1.本实用新型涉及污水处理行业生化处理的技术领域，具体涉及一种高效的泥膜共生脱氮除磷污水处理系统。
背景技术：
2.活性污泥法是污水生物处理的一种方法。该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成污泥状絮凝物，其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。
3.活性污泥法特点如下：
4.(1)一是采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象；工艺设备不能满足高效低耗的要求。
5.(2)二是随着污水排放标准的不断严格，对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高，传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主，往往需要将多个厌氧、缺氧和好氧反应池串联，形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这势必要增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂。
6.生物膜法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术，区别与活性污泥法“固定”是它最大特点，在生物反应池中加入填料，在充氧的条件下，微生物在填料表面吸附形成生物膜，当生物膜完全形成之后，表面是好氧状态，内部是缺氧状态，当生活污水经过生物膜时，微生物分解吸附农村生活污水中有机物，达到净化的作用。当生物膜逐渐增厚，缺氧层的厚度超过好氧层时，会导致生物膜的脱落，而新的生物膜又会在载体表面重新生成，通过生物膜的周期更新，以维持生物膜反应器的正常运行。
7.生物膜法特点如下：
8.(1)一是生物膜对污水水质、水量的变化有较强的适应性，管理方便，不会发生污泥膨胀。
9.(2)二是微生物固着在载体表面、世代时间较长的微生物也能增殖，生物相对更为丰富、稳定，产生的剩余污泥少。
10.(3)三是能够处理低浓度的污水。
11.(4)生物膜法的不足之处在于生物膜载体增加了系统的投资；载体材料的比表面积小，反应装置容积有限、空间效率低，在处理城市污水时处理效率比活性污泥法低；附着于固体表面的微生物量较难控制，操作伸缩性差；靠自然通风供氧，不如活性污泥供氧充足，容易产生厌氧。
12.目前，污水处理厂主体生化系统主要采用脱氮除磷的活性污泥法及生物膜法工艺。随着国家对生态环境质量更加重视，污水厂排放标准逐步提高，节能降碳政策大力推进，如何提高生化系统脱氮除磷效果、降低运行成本是未来进一步研究的趋势。因此，研究
开发一种高效的泥膜共生脱氮除磷污水处理系统势在必行。
技术实现要素：
13.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高效的泥膜共生脱氮除磷污水处理系统。本实用新型分别设有污水预处理池和生化池，且所述生化池依次分隔为厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区；同时，在厌氧区、缺氧区、好氧区设置一定比例的高效生物琉璃球填料；该系统充分发挥了活性污泥法及生物膜法的优点、摒弃了相应的缺点。
14.为实现上述目的，本实用新型所设计以下技术方案：
15.一种高效的泥膜共生脱氮除磷污水处理系统，包括污水预处理池和生化池，所述污水预处理池的出水口经进水管与生化池连通；所述生化池依次分隔为厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区；所述厌氧区底部与缺氧区连通，所述缺氧区、好氧区和沉淀区均是上部连通；所述沉淀区的上部外壁上设置有出水管，所述沉淀区内设置有污泥回流管且污泥回流管的一端伸入沉淀区的底部，所述污泥回流管另一端伸入缺氧区底部。
16.进一步地，所述沉淀区内部倾斜设置有斜板，所述斜板在沉淀区内部形成泥斗。
17.再进一步地，所述泥斗底部设置有回流污泥泵，所述回流污泥泵与污泥回流管连接。
18.再进一步地，所述泥斗上方设置有挡泥板。
19.再进一步地，所述沉淀区内部设置有斜管填料，所述斜管填料上方的沉淀区出水口设置有集水槽。
20.再进一步地，所述厌氧区、缺氧区和好氧区内均设置有高效生物琉璃球填料；所述厌氧区、缺氧区和好氧区内均间隔隔板，相邻的隔板的上下通道交错布置。
21.再进一步地，所述好氧区的底部设置有多组曝气器，多组曝气器通过供气管与外部气源连接。
22.再进一步地，所述污泥回流管另一端伸入缺氧区的进水端底部；所述缺氧区的出水端底部设置有混合液回流泵，所述混合液回流泵连接有混合液回流管，所述混合液回流管的另一端与厌氧区连通。
23.再进一步地，所述曝气器为盘式曝气器或者管式曝气器。
24.再进一步地，所述斜板的倾斜角度a小于90
°
，大于50
°
。
25.本实用新型的原理：
26.1.根据实际情况，污水预处理池内包含粗格栅、进水提升泵站、细格栅、沉砂池的池体及相应设备，将进水中的漂浮物、悬浮物、砂砾等物质进行去除。
27.2.厌氧区包含了池体及池内设置的高效生物琉璃球填料，聚磷菌在此完成厌氧释放磷的过程。
28.3.缺氧区内设置的高效生物琉璃球填料、混合液回流系统(混合液回流泵和混合液回流管)，反硝化菌在此完成缺氧反硝化的过程，将总氮去除，同时泥水混合液回流至厌氧区前端，维持厌氧区悬浮态污泥浓度。
