本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种集成式aao生物池。
背景技术：
目前的常规污水厂多采用包含有分开设置的aao生物池与污泥泵池的aao主体工艺。
现有的aao工艺污水厂中，通常将aao生物池与污泥泵池分成两个单体分开设置，其中，污泥泵池位置介于生物池与二沉池之间，进泥引自二沉池排泥，出泥分为两套系统，由外回流污泥泵及剩余污泥泵两套泵组构成；外回流污泥泵送至生物池进水端，回流量通常为设计规模的100％，剩余污泥泵送至污泥处理系统。污泥泵池可与二沉池配水井组合成圆形或单独矩形设计，但以上两种方案除泵池型式及水泵选型存有差异外，均与生物池相邻且独立单体设置，回流污泥亦均通过总污泥管道输送至生物池进水端。
现有这种aao生物池与污泥泵池分成单独设置的aao工艺工程至少存在以下缺点：
(1)独立的污泥泵池需要污泥管道输送污泥，污泥需长距离污泥管道输送，增加了沿途水力损失，推高了回流泵的扬程规格及能耗。以5万吨/天设计规模的污水处理厂为例，回流污泥管自泵池至生物池进水端总图管线长度达140米，回流污泥设计流量为2083m3/h，按照0.9m/s的经济流速计算将采用dn900规格的污泥输送管道，产生的管道沿程及局部水力损失约为0.4m，相应增加电耗85kwh/d，按北京地区大工业用电平均时单价0.72元/kwh计算，一年产生电费为2.23万元。
(2)总回流污泥管道的材料、安装费用随之产生，增大工程投资。例如：140米长dn900规格焊接钢管管材费用为14.04万元，1.5米管顶覆土管线总图安装费用为22.09万元，合计36.13万元；如采用球磨铸铁管，相应管材费用为23.6万元，管线总图安装费用为12.18万元，合计35.78万元。
(3)污泥泵池单独设计增大总占地面积及配套引道和爬梯的设施投资。为尽量缩短污泥管道的总敷设距离，通常污泥泵池的设置位置均介于生物池与二沉池两单体中间。生物池为矩形结构，二沉池常规为圆形结构，泵池居中设置势必会增大生物池与二沉池间距以便布置及施工。以上两方案影响距离加宽至少8米，以5万吨/天设计规模的污水处理厂为例，泵池本身与至厂区道路空间合计占地约640～880m2。同时，在较大面积地块上需考虑厂区道路至泵池的车行引道，以便于运输和安装水泵设备。引道长度约增加40米，道路宽度按最少2米计，相应投资为2.2万元。泵池还需设置一处上池爬梯，投资按1.2万元计，两项合计建设投资为3.4万元。以上三项合计涉及工程建设投资约39.5万元、年运行成本2.23万元、占用地块面积640～880m2。需要特殊说明的是，上述投资尚不包含单独建设泵池的基坑开挖、基础施工及外壁土建费用。
技术实现要素：
基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种集成式aao生物池，能解决现有aao工艺污水处理工程中，aao生物池与污泥泵池分成单独设置，所存在的通过污泥管道长距离输送能耗高、总回流污泥管道费用高以及污泥泵池占地面积大和投资大等问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型实施方式提供一种集成式aao生物池，包括：
aao生物池单元和污泥泵池单元；其中，
所述aao生物池单元由依次连接的预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和脱气区组成；
所述污泥泵池单元设置在所述aao生物池单元的内嵌设置的所述脱气区内，处于所述好氧区的末端出水端；
