《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》是東台市東方船舶裝配有限公司於2008年10月7日申請的專利，該專利的公布號為CN101376555，授權公布日為2009年3月4日，發明人是陳海兵、蔡曉幸、馬如中。
《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》公開了一種多級生化生活污水處理方法，包括對一級接觸氧化櫃中的生活污水充入空氣，並將經曝氣後的生活污水泵入二級接觸氧化櫃；間歇地對二級接觸氧化櫃中的生活污水充入空氣，並將上清液輸送至沉澱櫃進行泥水分離；將沉澱櫃中的澄清液輸送至膜生物反應櫃；對置於膜生物反應櫃中的濾膜組進行間歇抽吸以淬取清水而外排。該發明的污水處理裝置是在處理裝置本體內分隔有一級接觸氧化櫃、二級接觸氧化櫃以及沉澱櫃及膜生物反應櫃，該膜生物反應櫃內設定有膜櫃曝氣管、膜櫃返送管和濾膜組。該生活污水處理方法排放水質好，剩餘污泥量少，能夠滿足嚴格的排放要求，廣泛適用於船舶或陸上的生活污水處理系統中。
2018年12月20日，《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：多級生化生活污水處理方法及其處理裝置
- 公告號：CN101376555
- 授權日：2009年3月4日
- 申請號：2008101966589
- 申請日：2008年10月7日
- 申請人：東台市東方船舶裝配有限公司
- 地址：江蘇省東台市新街鎮
- 發明人：陳海兵、蔡曉幸、馬如中
- Int.Cl.：C02F9/14(2006.01); C02F1/72(2006.01); C02F3/12(2006.01)
- 代理機構：南京天華專利代理有限責任公司
- 代理人：王錫伍
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著人口的增加、城市化進程的加快以及社會經濟的快速發展，生活污水的排放量越來越大，生活污水排放對環境的破壞以及因此而帶來的水資源短缺已成為嚴重阻礙經濟發展和人們生活質量提高的障礙。為此，人們也在以前所未有的決心努力尋求污水資源化的有效途徑，並通過制定各種國際公約、排放標準來限制和提高生活污水的排放要求。
就海上船舶生活污水排放而言，聯合國國際海事組織下屬海洋環境保護委員會，對1976年12月3日頒布的排放標準：SS≯50毫克/升，BOD5≯50毫克/升，大腸菌群≯250個/100毫升，余氯儘可能低，無定量標準等指標進行了大幅度的調整，30年後的2006年10月13日以IMOMEPC.159（55）決議頒布的排放標準更嚴了一倍：SS≯35毫克/升，BOD5≯25毫克/升，原無規定的CODcr≯125毫克/升，大腸菌群≯100個/100毫升，余氯≯0.5毫克/升。這個排放標準再次展現出人類對海洋環境保護的決心，也使得使用傳統的船用生活污水處理裝置將全部無法適應如此嚴格的排放要求。
傳統的污水處理方法已完全不能滿足現代排污標準的高要求。尤其對於海上船舶而言，因其船上條件的限制，船艙空間狹小，搖擺、傾斜、振動等惡劣的環境條件，特別是維修空間的限制給處理裝置的設計，安裝維修均帶來了諸多不便，傳統的污水處理工藝及處理裝置，對污水處理不徹底，即使BOD5能達到要求，CODcr還是不能達到要求。傳統的污水處理方法不僅不能滿足船上生活污水的處理要求，同樣也不能很好地滿足陸上的生活污水排放要求。