29.4.好氧区内设置的高效生物琉璃球填料、曝气设施(多组曝气器和供气管)，硝化菌及好氧菌在此完成氨氮硝化及降解有机物的过程，填料上附着的生物膜内部缺氧环境下反硝化细菌在此同步完成缺氧反硝化的过程，将总氮去除。同时，聚磷菌在此完成过度吸收
磷的过程。
30.5.沉淀区内设置的斜板、集水槽、挡泥板、泥斗、污泥回流泵等设施，集水槽出水堰可调高度不小于10cm，活性污泥及脱落的生物膜在此完成泥水分离的过程。
31.6.污泥回流系统包含了回流污泥泵及污泥回流管。通过污泥回流泵将沉淀下来的污泥输送至缺氧区前端，维持缺氧区及好氧区的悬浮态污泥浓度。
32.7.混合液回流系统包含了混合液回流泵及混合液回流管。通过混合液回流泵将泥水混合液输送至厌氧区前端，维持厌氧区的悬浮态污泥浓度。
33.8.曝气系统包含了曝气器及供气管，曝气器采用盘式曝气器或者管式曝气器，其通过厂区风机房提供的空气源，将空气输送至好氧区底部，完成曝气供氧。
34.综上所述：本实用新型厌氧区底部与缺氧区连通，缺氧区、好氧区和沉淀区均是上部连通，通过水力流态控制设计，厌氧区、缺氧区形成上下折流的流态，确保悬浮态活性污泥不沉积。本系统悬浮态活性污泥浓度根据进水水质条件，控制在1500～3000mg/l。好氧区填料上的生物膜形成外部好氧、内部缺氧的环境，使好氧区实现同步硝化反硝化的现象。所述高效生物琉璃球填料各区安装比例为各区有效容积的30％～50％，采用固定性生物琉璃球填料。
35.本实用新型的有益效果：
36.(1)本实用新型生物相对更为丰富、稳定，剩余污泥产量少，污泥处理及处理费用低。
37.(2)本实用新型抗冲击能力强，对污水水质、水量的变化有较强的适应性，管理方便，不会发生污泥膨胀。
38.(3)本实用新型可提高常规生化系统的脱氮除磷效率，解决了脱氮与除磷在泥龄上的矛盾。
39.(4)本实用新型可缩小系统水力停留时间，节约土建建设成本；厌氧区及缺氧区不需推流搅拌，运行更节能。
40.(5)本实用新型对低负荷的污水处理适应性较强。
附图说明
41.图1为高效的泥膜共生脱氮除磷污水处理系统的结构示意图；
42.图中，污水预处理池1、进水管2、厌氧区3、缺氧区4、好氧区5、沉淀区6、出水管7、污泥回流管8、斜板9、回流污泥泵10、挡泥板11、斜管填料12、集水槽13、高效生物琉璃球填料14、曝气器15、供气管16、混合液回流泵17、混合液回流管18、隔板19。
具体实施方式
43.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
44.如图1所示的高效的泥膜共生脱氮除磷污水处理系统，包括污水预处理池1和生化池，污水预处理池1的出水口经进水管2与生化池连通；生化池依次分隔为厌氧区3、缺氧区4、好氧区5和沉淀区6；厌氧区3、缺氧区4和好氧区5内均设置有高效生物琉璃球填料14；所述厌氧区(3)、缺氧区4和好氧区5内均间隔隔板19，相邻的隔板19的上下通道交错布置。
45.厌氧区3底部与缺氧区4连通，缺氧区4、好氧区5和沉淀区6均是上部连通；好氧区5的底部设置有多组曝气器15，多组曝气器15通过供气管16与外部气源连接。
46.沉淀区6内部倾斜设置有斜板9且斜板9的倾斜角度a小于90
°
，大于50
°
；斜板9在沉淀区6内部形成泥斗，泥斗底部设置有回流污泥泵10，回流污泥泵10与污泥回流管8连接；泥斗上方设置有挡泥板11；沉淀区6内部设置有斜管填料12，斜管填料12上方的沉淀区6出水口设置有集水槽13。沉淀区6的上部外壁上设置有出水管7，沉淀区6内设置有污泥回流管8且污泥回流管8的一端伸入沉淀区6的底部，污泥回流管8另一端伸入缺氧区4的进水端底部；缺氧区4的出水端底部设置有混合液回流泵17，混合液回流泵17连接有混合液回流管18，混合液回流管18的另一端与厌氧区3连通。
47.根据实际情况，污水预处理池内包含粗格栅、进水提升泵站、细格栅、沉砂池的池体及相应设备，将进水中的漂浮物、悬浮物、砂砾等物质进行去除；曝气器为盘式曝气器或者管式曝气器。
48.上述高效的泥膜共生脱氮除磷污水处理系统的具体工艺如下：
49.污水处理厂进水首先进入污水预处理池1，将进水中的悬浮物、漂浮物、砂砾等去除，然后自流进入厌氧区2，在厌氧区2内，聚磷菌利用进水中的碳源完成释磷过程；然后出水自流进入缺氧区3，在缺氧区3内，反硝化菌通过利用进水中的碳源将回流污泥中的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮反硝化为氮气，完成脱氮过程。同时，缺氧区3内部安装的混合液回流泵13将泥水混合液回流至厌氧区，维持厌氧区的悬浮态活性污泥浓度。缺氧区3出水自流进入好氧区4，在好氧区4内，厂区风机房将空气通过空气管16及曝气器7为好氧区曝气供氧。好氧区4内，硝化菌通过硝化作用将进水中的氨氮氧化为硝酸盐氮、亚硝酸盐氮，聚磷菌在此完成过度吸收磷的过程。好氧区4内的高效生物琉璃球填料6上的生物膜内部在缺氧环境下，进行同步反硝化脱氮。同时，其他好氧菌将进水中的有机污染物通过氧化分解作用去除；然后出水自流进入沉淀区5，在沉淀区5内完成活性污泥的泥水分离过程，沉淀下来的污泥采用大回流比通过污泥回流泵12回流至缺氧池3前端，达到维持生化系统悬浮态污泥浓度的要求及将经硝化后的混合液回流至缺氧区进行反硝化脱氮。上清液通过集水槽9收集后自流进入污水厂内的深度处理系统进一步净化处理或者达标排放。
50.其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本实用新型做出了详尽的描述，但它仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本实用新型保护范围。