所述污泥泵池单元与生物区共壁设置；
所述污泥泵池单元内的污泥泵经池壁上设置的渠道分别与所述aao生物池单元的预缺氧区和所述缺氧区连接。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的集成式aao生物池，其有益效果为：
通过将污泥泵单元内嵌设置在aao生物池单元的脱气区内，并使污泥泵池单元内的污泥泵经池壁上设置的渠道分别连接至aao生物池单元的预缺氧区和缺氧区，实现了将污泥泵单元集成在aao生物池单元内，且污泥与污水两相互不影响，且能通过渠道回流污泥，减少了单独设置污泥泵池的占地大，管道回流能耗大，维护不便，建造和运行成本高等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例提供的集成式aao生物池的平面示意图；
图2为本实用新型实施例提供的集成式aao生物池的局部污泥泵池单元顶板下层平面示意图；
图3为本实用新型实施例提供的集成式aao生物池的污泥泵池单元的剖面示意图一；
图4为本实用新型实施例提供的集成式aao生物池的污泥泵池单元的剖面示意图二；
图中各标记对应的部件为：100-aao生物池单元；200-污泥泵池单元；1-预缺氧区；2-厌氧区；3-缺氧区；4-好氧区；5-脱气区；6-内回流污泥泵池；7-外回流污泥泵池；8-剩余污泥泵池；9-外回流污泥渠；10-内回流污泥渠；11-内回流污泥泵；12-剩余污泥泵；13-外回流污泥泵；14-污泥阀门井；15-阀门井排水口；16-外回流污泥泵池的进水布水堰；17-外回流污泥泵导流墙；18-自二沉池进泥管；19-剩余污泥排放管。
具体实施方式
下面结合本实用新型的具体内容，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
如图1所示，本实用新型实施方式提供一种集成式aao生物池，包括：
aao生物池单元和污泥泵池单元；其中，
所述aao生物池单元由依次连接的预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和脱气区组成；
所述污泥泵池单元设置在所述aao生物池单元内，内嵌设置在所述脱气区内，处于所述好氧区的末端出水端；
所述污泥泵池单元与所述aao生物池单元的好氧区共壁设置；优选的，污泥泵池单元与aao生物池单元的好氧区的内回流泵区共壁设置；
所述污泥泵池单元内的污泥泵经池壁上设置的回流污泥渠分别与所述aao生物池单元的预缺氧区和所述缺氧区连接。
参见图2、3，所述的集成式aao生物池中，所述污泥泵池单元包括：
剩余污泥泵池、外回流污泥泵池、内回流污泥池、剩余污泥泵、外回流污泥泵和内回流污泥泵；其中，
所述剩余污泥泵池和所述外回流污泥泵池并列设置；
所述内回流污泥池处于并列的所述剩余污泥泵池和所述外回流污泥泵池一侧，所述内回流污泥池处于靠近所述好氧区出水端一侧；
所述剩余污泥泵设于所述剩余污泥泵池内，经排泥管连接外部的污泥储池；
所述外回流污泥泵设于所述外回流污泥泵池内；
所述内回流污泥泵设于所述内回流污泥池；
所述外回流污泥泵经设置在所述好氧区和所述缺氧区的池壁上的外回流污泥渠与所述aao生物池单元的预缺氧区连接；
所述内回流污泥泵经设置在所述好氧区和所述缺氧区的池壁上的内回流污泥渠与所述aao生物池单元的缺氧区连接。
所述的集成式aao生物池中，所述剩余污泥泵采用潜水离心泵；
所述外回流污泥泵和内回流污泥泵均采用轴流泵。
所述的集成式aao生物池中，所述外回流污泥渠悬挂设置在所述好氧区和所述缺氧区的池壁上；