截至2008年10月7日，生活污水資源化的處理方法大致有：生化法處理法、物理化學處理法及電化學處理法等污水處理方法，由於生化處理方法及其處理裝置具有結構簡單、淨化效果好、藥劑用量少及運行成本低的優點，而成為最為普遍認同的生活污水處理途徑。該處理方法是通過充氧建立和保持好氧菌的適宜生長條件，利用該微生物群體來消化分解污水中的有機物，使之生成對環境無害的二氧化碳和水，以此淨化污水，而微生物在此過程中也得以繁殖。其具體的工藝流程為：污水經進水管進入到曝氣櫃，在不斷通入空氣的情況下，依靠溶解氧來消解有機物，好氧菌在此消化分解有機物，污泥中所含有的碳、氧、氫、氮大都被好氧菌轉化成二氧化碳和水並生成新的細胞，二氧化碳通過逸氣口逸出，之後混合液經粗濾網過濾後進入到生物接觸氧化櫃，該氧化櫃內裝有一定數量的軟性填料，利用污水中自有的微生物菌，經一定時間的曝氣，培養且使之迅速繁殖成一定活性的好氧菌，好氧菌繼續吸收污水中的有機物及氧氣，進行生物氧化、分解，一部分生成二氧化碳、水和無機物，另一部分則在填料上生成新的具有一定活性的生物膜，繼續降解污水中的有機物，然後進入沉澱消毒櫃，生活污水中的活性污泥沉澱於沉澱櫃的底部，由通往底部的空管將其提升並返回曝氣櫃，同時經淨化處理後的生活污水清液流入消毒腔，並由定量泵加入一定量的含氯溶液進行消毒處理而排放。
與之相應，採用上述生活污水處理方法的處理裝置，包括有曝氣櫃、生物接觸氧化櫃和沉澱消毒櫃，曝氣柜上連線有污水輸入管，曝氣櫃和生物接觸氧化櫃之間連通有粉碎泵，生物接觸氧化櫃和沉澱櫃之間裝有抽吸泵，沉澱消毒柜上連通有排放管及排放泵，充氣泵分別通向曝氣櫃和生物接觸氧化櫃，以便向曝氣櫃和生物接觸氧化櫃中充入空氣，而使好氧菌生長繁殖並消解污泥中的有機物。
現有的這樣污水處理方法及其處理流程，使污泥中的有機物得到了一定程度的消解，污泥被有效地減容、減量，減少了整個生物處理系統中向外排放的生物量，在一定程度上提高了排放水的水質，降低了污水對環境和水資源的污染。但現有這種處理方法仍存在諸多不足：首先，這種處理方法對污水的處理並不徹底，即使滿足生活污水排放標準中的BOD5要求，卻無法達到CODcr的排放要求。第二，沉澱櫃向外排放的剩餘污泥量和異味仍不能達到理想要求，甚至要花費相當的費用對剩餘污泥進行後續處理，顯得很不經濟，也沒有充分發揮污水生化處理法的最大效能。第三，在傳統的連續曝氣過程中，使得絲狀菌過度繁殖，從而引起污泥的膨脹，而膨脹的污泥，又必然會隨排出水帶出，造成排出水的重複污染超標，特別是氨氮指標超標嚴重。
發明內容
專利目的
《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》所要解決的技術問題是提供一種多級生化生活污水處理方法，該方法不僅有效地保證其淨化處理後的排放水質好，剩餘污泥量少，能夠滿足嚴格的排放標準；而且工藝流程合理，處理效果穩定。《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》另一個要解決的技術問題還要提供一種實現該生活污水處理方法的處理裝置。
技術方案
《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》的多級生化生活污水處理裝置，包括處理裝置本體，該處理裝置本體內分隔有一級接觸氧化櫃、二級接觸氧化櫃以及沉澱櫃；所述一級接觸氧化櫃與二級接觸氧化櫃相連通，二級接觸氧化櫃與沉澱櫃相連通；一級接觸氧化柜上連線有污水輸入管，且該一級接觸氧化櫃內還設定有一級櫃曝氣管；二級接觸氧化櫃內設定有二級櫃曝氣管和軟性填料；所述沉澱櫃內設定有沉澱櫃返送管；所述處理裝置本體內還分隔設定有膜生物反應櫃，該膜生物反應櫃內設定有膜櫃曝氣管、膜櫃返送管和濾膜組，所述沉澱櫃與該膜生物反應櫃相連通；所述濾膜組萃取清水出口通向真空泵；所述一級接觸氧化櫃經粉碎泵與二級接觸氧化櫃相連通，在一級接觸氧化櫃和二級接觸氧化櫃之間還設定有濾網；所述處理裝置本體採用臥式圓筒結構，該臥式圓筒的兩端採用橢圓封頭，所述沉澱櫃設定於處理裝置本體端部的該橢圓封頭處。
