曝气生物滤池系统及其污水处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种曝气生物滤池系统及其污水处理方法，连接一级水处理系统，具有设置了进水阀的进水口以及设置了出水阀的出水口，至少包括：曝气生物滤池组，处理一级水处理系统排出的污水，其中所述第一曝气生物滤池组至少由多个下向流曝气生物滤池与上向流曝气生物滤池依次相邻串联组成；反洗风机，提供风力调整系统中每个曝气生物滤池中的曝气量及反洗曝风量；以及自动控制装置，控制所述的反洗风机调整所述的曝气生物滤池中的曝气量以及进水阀、出水阀的启闭。方法是使污水依次经过串联的多个曝气生物滤池，利用多个曝气生物滤池在缺氧状态、有氧状态间隔处理，输出合格的污水。
【专利说明】曝气生物滤池系统及其污水处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理领域，尤其是指对于污水回收利用以及对污水深度处理中的曝气生物滤池系统及其采用该系统的污水处理方法。
【背景技术】
[0002]随着科技发展，工业和生活用水量日趋增加，而水资源却是有限的，所以污水回收利用就是极为必要的过程，一定程度上可以缓解用水压力。在污水处理领域中，除了传统的物理法，包括吸附法，气浮分离法，电磁效应法等，还有物理化学法以及化学氧化法等。但是采用上述方式不能达到良好的效果，因此为了提高水处理质量，生物膜法被迅速发展起来，其主要原理是通过微生物附着在载体表面生长而形成膜状，污水流经载体表面和生物膜接触过程中，污水中的有机污染物即被微生物吸附、稳定和氧化，最终转化为氏0、0)2、冊3和微生物细胞物质，使污水得到净化。生物膜法目前多用于污水中的二级生物处理，而在生物膜法处理工艺中，生物滤池是最具有代表性的结构形式，根据生物滤池在运行中是否需要供氧，生物滤池又可分为厌氧生物滤池和好氧生物滤池，厌氧生物滤池的优点有:有机物去除效率高，出水悬浮物SS较低，运 行稳定，管理简便，厌氧生物滤池存在的主要问题是进水分配不易均匀，滤料易堵塞。在好氧生物滤池中，根据滤池池型结构和供氧方式以及是否具有反冲洗系统，好氧生物滤池又称普通生物滤池，普通生物滤池优点为生化需氧量(BOD)去除率高，但缺点是占地面积大，易于堵塞，灰蝇很多，影响环境卫生。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种曝气生物滤池系统及其污水处理方法，本发明通过采用多级串联的方式形成了曝气生物滤池系统，并改进了普通生物滤池的污水处理方法，提高了污水处理的效率，应对复杂的水质。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
[0005]本发明中曝气生物滤池系统，连接一级水处理系统，具有设置了进水阀的进水口、设置了出水阀的出水口以有及自动控制装置，其特征在于，至少包括一组曝气生物滤池组，所述曝气生物滤池组包括多个相互串联的曝气生物滤池；
[0006]所述曝气生物滤池组处理一级水处理系统排出的污水，其中所述曝气生物滤池组的多个下向流曝气生物滤池与上向流曝气生物滤池依次相邻并间隔交叉设置串联组成；
[0007]所述曝气生物滤池组设置有反洗风机，提供风力调整所述曝气生物滤池组中每个曝气生物滤池的曝气量及反洗曝风量；
[0008]所述自动控制装置控制所述的反洗风机调整所述的曝气生物滤池中的曝气量以及进水阀、出水阀的启闭。
[0009]所述的系统还包括:
[0010]所述的曝气生物滤池组为多组并联设置，并且每个并联支路都单独设置有控制该组曝气生物滤池组进出水的进水阀以及出水阀，所述的自动控制装置控制所述进水阀以及出水阀的启闭。
[0011]所述的一级水处理系统与首个下向流曝气生物滤池之间设有:缓冲配水区，连接所述进水口接收所述上一级水处理系统中排出的污水；最后一个上向流曝气生物滤池后设有出水区，由所述出水口排出过滤水；所述的缓冲配水区以及所述的出水区均通过滤池顶部堰板与相邻的滤池连通；