所述内回流污泥渠悬挂设置在所述好氧区和所述缺氧区的池壁上；
所述外回流污泥渠与内回流污泥渠道在水平方向上并列设置，在竖直方向上同高同底。
所述的集成式aao生物池中，所述外回流污泥渠的净宽为0.8m，有效水深为0.8m；
所述内回流污泥渠的净宽为0.8m，有效水深为0.8m。
参见图4，所述的集成式aao生物池中，污泥阀门井设置在所述剩余污泥泵池内；
所述污泥阀门井内的井部的标高高于所述剩余污泥泵池内最高液位的高度；
所述污泥阀门井的底部侧面设置事故排水口，所述事故排水口与所述剩余污泥泵池内连通。如：污泥泵池最高液位为1.70m，污泥阀门井底板标高为2.00m，两界面标高差距可满足阀门井的事故排水经排水口自流排至剩余污泥泵池，保障阀门不被污水浸泡，同时无需采用泵排措施，能节省电耗，也减少了泵排措施的维护。
所述外回流污泥泵池内设有进水布水堰和若干外回流污泥泵导流墙；
所述外回流污泥泵设置在相邻的两个外回流污泥泵导流墙之间。
所述预缺氧区由对称布置的第一预缺氧池和第二预缺氧池组成，所述第一预缺氧池和第二预缺氧池整体为矩形池体；
所述厌氧区由对称布置的第一厌氧池和第二厌氧池组成，所述第一厌氧池和第二厌氧池均采用跑道型沟道池体；
所述缺氧区由对称布置的第一缺氧池和第二缺氧池组成，所述第一缺氧池和第二缺氧池均采用跑道型沟道池体；
所述好氧区由对称布置的第一好氧池和第二好氧池组成，所述第一好氧池和第二好氧池均采用回转廊道型池体。
下面对本实用新型实施例具体作进一步地详细描述。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种集成式aao生物池，是一种整合污水与污泥的两相系统，融合集成的同时，又不弱化各自的运行及处理功能的aao生物池，该集成式aao生物池包括aao生物池单元和污泥泵池单元，污泥泵池单元内嵌设置在aao生物池单元内，与aao生物池单元集成在一起；其中，aao生物池单元由预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区及脱气区组成，各反应区均由对称分布两格池体组成，如预缺氧区由对称布置的第一预缺氧池和第二预缺氧池组成；厌氧区由对称布置的第一厌氧池和第二厌氧池组成；缺氧区由对称布置的第一缺氧池和第二缺氧池组成；好氧区由对称设置的第一好氧池和第二好氧池组成；脱气区由对称布置的第一脱气区和第二脱气区组成；其中，预缺氧区采用矩形池体设计，厌氧、缺氧区各池体采用跑道型沟道，好氧区各池体采用回转廊道型式。具体参见图1。
这种结构的aao生物池单元，较单一aao生物池更加强化脱氮除磷功能，进水采用多点进水，运行期间可视水质做灵活切换合理分配原水碳源。预缺氧区的设置可消减因外回流污泥携带的溶解氧降直接进入厌氧池而降低的释磷功能，末端脱气区的设置目的为降低内回流污泥中的溶解氧，使其回流至缺氧区时不会对单元功能环境加以负面影响，起到提升总氮、总磷指标去除率的作用。
所述的污泥泵池单元内嵌设置在脱气区，处于脱气区的第一脱气区和第二脱气区之间，与aao生物池单元集成在一起，该污泥泵池单元置于好氧区末端廊道的出水端，在保证合理堰上水头所推算的出水堰长的前提下，将污泥泵池单元与生物池内回流泵区共壁布置，使污泥泵池单元包括的剩余污泥泵池与外回流污泥泵池并列设置，内回流污泥泵池设置在两者的内侧，通过巧妙的设置外、内回流污泥泵与剩余污泥泵池的布局方式，能避免影响生化出水。该污泥泵池单元的进泥路径对应二沉池排泥，出泥路径为aao生物池单元的进水端。两格好氧池(即第一好氧池与第二好氧池)的出水渠分别布置于污泥泵池单元两侧，污水与污泥系统互相独立、互不干扰；脱气区的搅拌器布置于内回流污泥泵池外侧，搅拌器叶轮的作用力斜对污水区起到搅拌功能。整体布局在不弱化生化处理功能的同时，即满足运维便利需求又将系统规整化且令平面视角简洁大方。