一種用於《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》多級生化生活污水處理裝置的生活污水處理方法，該處理方法包括以下步驟：
A、將生活污水輸送至一級接觸氧化櫃；
B、對送入一級接觸氧化櫃中的生活污水不斷充入空氣，進行曝氣充氧，使活性污泥消化分解污水中的有機物；
C、將一級接觸氧化櫃中經曝氣後的生活污水粉碎後，泵入具有軟性填料的二級接觸氧化櫃；
D、間歇地對二級接觸氧化櫃中的生活污水充入空氣，進行再次的曝氣充氧，並使之在二級接觸氧化櫃中的軟填料上生成具有一定活性的生物膜；
E、將二級接觸氧化櫃中的上清液輸送至沉澱櫃進行泥水分離；
F、將沉澱櫃中的澄清液輸送至膜生物反應櫃，使之到達預定的低水位線以上；所述預定的低水位線位於濾膜組頂部以上一定高度，該高度為濾膜組總高度的1/6～1/3；
H、將沉澱櫃的沉澱污泥間歇地向一級接觸氧化櫃返送；
I、對置於膜生物反應櫃中的濾膜組進行間歇抽吸；以萃取清水，該間歇抽吸的抽吸時間與停止抽吸時間之比為4～12∶1，該抽吸時間為6分鐘～20分鐘；在此期間連續向膜生物反應櫃內曝氣充氧；
J、在膜生物反應櫃中污水低於預定低水位線時，停止向該膜生物反應櫃充入空氣，並間歇地向一級接觸氧化櫃返送污水；所述從膜生物反應櫃向一級接觸氧化櫃返送污水的返送時間與停息返送時間之比為12～18∶1，返送時間為20分鐘～40分鐘；
K、將濾膜組萃取的清水外排。
改善效果
《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》由於採用了一級接觸氧化櫃中的曝氣充氧、二級接觸氧化櫃的生物膜法、沉澱櫃的泥水分離以及膜生物反應櫃的膜截留處理等多級污水處理方法，使得該處理裝置和方法具有如下顯著的優點：
首先，生活污水進入到一級接觸氧化櫃中，由於不斷地向該級接觸氧化櫃中通入空氣，利用櫃記憶體在著依靠溶解氧來消解有機物的好氧菌，而使大部分污水中通常所含的碳、氧、氫和氮等成份被轉化為二氧化碳和水，並生成新的細胞。生活污水被曝氣處理後又被送入到二級接觸氧化櫃中，而該氧化櫃中設定有軟性填料，軟性填料在水面呈漂浮狀，微生物可以生長在軟性填料上並形成生物膜，該生物膜進一步吸附消解有機物，且生活污水中的大部分原生動物和後生動物寄居於生物膜內，且能迅速繁殖成為一定活性的好氧菌，好氧菌繼續通過吸收污水中的有機物及氧氣，進行生物氧化、分解、一部分生成二氧化碳、水和無機物，另一部分則在填料上生成新的具有一定活性的生物膜，繼續降解污水中的有機物。沉澱櫃再進行泥水分離。且將沉澱櫃中的污泥間歇返送至一級接觸氧化櫃中繼續消化分解。在此過程中污泥被多級、反覆消解有機物，得到了較為充分的降解，有機物去除率較高，工藝流程合理，剩餘污泥量極少。
第二、在本處理方法中尤其採用了膜生物反應櫃的膜生物處理技術，該過程巧妙地利用了膜的截留作用提高反應櫃內污泥濃度，增加污泥停留時間，有利於系統中硝化細菌的生長，大大提高氨氮的去除效果和污染物去除率。同時膜的截留作用也大大提高了出水水質，大幅度地去除細菌和病毒，使整理處理系統具有極強的污物處理能力，完全滿足了嚴格排放標準的BOD5和CODcr要求。
第三，也由於在本處理方法中，採用了在處理工作過程中對膜生物櫃中的濾膜組進行間歇抽吸和連續曝氣，在停止對膜組抽吸時，連續曝氣所引起的水流攪動而對膜附著污物產生剪下作用，使得膜表面沉積物自動脫落，實現了對膜組的線上清洗，不僅保持了膜的工作通量和工作效果，而且大大減輕人工膜清洗的工作量，該間歇抽吸從根本上解決了膜清洗中不可逾越的技術障礙。
第四，由於在二級接觸氧化櫃和膜生物反應櫃採用間歇的曝氣充氧，形成了好氧-缺氧的處理效果，不僅克服了傳統工藝中的絲狀菌過度繁殖，所引起的污泥膨脹隨水帶出而造成排放水超標，而且具有硝化和反硝化的處理效果，有效解決了脫氮除磷問題。
