低能耗一体化污水处理设备
目前我国还有3亿左右的群众没有洁净的水可以饮用，他们日常生活的饮用水只有河水、湖泊水、井水等地表水，在西部地区，甚至有相当一部分人只能饮用雨水、雪水。其主要的原因是水资源的污染，目前污水排放已是水资源的主要污染源，污水的处理是当前和今后节水和水环境保护工作的重中之重，污水处理可用各种方法将污水中所含的污染物分离出来或将其转化为无害物，从而使污水得到净化。
臭氧比液氯、漂白粉、二氧化氯具有更强的氧化能力，可以比氯快600倍以上的速度杀死包括氯不能彻底杀死的所有细菌、病毒等;可将某些重金属离子如镉、铬、锰、铅、汞等氧化沉淀达到分离的目的。但现有的臭氧处理技术在工业污水领域没有得到很好的开发利用。
我国现有部分污水处理厂也开始使用臭氧来处理污水，就是在方形或圆形污水池底部放置若干个有喷气孔的臭氧分布器，不仅臭氧利用率很低，而且杀菌效果不好。此外，现有分散式污水处理设备，有的仅采用单一的好氧生化处理工艺，脱氮除磷不理想;有的采用单一曝气方式，能耗偏高;有的采用人工湿地等植物处理法，占地太大，受气候影响，运行不稳定;有的设备集成度不高，处理效果差。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种低能耗MBR一体化污水处理设备，旨在解决现有技术的不足。本实用新型是这样实现的，一种低能耗MBR一体化污水处理设备，该设备包括集水罐以及处理罐;所述处理罐分为上层罐体和下层罐体，所述上层罐体在水流流动方向上依次分为配水区、植物区、引流区;所述植物区底部铺设鹅卵石，所述鹅卵石上铺设土壤，土壤里种植植物;所述引流区内设有设有倒虹管;所述下层罐体在水流流动方向上依次分为生物池及MBR池，其中，所述倒虹管的进水口位于引流区，且所述倒虹管出水口位于生物池底部;所述生物池的溢流出水口为MBR池的进水口，所述生物池的溢流出水口与倒虹管出水口之间设有生物填料;所述MBR池内设有MBR膜，所述MBR池底设有曝气管以及回流管，所述回流管出水端接入集水罐中;所述MBR膜通过管道与处理罐外的抽吸泵连接;所述集水罐内设有抽水泵，所述抽水泵连接管道将集水箱中废水输送至配水区中。优选的，所述卵石直径大小为1～5cm。优选的，所述配水区与植物区之间、植物区与引流区之间均分别设有挡板分隔，所述挡板底部且低于鹅卵石高度处设有通孔。
相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型设备结构紧凑、体积小、占地面积小，因此可大幅减少占地面积，节省土建投资;
（2)本实用新型有机污染物去除率高，出水水质稳定，除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，利于硝化细菌的截留和繁殖，系统硝化效率高;
(3)本实用新型高效地进行固液分离，其分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化。
HTIFAS型低能耗污水处理设备采用IFAS(Integrated Fixed Film Activated Sludge)污水处理工艺，IFAS污水处理工艺是在充分利用MBBR污水处理技术的基础上，增加活性污泥浓度，提高氮磷处理能力，进一步提升出水水质。
污水首先进入厌氧/缺氧区，靠近进水端处为厌氧区，出水侧为缺氧区。在厌氧区进行水解酸化，将大量非溶解态的有机物转变为溶解态的有机物，大分子有机物分解为小分子有机物质，难生物降解的物质分解为易生物降解的物质。经过水解酸化后的污水进入缺氧区，然后进入好氧区。
好氧区主要起作用的是好氧微生物及自养型细菌（硝化细菌）。其中好氧微生物将污水中的有机物分解产生的无机碳或空气中的CO2作为营养源，将污水中的NH3-N转化成NO2-N、NO3-N，完成氨氮的硝化。一部分硝化液通过空气提进入缺氧区，参与缺氧区的反硝化过程。好氧反应区内溶解氧形成浓度梯度，附着在填料上面的微生物的种类和功能也会随着溶解氧的梯度变化而变化，这就为多种属微生物的生长提供了良好的生长环境，微生物数量和种类的增多也会使污水处理更彻底。
缺氧区主要起作用的是兼性微生物，他们将污水中的有机氮转化分解成NH3-N，同时利用来自厌氧区的一部分污水中的碳源作为电子供体，将好氧硝化过程中产生的NO2-N、NO3-N转化成N2，完成反硝化脱氮过程，而且还利用部分有机碳源和NH3-N合成新的细胞物质，也就是说在不外加碳源的情况下在同一反应区实现有机物和总氮的去除，并恢复硝化阶段约50%的碱度，又可利用缺氧条件去除部分BOD5，从而节省后续曝气能耗，因此是非常经济的。厌氧区和缺氧区流出来的污水进入好氧区，好氧区内投加悬浮载体填料，填料上附着生长微生物，形成一层生物膜，生物量大，因而该设备具有很强的耐冲击负荷能力。
图片均为实景，可实际考察
污水依次流经厌氧/缺氧区、好氧区、沉淀区的过程中，污水的流态呈推流状态；而在每个区域内又呈混合状态。这两种的结合，使水流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。
污水中的污染物作为微生物的营养物质被各反应区内的活性污泥和生物填料上的不同种属的微生物吸附、吸收，在微生物的生长繁殖过程中被消化，终污染物变成CO2、H2O、N2等，磷以生物污泥中磷酸盐沉淀的形式沉积在设备底部，排泥时排掉，污水得以降解。
IFAS型工艺特点与优势
a.提高有机物的去除率
在IFAS处理系统中，填料的加入能在更小的容积内产生更多的生物量，生物膜对水体中污泥量的贡献高达6000mg/l。
b.提高脱氮能力
IFAS处理系统能有效增加污泥停留时间，有利于硝化作用的进行，研究表明IFAS在温度低至4℃的条件下，也能将浓度为30mg/l的氨氮完全硝化。
c.降低污泥产率
IFAS处理系统中，污泥龄增加，有利于原生动物、后生动物等微型动物的生长，它们以细菌为食，从能量递减的观点看有利于污泥产率下降。
d.二沉池负荷低
IFAS处理系统中污泥主要附着在填料上，混合液中的污泥量比普通活性污泥法更少，降低二沉池负荷。
e.对于传统污水处理工艺升级改造费用低廉。