[0012]所述的下向流曝气生物滤池及所述的上向流曝气生物滤池均包括:
[0013]承托层，位于滤池的中下部，支撑设置在所述承托层之上的滤料层；
[0014]曝气头组，由设置在所述的承托层的下部的多个曝气头组成，采用穿孔布气；
[0015]其中，所述的下流向曝气生物滤池在所述承托层下部设置过水口与所述上向流曝气生物滤池连通，所述的上向流曝气生物滤池与下一组曝气生物滤池通过顶部堰板连通。
[0016]所述的自动控制装置控制反洗风机来调整所述曝气头的曝气量，所述的每个下流向以及上流向的曝气生物滤池的曝气头组与反洗风机之间都设置有风量控制阀，所述的多个风量控制阀并联设置。
[0017]所述的滤料层填充有火山岩滤料和/或悬浮型塑料滤料。 [0018]所述的系统还包括连接出水区与配水区的回流泵，将所述出水区的排出过滤水回流至配水区进行反复处理。
[0019]所述的系统还包括反洗通道，通过所述反洗风机控制所述风量控制阀调整曝气量由每个曝气生物滤池中的反洗排水口将污水排入所述反洗通道内，传送至一级水处理系统。
[0020]本发明中曝气生物滤池系统的污水处理方法，包括以下步骤:
[0021]接收一级水处理系统预处理后的污水；
[0022]所述污水进入至少两组并联设置的曝气生物滤池组，污水在每个曝气生物滤池组中依次经过串联的多个曝气生物滤池；
[0023]控制反洗风机独立调整每个曝气生物滤池的曝气量；其中:
[0024]依次经过串联的曝气生物滤池的污水包括以下处理步骤:
[0025]配水区的水进入串联的第一曝气生物滤池，在所述第一曝气生物滤池中下向流过滤污水，保持所述曝气生物滤池处于缺氧状态，并输出污水；
[0026]由第一曝气生物滤池输出的污水进入第二曝气生物滤池，控制所述第二曝气生物滤池内的曝气量，保持所述第二曝气生物滤池处于好氧状态，并向上流动通过溢流方式输出污水；
[0027]由第二曝气生物滤池输出的污水进入第三曝气生物滤池，在所述第三曝气生物滤池中下向流，保持所述第三曝气生物滤池处于缺氧状态，并输出污水；
[0028]由第三曝气生物滤池输出的污水进入第四曝气生物滤池，对污水进行生化处理，并向上流动通过溢流方式输出污水。
[0029]本发明的有益效果在于:
[0030]本发明可以应对成分复杂的污水，并提供高质量的出水，出水可直接用于中水回用，或后接超滤反渗透等深度处理工艺；
[0031]相对于其他生物处理方法，本发明拥有占地面积小、基础投资少、运行管理简单、处理效率高等优点；[0032]相对于传统曝气生物滤池，本发明的优点有耐冲击负荷大，可灵活设计、安排以应对复杂的水质，出水稳定，且节省投资，拥有良好的经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明中曝气生物滤池系统的结构示意图。
[0034]图2为本发明具有多组曝气生物滤池系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合附图对本发明中的具体实施例作详细说明 。
[0036]本发明提供的曝气生物滤池系统连接一级水处理系统，所述的一级水处理系统为预处理系统，在图1中没有描述，如图1所示，本发明中的曝气生物滤池系统至少包括:曝气生物滤池组，即由下流向曝气生物滤池和上流向曝气生物滤池依次串联构成，在实际处理中可以根据需要处理的污水的水质来确定在系统中使用几组曝气生物滤池，在本发明的具体实施例中根据生产中需要处理水质的情况串联设置了两组曝气生物滤池组。
[0037]在本实施例中，两组相互串联的曝气生物滤池组，处理一级水处理系统中排出的水，(即配水区11中的污水)，其中每组曝气生物滤池组由下流向曝气生物滤池和上流向曝气生物滤池依次串联组成，在本实施例中可以看做多个下向流曝气生物滤池与上向流曝气生物滤池间隔串联设置，其中第一曝气生物滤池I和第三曝气生物滤池3为下向流曝气生物滤池，第二曝气生物滤池2和第四曝气生物滤池4为上向流曝气生物滤池。