第五、由於膜生物反應櫃中的膜截留作用，實現了完全的泥水分離，從而保證了優良的出水水質和較高的污泥濃度，而較大的有機負荷和污泥濃度，又可以使生物反應器容積變小，加之多處理櫃均相互分隔地設定於處理裝置本體內，使得整體結構十分合理緊湊。
附圖說明
圖1是《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》一種具體實施方式的結構流程簡圖。
圖2是實現圖1所示流程的一種具體處理裝置的示意結構剖視圖。
圖3是圖2所示結構中A-A剖面的結構示意圖。
圖4是圖2所示結構中B-B剖面的結構示意圖。
圖5是圖2所示結構中C-C剖面的結構示意圖。
圖6是圖2所示結構中D-D剖面的結構示意圖。
技術領域
《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》涉及污水處理技術領域，特別涉及一種船舶或陸上生活污水的處理工藝方法。《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》還涉及一種採用該污水處理方法的處理裝置。
權利要求
1.一種多級生化生活污水處理裝置，包括處理裝置本體（2），該處理裝置本體（2）內分隔有一級接觸氧化櫃（3）、二級接觸氧化櫃（8）以及沉澱櫃（17）；所述一級接觸氧化櫃（3）與二級接觸氧化櫃（8）相連通，二級接觸氧化櫃（8）與沉澱櫃（17）相連通；一級接觸氧化櫃（3）上連線有污水輸入管（6），且該一級接觸氧化櫃（3）內還設定有一級櫃曝氣管（1）；二級接觸氧化櫃（8）內設定有二級櫃曝氣管（24）和軟性填料（5）；所述沉澱櫃（17）內設定有沉澱櫃返送管（18）；其特徵在於：所述處理裝置本體（2）內還分隔設定有膜生物反應櫃（10），該膜生物反應櫃（10）內設定有膜櫃曝氣管（22）、膜櫃返送管（21）和濾膜組（13），所述沉澱櫃（17）與該膜生物反應櫃（10）相連通；所述濾膜組（13）萃取清水出口通向真空泵（16）；所述一級接觸氧化櫃（3）經粉碎泵（25）與二級接觸氧化櫃（8）相連通，在一級接觸氧化櫃（3）和二級接觸氧化櫃（8）之間還設定有濾網（29）；所述處理裝置本體（2）採用臥式圓筒結構，該臥式圓筒的兩端採用橢圓封頭，所述沉澱櫃（17）設定於處理裝置本體（2）端部的該橢圓封頭處。
2.根據權利要求1所述的多級生化生活污水處理裝置，其特徵在於：所述濾膜組（13）組件採用中空纖維膜或管式膜。
3.根據權利要求1所述的多級生化生活污水處理裝置，其特徵在於：所述一級櫃曝氣管（1）、二級櫃曝氣管（24）以及膜櫃曝氣管（22）與充氣泵（7）相連通；所述膜生物反應櫃（10）上連通有加藥泵（9）。
4.一種用於權利要求1所述多級生化生活污水處理裝置的生活污水處理方法，其特徵是該處理方法包括以下步驟：A、將生活污水輸送至一級接觸氧化櫃；B、對送入一級接觸氧化櫃中的生活污水不斷充入空氣，進行曝氣充氧，使活性污泥消化分解污水中的有機物；C、將一級接觸氧化櫃中經曝氣後的生活污水粉碎後，泵入具有軟性填料的二級接觸氧化櫃；D、間歇地對二級接觸氧化櫃中的生活污水充入空氣，進行再次的曝氣充氧，並使之在二級接觸氧化櫃中的軟填料上生成具有一定活性的生物膜；E、將二級接觸氧化櫃中的上清液輸送至沉澱櫃進行泥水分離；F、將沉澱櫃中的澄清液輸送至膜生物反應櫃，使之到達預定的低水位線以上；所述預定的低水位線位於濾膜組頂部以上一定高度，該高度為濾膜組總高度的1/6～1/3；H、將沉澱櫃的沉澱污泥間歇地向一級接觸氧化櫃返送；I、對置於膜生物反應櫃中的濾膜組進行間歇抽吸；以萃取清水，該間歇抽吸的抽吸時間與停止抽吸時間之比為4～12∶1，該抽吸時間為6分鐘～20分鐘；在此期間連續向膜生物反應櫃內曝氣充氧；J、在膜生物反應櫃中污水低於預定低水位線時，停止向該膜生物反應櫃充入空氣，並間歇地向一級接觸氧化櫃返送污水；所述從膜生物反應櫃向一級接觸氧化櫃返送污水的返送時間與停息返送時間之比為12～18∶1，返送時間為20分鐘～40分鐘；K、將濾膜組萃取的清水外排。
