本發(fā)明涉及污水處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于農(nóng)村和小城鎮(zhèn)生活污水處理。

背景技術(shù)：

生物膜法是利用附著在濾料或某些載體上的膜狀生物污泥處理有機(jī)污染物，是一種高效的廢水處理方法，具有污泥量少、不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹、對(duì)廢水的水質(zhì)水量的變動(dòng)具有較好的適應(yīng)能力、能夠處理低濃度污水、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，但活性生物量難控制、運(yùn)行靈活性差、BOD容積負(fù)荷有限，效率較低、操作復(fù)雜以及濾料腐蝕和老化等問(wèn)題。

活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法，利用某些微生物繁殖生長(zhǎng)過(guò)程形成的菌膠團(tuán)來(lái)大量絮凝、吸附和降解有機(jī)污染物。如今，活性污泥法及其衍生改良工藝是處理城市污水最廣泛使用的方法?；钚晕勰喾ň哂谐鏊|(zhì)高、處理能力強(qiáng)和技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，但基建和運(yùn)行費(fèi)用高、對(duì)水質(zhì)和水量變化適應(yīng)性低、運(yùn)行效果受水質(zhì)和水量影響、易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象以及產(chǎn)生大量剩余污泥等缺點(diǎn)。

若能融合生物膜法和活性污泥法兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，克服各自的缺點(diǎn)，將更有利于技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)式復(fù)合生物型污水處理裝置及方法，融合生物膜法和活性污泥法兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，具有處理效果好、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性高、運(yùn)行高效和穩(wěn)定、占地小、操作和維護(hù)方便。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種旋轉(zhuǎn)式復(fù)合生物型污水處理裝置，包括進(jìn)水管、排泥通道、出水管、曝氣元件、填料元件、旋轉(zhuǎn)支架、反應(yīng)槽和驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備與旋轉(zhuǎn)支架的中心轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)連接，所述旋轉(zhuǎn)支架通過(guò)轉(zhuǎn)軸架設(shè)在反應(yīng)槽上，所述旋轉(zhuǎn)支架由內(nèi)圈至外圈依次均勻分布設(shè)置有與水平面平行的填料元件和曝氣元件；污水從進(jìn)水管進(jìn)入，污泥從排泥通道排除，處理過(guò)的污水從出水管排出。

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)支架為圓形結(jié)構(gòu)，包括支撐架結(jié)構(gòu)、固定部件和轉(zhuǎn)軸，所述支撐架結(jié)構(gòu)包括若干根均勻分布連接在轉(zhuǎn)軸上的支撐柱，所述固定部件為圓環(huán)形框架，與均勻分布的支撐柱固定連接。

進(jìn)一步的，所述曝氣元件為帶有貫穿條形缺口的圓筒狀結(jié)構(gòu)，亦可采用其它形狀結(jié)構(gòu)，與所述支撐柱垂直設(shè)置；所述曝氣元件的條形缺口所對(duì)應(yīng)的圓心角為5～40°；所述曝氣元件的條形缺口的開(kāi)口方向與對(duì)應(yīng)的支撐柱所夾圓心角θ為90～125°；所述曝氣元件的缺口的兩端，沿長(zhǎng)度方向分布設(shè)置有鋸齒狀結(jié)構(gòu)；所述曝氣元件的外側(cè)壁沿著圓弧方向開(kāi)有若干條細(xì)縫凹槽，所述細(xì)縫凹槽與條形缺口之間相互垂直。

進(jìn)一步的，所述填料元件包括若干盤(pán)片和固定軸，若干所述盤(pán)片保持相互平行均勻排列設(shè)置，所述固定軸貫穿若干盤(pán)片中心設(shè)置，所述填料元件鎖扣與對(duì)應(yīng)的支撐柱固定，所述固定軸與填料元件鎖扣連接設(shè)置，使所述固定軸與對(duì)應(yīng)的支撐柱保持垂直固定。