[0038]在本发明的系统中，还包括反洗风机5，可以提供风力调整曝气生物滤池中的曝气量，进而调节滤池中的含氧量，从而实现厌氧，缺氧以及好氧的溶氧条件，提高了特定生物反应的效率，实现了菌群的级配分布，充分发挥优势菌群的作用；以及自动控制装置，所述的自动控制装置可以采用通用的控制元件实现，控制系统的动作，所以在此不再赘述，自动控制装置可以根据设定的条件信息来控制所述的反洗风机动作，来调整所述的曝气生物滤池中曝气量。
[0039]如图1所示，以串联四个曝气生物滤池即两组曝气生物滤池组为例进行说明，其中所述的每个曝气生物滤池包括:
[0040]承托层12，位于滤池的中下部，支持设置在所述承托层12之上的滤料层13，每相邻两个曝气生物滤池之间通过承托层12下的过水口 15或者顶部的堰板14溢流连通；其中第一、第二曝气生物滤池之间由过水口 15连通，第二、第三曝气生物滤池之间通过顶部的堰板14溢流连通，而第三、第四曝气生物滤池之间又通过底部的过水口 15连通，当滤池数量多于四个(即系统中包括两组以上的曝气生物滤池组)时，依次类推进行连通。
[0041]曝气头组16，由设置在所述的承托层12的下部的多个曝气头161组成，采用穿孔布气，通过布水布气装置均匀布气，解决了偏流、填料不均、气管容易堵塞的问题，其中在本发明中所述的布水布气装置是由多个穿透所述承托层的长柄滤头构成，为了缓解流量过大，流速过快等问题，本发明的系统通过长柄滤头的伞状头对来水进行均匀布散，防止偏流，有利于后续来水与填料的接触，而在本发明中曝气方式为穿孔管曝气，特点为气量大，气泡也相对大，如直接接触滤料，可能会打碎滤料，影响处理效果，所述布水布气装置的长柄滤头可以将气体均匀布散，减小气泡。[0042]在本发明所述的系统中，所述首个即为第一曝气生物滤池I的前端设置有配水区11，用于接收一级水处理系统中排出的污水，并起到进水缓冲作用。
[0043]在第四曝气生物滤池4后设有出水区17，排出过滤后的污水，此时排出的水已经可以回用。
[0044]在本发明所述的系统中，所述的自动控制装置控制反洗风机5调整所述曝气头161的曝气量，所述的每个曝气生物滤池的曝气头组16与反洗风机5之间都设置有风量控制阀18，所述的多个风量控制阀18并联设置，单独控制每个曝气生物滤池中的曝气头组16的曝气量。另外在本发明的实施例中，处于生产安全的考虑还可以在反洗风机出口设置风量控制总阀。
[0045]在本系统中，所述的滤料层13采用火山岩滤料和/或悬浮型塑料滤料两种混合滤料，采用双滤料的形式是为了增加本发明的耐冲击负荷。实际上根据原水的不同，也可以只用其中一种滤料。
[0046]其中火山岩滤料采用粒径在2.0-2.5cm的火山岩原料，外包直径IOcm多孔塑料球，火山岩填料有密度大、孔隙率高等优点，可适应大流量冲洗和加快微生物新老更替的周期。
[0047]火山岩滤料化学成分含量如下:
[0048]
【权利要求】
1.一种曝气生物滤池系统，连接一级水处理系统，具有设置了进水阀的进水口、设置了出水阀的出水口以有及自动控制装置，其特征在于，至少包括一组曝气生物滤池组，所述曝气生物滤池组包括多个相互串联的曝气生物滤池； 所述曝气生物滤池组处理一级水处理系统排出的污水，其中所述曝气生物滤池组的多个下向流曝气生物滤池与上向流曝气生物滤池依次相邻并间隔交叉设置串联组成； 所述曝气生物滤池组设置有反洗风机，提供风力调整所述曝气生物滤池组中每个曝气生物滤池的曝气量及反洗曝风量； 所述自动控制装置控制所述的反洗风机调整所述的曝气生物滤池中的曝气量以及进水阀、出水阀的启闭。