5.根據權利要求4所述的生活污水處理方法，其特徵是：所述間歇對二級接觸氧化櫃中的生活污水曝氣充氧過程，包括對該櫃生活污水依次進行進水、曝氣、沉澱、排放、休閒過程。
6.根據權利要求4所述的生活污水處理方法，其特徵是：所述膜生物反應櫃中濾膜組的間歇抽吸時間為8分鐘～16分鐘。
7.根據權利要求4所述的生活污水處理方法，其特徵是：將濾膜組萃取的清水經消毒後外排；該消毒方法為紫外線消毒、臭氧消毒或充氯消毒。
實施方式
如圖1所示，處理裝置本體2被分隔成一級接觸氧化櫃3、二級接觸氧化櫃8、沉澱櫃17和膜生物反應櫃10等四級處理櫃。在一級接觸氧化櫃3內設定有一級櫃曝氣管1。在二級接觸氧化櫃8內設有二級櫃曝氣管24和軟性填料5，該軟性填料5採用維尼綸、尼龍絲等常見材料。在沉澱櫃17中設定有沉澱櫃返送管18，在膜生物反應櫃10內設定有膜櫃曝氣管22、膜櫃返送管21和濾膜組13。在一級接觸氧化櫃3的上方位置連線有污水輸入管6，該一級接觸氧化櫃3經粉碎泵25與二級接觸氧化櫃8相連通，在一級接觸氧化櫃3和二級接觸氧化櫃8之間還設定有濾網29（如圖3所示），以濾去漫入二級接觸氧化櫃8中的污泥浮塊。二級接觸氧化櫃8通過上清液輸送管12與沉澱櫃17相連通，沉澱櫃17則通過澄清液輸送管14與膜生物反應櫃10相連通。膜生物反應櫃10中的濾膜組13的萃取水出口與真空泵16相連通，真空泵16出口處連通有消毒器26，該消毒器26的出水口經流量計27連向排放管28。一級櫃曝氣管1、二級櫃曝氣管8以及膜櫃曝氣管22分別通過各自的管道與充氣泵7相連通，該充氣泵7可為通用鼓風機。在膜生物反應櫃10上方位置連通有加藥泵9。提升氣泵11經各自對應的電磁閥和沉澱櫃提升氣管15及膜櫃提升氣管20通向沉澱返送管18和膜櫃返送管21內。
工作時，生活污水經污水輸入管6被輸入到一級接觸氧化櫃3中，位於該櫃中的一級櫃曝氣管1不斷向櫃中生活污水充入空氣，在污水中形成許許多多的微小氣泡，並造成水的紊流，從而達到將空氣中的氧溶入污水中的目的，形成對污水的曝氣充氧，使活性污泥消化分解污水中的有機物。一級接觸氧化櫃中經曝氣後的生活污水通過粉碎泵25的粉碎而被輸送至二級接觸氧化櫃8中，二級櫃曝氣管24間歇地向二級櫃中的生活污水曝氣充氧，該間歇過程包括依次進行的進入、曝氣、沉澱、排放及休閒，形成好氧、缺氧效果；與此同時，在二級接觸氧化櫃8中軟性填料5上形成具有一定活性的生物膜，這不僅進一步加大了其與有機物的接觸面積，而且使之能懸浮於水中不下沉。二級接觸氧化櫃8中的上清液經上清液輸送管12輸送至沉澱櫃17，該沉澱櫃17中置有硬性填料30，以加速上清液的沉澱及泥水分離，沉澱櫃17中的沉澱污泥間歇地向一級接觸氧化櫃3返送，該間歇返送時間視污水處理量和處理條件根據具體情況設定。沉澱櫃17中的澄清液經澄清液輸送管14輸送至膜生物反應櫃10中，在該膜生物反應櫃10中預先設定低水位線，該低水位線應當位於濾膜組13頂部以上一定高度，該高度應當視處理裝置的實際工作情況在膜組總高度的1/6～1/3之間選擇，此時效果最佳。
當膜生物反應櫃10中的水位在預定低水位線以上時，真空泵16對濾膜組13進行間隙地抽吸，如抽吸12分鐘，停止抽吸2分鐘，經過大量的試驗分析、數據對比，抽吸時間與停止抽吸時間之比選擇4～12∶1之間，效果最佳，對膜組件的清洗也恰當合理，在該間歇抽吸期間膜櫃曝氣管22連續不斷地向櫃內曝氣充氧。當進水速度和抽吸萃取速度使膜生物反應櫃10中的水位低於預定低水位線時，膜櫃曝氣管22停止向櫃內充入空氣，此時膜櫃返送管21間歇地向一級接觸氧化櫃3內返送污水，使返送污水在一級接觸氧化櫃中進一步消解，如返送30分鐘，停止返送2.5分鐘，經過試驗分析、數據對比，返送時間選擇在20分鐘～40分鐘之間，返送污水的返送時間與停息返送時間之比為12～18∶1最為合理有效。