進(jìn)一步的，所述固定軸為截面為方形的桿狀結(jié)構(gòu)，所述填料元件鎖扣的截面為方形，所述固定軸與填料元件鎖扣契合固定。

一種旋轉(zhuǎn)式復(fù)合生物型污水處理方法，具體如下：

污水不斷得從進(jìn)水管進(jìn)入反應(yīng)槽內(nèi)，反應(yīng)槽內(nèi)接種一定濃度的活性污泥；

曝氣元件對(duì)反應(yīng)槽內(nèi)污水進(jìn)行曝氣和攪拌，為活性污泥進(jìn)行好氧處理提供氧氣：一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期中，曝氣元件首先內(nèi)部裝滿水，并隨著旋轉(zhuǎn)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)而被帶出水面，由于曝氣元件的缺口的開(kāi)口方向與支撐柱所夾圓心角θ固定不變，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程缺口相對(duì)曝氣元件內(nèi)水面不斷降低，曝氣元件的內(nèi)部攜帶水不斷從缺口溢流；

缺口為鋸齒狀結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒁缌魉懈畛扇舾杉?xì)水流，一部分細(xì)水流在跌落過(guò)程中斷落成若干個(gè)細(xì)小的液滴，液滴在跌落過(guò)程中得到充氧；另一部分細(xì)水流由于旋轉(zhuǎn)支架具有較慢的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，沿著曝氣元件外側(cè)與缺口垂直連通的細(xì)縫凹槽流動(dòng)，延長(zhǎng)其在空氣中的暴露時(shí)間，接著，細(xì)流會(huì)沿著外側(cè)細(xì)縫凹槽流動(dòng)，細(xì)水流被進(jìn)一步切割成更細(xì)的水流，并最終跌落至水面，跌落過(guò)程中細(xì)水流斷落形成的液滴得到充氧；

旋轉(zhuǎn)支架不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，曝氣元件攜帶水溢流完全后，曝氣元件內(nèi)部充滿空氣，隨后被帶入水面以下；

隨著曝氣元件內(nèi)的水位不斷上升，導(dǎo)致曝氣元件內(nèi)空氣不斷被壓縮，空氣與水在兩相接觸面氧傳質(zhì)速度加快；

曝氣元件的缺口旋轉(zhuǎn)至壓縮空氣邊緣時(shí)，空氣開(kāi)始不斷溢出，經(jīng)缺口兩端的鋸齒狀結(jié)構(gòu)切割后形成若干個(gè)細(xì)小的氣泡，氣泡在上升過(guò)程中與水不斷傳質(zhì)，同時(shí)，無(wú)數(shù)上升過(guò)程中氣泡不斷變大，曝氣池內(nèi)水得到一定程度攪拌；

曝氣元件內(nèi)壓縮空氣排盡后，其內(nèi)部充滿水，此時(shí)，曝氣元件接近水面，一個(gè)完整的轉(zhuǎn)動(dòng)周期結(jié)束；

與此同時(shí)，填料元件提供良好的生物膜附著條件，隨著旋轉(zhuǎn)支架帶動(dòng)填料元件轉(zhuǎn)動(dòng)，附著的生物膜可降解一部分有機(jī)物；

污水經(jīng)活性污泥法和生物膜法處理后，通過(guò)溢流堰6溢出和出水管7進(jìn)入到下一個(gè)單元處理；處理過(guò)程產(chǎn)生的部分活性污泥和脫落的生物膜可通過(guò)排泥通道排出。

有益效果：(1)曝氣元件在周期性旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，將水從曝氣池?cái)y帶至曝氣元件中，曝氣元件缺口與支撐桿固定的夾角保證轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中水能從曝氣元件缺口中流出，缺口的鋸齒結(jié)構(gòu)保證溢流的水被切割成若干條細(xì)流，被切割的細(xì)流具有較大的水流比表面積，通過(guò)跌水得到充氧；除此之外，緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)速度使得剩余的細(xì)流沿著曝氣元件表面的細(xì)縫凹槽流動(dòng)，延長(zhǎng)其在空氣中的暴露時(shí)間；再者，經(jīng)鋸齒切割的細(xì)流被曝氣元件表面細(xì)縫進(jìn)一步切割，水流比表面積進(jìn)一步增大，提高水的充氧量。(2)曝氣元件攜帶的水溢流完后，曝氣元件內(nèi)部充滿空氣，該部分空氣經(jīng)旋轉(zhuǎn)后被帶入曝氣池內(nèi)；隨著旋轉(zhuǎn)的繼續(xù)，曝氣元件內(nèi)空氣被不斷被壓縮，壓力的增大促使壓縮空氣中氧與進(jìn)入曝氣元件內(nèi)的水在兩相接觸面?zhèn)髻|(zhì)速度加快；隨著進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)，曝氣元件缺口轉(zhuǎn)動(dòng)至壓縮空氣邊緣時(shí)，壓縮空氣開(kāi)始從缺口處溢出，缺口的鋸齒狀結(jié)構(gòu)將空氣切割成若干細(xì)小氣泡，強(qiáng)化了氣泡與水的傳質(zhì)效果；與此同時(shí)，不斷上升的氣泡使得曝氣池內(nèi)水得到進(jìn)一步的攪拌。(3)旋轉(zhuǎn)式曝氣系統(tǒng)周期性的旋轉(zhuǎn)，能夠保證曝氣池內(nèi)水得到充分?jǐn)嚢?，有利于水中氧氣得到充分?jǐn)U散，提高曝氣效果。(4)填料元件采用縮小版的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，有利于生物轉(zhuǎn)盤(pán)的通風(fēng)，也方便拆卸更換，同時(shí)，避免了采用柔性填料在使用過(guò)程中出現(xiàn)脫落等問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的主視圖；

附圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；

附圖3為本發(fā)明的填料元件的三視圖；

附圖4為本發(fā)明的填料元件固定方式的局部放大圖；

附圖5為本發(fā)明中的曝氣元件截面圖；

附圖6為本發(fā)明的曝氣元件缺口放大圖；

附圖7為本發(fā)明的曝氣元件展開(kāi)圖及剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

如附圖1和2所示，一種旋轉(zhuǎn)式復(fù)合生物型污水處理裝置，包括進(jìn)水管9、排泥通道、出水管7、曝氣元件1、填料元件2、旋轉(zhuǎn)支架、反應(yīng)槽8和驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備與旋轉(zhuǎn)支架的中心轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)連接，所述旋轉(zhuǎn)支架通過(guò)轉(zhuǎn)軸架設(shè)在反應(yīng)槽8上，所述旋轉(zhuǎn)支架由內(nèi)圈至外圈依次均勻分布設(shè)置有與水平面平行的填料元件2和曝氣元件1；污水從進(jìn)水管9進(jìn)入，污泥從排泥通道排除，處理過(guò)的污水從出水管7排出。具體的，所述旋轉(zhuǎn)支架為圓形結(jié)構(gòu)，包括支撐架結(jié)構(gòu)、固定部件4和轉(zhuǎn)軸13，所述支撐架結(jié)構(gòu)包括若干根均勻分布連接在轉(zhuǎn)軸12上的支撐柱5，所述固定部件4為圓環(huán)形框架，與均勻分布的支撐柱5固定連接。所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括電機(jī)15和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14，所述電機(jī)15通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14與轉(zhuǎn)軸13驅(qū)動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)曝氣元件1和填料元件2以轉(zhuǎn)軸12為圓心旋轉(zhuǎn)。其中，密封組件12保證轉(zhuǎn)軸13和反應(yīng)槽8具有良好的密封性。

如附圖5、6和7，所述曝氣元件1為帶有貫穿條形缺口的圓筒狀結(jié)構(gòu)，與所述支撐柱5垂直設(shè)置；所述曝氣元件1的條形缺口所對(duì)應(yīng)的圓心角為5～40°；所述曝氣元件1的條形缺口的開(kāi)口方向與對(duì)應(yīng)的支撐柱所夾圓心角θ為90～125°；所述曝氣元件1的缺口的兩端，沿長(zhǎng)度方向分布設(shè)置有鋸齒狀結(jié)構(gòu)；所述曝氣元件1的外側(cè)壁沿著圓弧方向開(kāi)有若干條細(xì)縫凹槽，所述細(xì)縫凹槽與條形缺口之間相互垂直。

如附圖3和4，所述填料元件2為縮小版的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，包括若干盤(pán)片16和固定軸17，若干所述盤(pán)片16保持相互平行均勻排列設(shè)置，所述固定軸17貫穿若干盤(pán)片16中心設(shè)置，所述填料元件鎖扣3與對(duì)應(yīng)的支撐柱固定，所述固定軸17與填料元件鎖扣3連接設(shè)置，使所述固定軸17與對(duì)應(yīng)的支撐柱5保持垂直固定。本發(fā)明中，所述固定軸17為截面為方形的桿狀結(jié)構(gòu)，所述填料元件鎖扣3的截面為方形，所述固定軸17與填料元件鎖扣3契合固定。盤(pán)片16應(yīng)具有比表面積大、耐腐蝕、防老化、質(zhì)輕、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，可采用泡沫塑料板、玻璃鋼、聚氯乙烯或聚苯乙烯等材料，作為生物膜的載體，為生物膜提供良好的附著環(huán)境。