2.如权利要求1所述的曝气生物滤池系统，其特征在于，所述的系统还包括: 所述的曝气生物滤池组为多组并联设置，并且每个并联支路都单独设置有控制该组曝气生物滤池组进出水的进水阀以及出水阀，所述的自动控制装置控制所述进水阀以及出水阀的启闭。
3.如权利要求1或2所述的曝气生物滤池系统，其特征在于，所述的一级水处理系统与首个下向流曝气生物滤池之间设有:缓冲配水区，连接所述进水口接收所述上一级水处理系统中排出的污水；最后一个上向流曝气生物滤池后设有出水区，由所述出水口排出过滤水；所述的缓冲配水区以及所述的出水区均通过滤池顶部堰板与相邻的滤池连通； 所述的下向流曝气生物滤池及所述的上向流曝气生物滤池均包括: 承托层，位于滤池的中下部，支撑设置在所述承托层之上的滤料层； 曝气头组，由设置在所述的承托层的下部的多个曝气头组成，采用穿孔布气； 其中，所述的下流向曝气生物滤池在所述承托层下部设置过水口与所述上向流曝气生物滤池连通，所述的上向流曝气生物滤池与下一组曝气生物滤池通过顶部堰板连通。
4.如权利要求3所述的曝气生物滤池系统，其特征在于，所述的自动控制装置控制反洗风机来调整所述曝气头的曝气量，所述的每个下流向以及上流向的曝气生物滤池的曝气头组与反洗风机之间都设置有风量控制阀，所述的多个风量控制阀并联设置。
5.根据权利要求3所述的曝气生物滤池系统，其特征在于，所述的滤料层填充有火山岩滤料和/或悬浮型塑料滤料。
6.根据权利要求3所述的曝气生物滤池系统，其特征在于，所述的系统还包括连接出水区与配水区的回流泵，将所述出水区的排出过滤水回流至配水区进行反复处理。
7.根据权利要求1所述的曝气生物滤池系统，其特征在于，所述的系统还包括反洗通道，通过所述反洗风机控制所述风量控制阀调整曝气量由每个曝气生物滤池中的反洗排水口将污水排入所述反洗通道内，传送至一级水处理系统。
8.一种采用上述任意权利要求所述的曝气生物滤池系统的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 接收一级水处理系统预处理后的污水； 所述污水进入至少两组并联设置的曝气生物滤池组，污水在每个曝气生物滤池组中依次经过串联的多个曝气生物滤池； 控制反洗风机独立调整每个曝气生物滤池的曝气量；其中: 依次经过串联的曝气生物滤池的污水包括以下处理步骤:配水区的污水进入串联的第一曝气生物滤池，在所述第一曝气生物滤池中下向流过滤污水，保持所述第一曝气生物滤池处于缺氧状态，并输出污水； 由第一曝气生物滤池输出的污水进入第二曝气生物滤池，控制所述第二曝气生物滤池内的曝气量，保持所述第二曝气生物滤池处于好氧状态，并向上流动通过溢流方式输出污水； 由第二曝气生物滤池输出的污水进入第三曝气生物滤池，在所述第三曝气生物滤池中下向流，保持所述第三曝气生物滤池处于缺氧状态，并输出污水； 由第三曝气生物滤池输出的污水进入第四曝气生物滤池，对污水进行生化处理，并向上流动通过溢流方式输出污水至出水区。
9.根据权利要求8所述的曝气生物滤池系统的污水处理方法，其特征在于，接收到一级水处理的系统后还包括: 反硝化步骤，即连通配水区与出水区，通过回流泵让一部分出水回流至配水区，用于微生物反硝化反应。
10.根据权利要求8所述的曝气生物滤池系统的污水处理方法，其特征在于，还包括: 反洗步骤，每相邻两曝气生物滤池内液位差大于预设值时，开始自动进行反洗程序，具体为: 关闭一组曝气生物滤池组的总进水阀门与总出水阀门； 关闭除需反洗的曝气生物滤池外其他各曝气生物滤池的风量控制阀门，仅保持需反洗的曝气生物滤池进行曝气； 单格曝气生物滤池的反冲洗曝气结束后，开启其他格曝气生物滤池的风量控制阀门。
【文档编号】C02F3/30GK103936154SQ201410161870
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】秦丽娟, 杜秋平, 周友刚, 徐磊, 王之峰, 赵生利, 刘洋, 王公甫 申请人:世纪华扬环境工程有限公司