真空泵16通過對濾膜組13萃取的清水送入消毒櫃26，本實施例中的消毒櫃採用紫外線消毒器，以進一步殺滅清水的有害物，當然該消毒櫃26還可以是臭氧消毒器或充氯消毒器等常見的消毒設施。經消毒的清水再經流量計27和排放管28向外排出。
當整體污水處理系統停止工作時，粉碎泵25可維持間歇工作，以維持好氧菌一定的活性。當該污水處理裝置載於船舶上，而船舶又航行至公海等允許直接排放區域時，或在陸上遇有允許直排條件時，可以採用序批式處理污水，將沉澱櫃內的序批處理水直接排放。此時膜生物反應櫃10停止工作，這樣可以延長滲透膜級的使用壽命。
為了延長膜生物反應櫃中膜組件的工作效率，維持膜通量，防止膜污染，應定期對膜組件進行化學清洗，化學清洗時，首先使該膜櫃與其它腔室隔絕，由加藥泵9加入清洗劑對膜組件進行浸泡清洗。該處理裝置採用線上清洗方式，使膜組的自動清洗成為可能，不僅清洗效果好，延長膜的使用壽命，而且大大降低清洗工作量，具有使用、維護方便的優勢。
該處理裝置中的各種粉碎泵、排放泵、真空泵、加藥泵及多隻電磁閥的啟閉均由常規的PLC程式控制或採用相應的電氣控制櫃控制，各輸送管也視具體使用情況以串接方式加接輸送泵。
如圖2所示，處理裝置本體2採用臥式圓筒結構，該臥式圓筒的兩端採用橢圓封頭，該結構不僅受壓合理，避免死角，而且根據流體力學原理，圓筒體結構有利於反應內混合液良好的紊動，保持懸浮狀態，減少因剪下造成的污泥顆粒破解，並提高曝氣設備的充氧速率。處理裝置本體2通過一級櫃隔板4、二級櫃隔板23及膜櫃隔板19將本體依次分隔成一級接觸氧化櫃3、二級接觸氧化櫃8、膜生物反應櫃10及沉澱櫃17。沉澱櫃17設定於本體端部的橢圓封頭處，有利於形成沉澱櫃的漏斗型底部，以加速沉澱。由於考慮到櫃內空間位置，膜櫃返送管21從二級接觸氧化櫃8內穿過壁板而伸入到膜生物反應櫃10內。與提升氣泵11連通的沉澱櫃提升氣管15，其下端部彎曲向上地伸入到沉澱櫃返送管18內，當沉澱櫃提升氣管15向沉澱櫃返送管18吸入空氣時，返送管18的下端吸口產生負壓而吸取沉澱物。膜櫃返送管21和膜櫃提升管20具有同樣的原理和作用。
如圖3所示，在一級接觸氧化櫃3內的下部位置設有一級櫃曝氣管1，該一級櫃曝氣管1通過氣管與充氣泵7相連通，該充氣泵7採用通用的離心鼓風機，使之構成鼓風曝氣結構。在一級櫃隔板4的上部位置開有圓形通孔，該圓形通孔上覆有濾網29。
如圖4所示，在二級接觸氧化櫃8內分別設有二級櫃曝氣管24和軟性填料5，該軟性填料5採用維尼綸或尼龍絲等材料，每串軟性材料之間相互間隔一定的距離。二級櫃曝氣管24也通過氣管與充氣泵7連通，構成鼓風曝氣結構。
如圖5所示，膜生物反應櫃10中設有膜櫃曝氣管22和濾膜組13。膜櫃曝氣管22通過氣管和電磁閥連向充氣泵7。濾膜組13的濾膜採用中空纖維膜，當然也可以是管式膜等微濾膜和超濾膜，一般膜的孔徑應當選擇在0.1～0.4微米之間。一級櫃曝氣管1、二級櫃曝氣管24及膜櫃曝氣管22還可以分別通向各自充氣泵，或兩兩並接通向一充氣泵。
如圖6所示，在沉澱櫃17內設有沉澱返送管18，在沉澱櫃的進水口設定有硬性填料30，該硬性填料30有助於加速污泥顆粒的沉降，其材料採用短截的PVC斜管、環氧紙蜂窩、陶料等通用器材。
榮譽表彰
2018年12月20日，《多級生化生活污水處理方法及其處理裝置》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