如附圖1和2，所述曝氣元件1和填料元件2相對(duì)大小和分布僅供示意，具體尺寸和分布情況以工程計(jì)算為準(zhǔn)，其中，曝氣元件1除可采用圓筒狀結(jié)構(gòu)外，亦可采用其它結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用上述裝置，本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式復(fù)合生物型污水處理裝置的處理方法，具體如下：

污水不斷得從進(jìn)水管9進(jìn)入反應(yīng)槽8內(nèi)，反應(yīng)槽8內(nèi)接種一定濃度的活性污泥；

曝氣元件1對(duì)反應(yīng)槽8內(nèi)污水進(jìn)行曝氣和攪拌，為活性污泥進(jìn)行好氧處理提供氧氣：一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期中，曝氣元件1首先內(nèi)部裝滿水，并隨著旋轉(zhuǎn)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)而被帶出水面，由于曝氣元件1的缺口的開(kāi)口方向與支撐柱5所夾圓心角θ固定不變，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程缺口相對(duì)曝氣元件1內(nèi)水面不斷降低，曝氣元件1的內(nèi)部攜帶水不斷從缺口溢流；

缺口為鋸齒狀結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒁缌魉懈畛扇舾杉?xì)水流，一部分細(xì)水流在跌落過(guò)程中斷落成若干個(gè)細(xì)小的液滴，液滴在跌落過(guò)程中得到充氧；另一部分細(xì)水流由于旋轉(zhuǎn)支架具有較慢的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，沿著曝氣元件1外側(cè)與缺口垂直連通的細(xì)縫凹槽流動(dòng)，延長(zhǎng)其在空氣中的暴露時(shí)間，接著，細(xì)流會(huì)沿著外側(cè)細(xì)縫凹槽流動(dòng)，細(xì)水流被進(jìn)一步切割成更細(xì)的水流，并最終跌落至水面，跌落過(guò)程中細(xì)水流斷落形成的液滴得到充氧；

旋轉(zhuǎn)支架不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，曝氣元件1攜帶水溢流完全后，曝氣元件1內(nèi)部充滿空氣，隨后被帶入水面以下；

隨著曝氣元件1內(nèi)的水位不斷上升，導(dǎo)致曝氣元件1內(nèi)空氣不斷被壓縮，空氣與水在兩相接觸面氧傳質(zhì)速度加快；

曝氣元件1的缺口旋轉(zhuǎn)至壓縮空氣邊緣時(shí)，空氣開(kāi)始不斷溢出，經(jīng)缺口兩端的鋸齒狀結(jié)構(gòu)切割后形成若干個(gè)細(xì)小的氣泡，氣泡在上升過(guò)程中與水不斷傳質(zhì)，同時(shí)，無(wú)數(shù)上升過(guò)程中氣泡不斷變大，曝氣池內(nèi)水得到一定程度攪拌；

曝氣元件1內(nèi)壓縮空氣排盡后，其內(nèi)部充滿水，此時(shí)，曝氣元件1接近水面，一個(gè)完整的轉(zhuǎn)動(dòng)周期結(jié)束；

與此同時(shí)，填料元件2提供良好的生物膜附著條件，隨著旋轉(zhuǎn)支架帶動(dòng)填料元件2轉(zhuǎn)動(dòng)，附著的生物膜可降解一部分有機(jī)物；

污水經(jīng)活性污泥法和生物膜法處理后，通過(guò)溢流堰6溢出和出水管7進(jìn)入到下一個(gè)單元處理；處理過(guò)程產(chǎn)生的部分活性污泥和脫落的生物膜可通過(guò)排泥通道排出。排泥通道由排泥管閥門(mén)10和排泥管11構(gòu)成，所述排泥管閥門(mén)10設(shè)置在反應(yīng)槽8底部，與排泥管11連接。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。