如图2、图3所示，二沉池的出泥管道先进入污泥进水井，转折后经污泥配水渠分配至污泥泵池单元的回流污泥泵池(内、外回流污泥泵池)及剩余污泥泵池；其中，外回流污泥泵池设置的回流污泥泵采用低扬程大流量的轴流泵，该外回流污泥泵池内设有进水布水堰和外回流污泥泵导流墙，能优化及保证水力流态，同时在保证有效容积满足规范要求的不小于最大一台水泵五分钟流量体积的前提下，尽量缩小污泥泵池单元的尺寸便于规整布置。污泥经轴流泵提升后，至垂直上端的独立出水堰，经独立出水堰跌水后经外回流污泥渠流至预缺氧区，尾端用闸门控制开启和两格预缺氧池(即第一预缺氧池与第二预缺氧池)回流污泥的分配比例，回流污泥为连续开启工况，采用三台设备两用一备的配置，回流污泥浓度一般为7～8g/l；外回流污泥渠一条与内回流污泥渠为两条，外回流污泥渠处于两条内回流污泥渠之间，它们并列设置，两种渠道竖向同高同底(参见图3)。
剩余污泥泵池设置的剩余污泥泵采用高扬程小流量的潜水离心泵，每日提升流量即为99.2％含水率下的生化系统日产干泥量，为间歇开启工况，采用两台设备一用一备的配置。剩余污泥经潜水离心泵提升后由剩余污泥排放管输送至后段污泥储池进入污泥处理系统。泵后管路的污泥阀门井采用土建内嵌设置在剩余污泥泵池内(参见图4)，便于从池顶检修阀门，同时有效利用剩余污泥泵池内部空间，不再外设于地坪，避免运维人员频繁上下池体的劳动强度。此外，污泥阀门井的事故排水不再采用泵排至污水检查井方式，利用污泥阀门井设置高程与剩余污泥泵池内的最高液位的安全差距，采用底部预留事故排水口方式自流排至剩余污泥泵池内。这种设置方式既不需要设置排出污泥阀门井内污水的二次回流污水系统，又能节能且提升施工的便利性。
通过将污泥泵池单元采用剩余污泥泵池与外回流污泥泵池并列设置，内回流污泥泵池设置在两者的内侧的布局，并内嵌在末端的脱气区内，使其与aao生物池单元融合集成在一起，三套泵组靠拢设计，便于检修及维护。该集成式aao生物池占地面积更为紧凑、合理。整体对称的土建布置，有利于与生化单元各功能区相邻及规整布置。
本实用新型的集成式aao生物至少具有以下优点：
(1)将污泥泵池单元内嵌在aao生物池单元内，形成一种集成结构的aao生物池，并且污泥回流改采用外挂生物池内壁的上方渠道，渠道净宽0.8m，有效水深0.8m，设计流速为0.9m/s,渠道长度50m，产生的沿程及局部水头损失合计为0.05m。较管道输送节省0.35m水损，折合节约电耗为74kwh/d，按北京地区大工业用电平均时单价0.72元/kwh计算，一年节省电费为1.95万元。
(2)取消相应的总回流污泥管道的材料、安装费用，改为悬挑渠道，渠道深1.5m，净宽0.8米，池顶板兼做走道板功能，较不设回流渠方案估算增加投资不高于7.0万元。
(3)污泥泵池单元与aao生物池单元合建后无需单独设置，不再另行占用占地，仅考虑生化池有效容积的保障要求，因合建需增大一定池容，对应单体占地面积扩大106～150m2。原单独设置增设的配套引道和爬梯可与生物池单体共用，此部分设施投资相应取消。
综上所述，本实用新型的集成式aao生物池较常规方案节省工程建设投资约32.5万元(同样此处投资尚不包含单独建设泵池的基坑开挖、基础施工及外壁土建费用，如包含优化幅度则更大)、节约年运行成本1.95万元、可减少占用地块面积为534～730m2。一般污水处理项目运营期均不少于30年，全周期计算可节省91万元的总费用，同时节省的占地腾挪给其它单体利用，令总图布局更为紧凑、规整，使同类项目建设用地指标大为节省，在现状国内用地日趋紧张的环境下，有效的降低了工程申报及批复面积。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
1.一种集成式aao生物池，其特征在于，包括：
aao生物池单元和污泥泵池单元；其中，
所述aao生物池单元由依次连接的预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和脱气区组成；
所述污泥泵池单元设置在所述aao生物池单元内，内嵌设置在所述脱气区内，处于所述好氧区的末端出水端；
所述污泥泵池单元与所述aao生物池单元的好氧区共壁设置；
所述污泥泵池单元内的污泥泵经池壁上设置的回流污泥渠分别与所述aao生物池单元的预缺氧区和所述缺氧区连接。
2.根据权利要求1所述的集成式aao生物池，其特征在于，所述污泥泵池单元包括：
剩余污泥泵池、外回流污泥泵池、内回流污泥池、剩余污泥泵、外回流污泥泵和内回流污泥泵；其中，
所述剩余污泥泵池和所述外回流污泥泵池并列设置；
所述内回流污泥池处于并列的所述剩余污泥泵池和所述外回流污泥泵池一侧，所述内回流污泥池处于靠近所述好氧区出水端一侧；
所述剩余污泥泵设于所述剩余污泥泵池内，经排泥管连接外部的污泥储池；
所述外回流污泥泵设于所述外回流污泥泵池内；
所述内回流污泥泵设于所述内回流污泥池；
所述外回流污泥泵经设置在所述好氧区和所述缺氧区的池壁上的外回流污泥渠与所述aao生物池单元的预缺氧区连接；
所述内回流污泥泵经设置在所述好氧区和所述缺氧区的池壁上的内回流污泥渠与所述aao生物池单元的缺氧区连接。
3.根据权利要求2所述的集成式aao生物池，其特征在于，所述剩余污泥泵采用潜水离心泵；
所述外回流污泥泵和内回流污泥泵均采用轴流泵。
4.根据权利要求2所述的集成式aao生物池，其特征在于，所述外回流污泥渠悬挂设置在所述好氧区和所述缺氧区的池壁上；
所述内回流污泥渠悬挂设置在所述好氧区和所述缺氧区的池壁上；
所述外回流污泥渠与内回流污泥渠道在水平方向上并列设置，在竖直方向上同高同底。
5.根据权利要求2或3所述的集成式aao生物池，其特征在于，所述外回流污泥渠的净宽为0.8m，有效水深为0.8m；
所述内回流污泥渠的净宽为0.8m，有效水深为0.8m。
6.根据权利要求2或3所述的集成式aao生物池，其特征在于，污泥阀门井设置在所述剩余污泥泵池内；
所述污泥阀门井内的井部的标高高于所述剩余污泥泵池内最高液位的高度；
所述污泥阀门井的底部侧面设置事故排水口，所述事故排水口与所述剩余污泥泵池内连通。
7.根据权利要求2或3所述的集成式aao生物池，其特征在于，所述外回流污泥泵池内设有进水布水堰和若干外回流污泥泵导流墙；
所述外回流污泥泵设置在相邻的两个外回流污泥泵导流墙之间。
8.根据权利要求1至3任一项所述的集成式aao生物池，其特征在于，所述预缺氧区由对称布置的第一预缺氧池和第二预缺氧池组成，所述第一预缺氧池和第二预缺氧池整体为矩形池体；
所述厌氧区由对称布置的第一厌氧池和第二厌氧池组成，所述第一厌氧池和第二厌氧池均采用跑道型沟道池体；
所述缺氧区由对称布置的第一缺氧池和第二缺氧池组成，所述第一缺氧池和第二缺氧池均采用跑道型沟道池体；
所述好氧区由对称布置的第一好氧池和第二好氧池组成，所述第一好氧池和第二好氧池均采用回转廊道型池体。
技术总结