变流复合生物污水处理系统的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种污水净化处理系统工艺技术，特别是涉及一种利用由宽流到窄流的多种流动形式变化中产生的流体物理特性以及各流层中产生的不同微生物群相结合的生物污水净化处理技术。
【背景技术】
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[0002]生物污水处理是一个污水经过各种细菌、微生物、原生动物、后生动物的新陈代谢，分解污水中的有机物及有害物质，从而净化污水的过程。
[0003]目前，广泛使用的的生物污水处理技术主要有活性污泥法、mbr法和生物膜法，这些方法虽然各有所长，但都没有从利用水流变化的自然物理力学特性以及所采用填料的自然生物及物理特性的角度为出发点，造成有的污水处理工艺处理中产生大量污泥(二次污染)；有的建造及运营成本偏高；有的工艺对运营管理水平要求较高等缺点。
[0004]也就是说迄今为止没有一种生物污水处理工艺技术是利用不同体积密度污水处理介质(如火山岩、陶粒等)的排列变化，形成不同的间隙层，从而使水流产生从宽流到窄流的流速变化，并利用整个过程中出现的各种有利的物理现象以及不同间隙层中产生的相应的微生物群来处理污水，最终到达净化污水的目的的。
【发明内容】
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[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种合适的生物污水处理系统工艺技术，即高效的利用水流的自然物理力学特性又充分利用填料的生物及物理特性从而达到高效率、低能耗、低成本、低二次污染(污泥)、简单易行的污水生物净化处理系统。
[0006]本发明提供一种生物污水处理技术，更详细讲，涉及一种利用由不同体积密度污水处理填料(如火山岩、陶粒等)的排列形式变化形成的间隙变化而产生的水流(污水)由宽流到窄流的多种流动形式变化中的流体物理特性以及由不同体积密度污水处理介质层次变化而产生的不同微生物群相结合的生物污水净化处理技术。
[0007]本发明具体实现方式是，前期经过过滤、沉淀等普通工艺处理过的污水通过配水池I上均匀分布的配水孔2流入变流复合生化处理池11，由于变流复合生化处理池11中的污水处理填料采用大颗粒填料3在底层，中颗粒填料4在中层，小颗粒填料5在上层的排列方式形成上层缝隙小，下层缝隙大，使得水流形成了上层快下层慢的流动特点即上层窄流下层宽流，流体力学中固形漂浮物在流体的流动中，总是由流速快的一侧向流速慢的一侧集中聚集，加上沉淀作用，于是水中的固形漂浮物向底部聚集，生成底部污泥层，经过适当的时间底部自然形成活性污泥层，由于变流复合生化处理池11中的填料排列形式类似于半螺旋型见附图，使得进水是半螺旋向底部的，形成一个微型的回流，此时加上适当曝气配合就与底部活性污泥充分混合形成一段活性污泥法处理段。经过此过程处理后的污水到达中间段后，由于中上层填料的比表面积大，微生物附着力强，加上曝气作用使得固液气三相共存，溶解氧充沛，微生物大量繁殖，这些微生物对污水中的有机物和有害物质的氧化分解作用与沿水流方向会形成完整的生物链分级捕食作用共同形成主要的污水生化处理段。当污水到达后段的小颗粒填料5层时，由于该段的的小颗粒填料5排列紧密形成了近场粘性流体膜，对悬浮物有一个物理过滤作用，加上表层氧气丰富会生长大量立体结构的丝状菌网，以及小颗粒填料5，0.1mm到0.2mm的空隙结构本身就类似于一个微孔滤膜，最终在最后段对污水进行了一个生物、物理叠加的多重膜过滤。
[0008]附图所示为变流复合生物污水处理系统示意图。其中(I)配水池(2)配水孔(3)大颗粒填料(4)中等颗粒填料(5)小颗粒填料￠)出水槽(7)集水池(8)水面(9)风机(10)曝气管(11)变流复合生化处理池。
[0009]附图所示为本发明的一个实施例。其中，标号11为变流复合生化处理池主体，其尺寸大小可根据污水处理量的大小不同设计为不同尺寸，一般池深4-5米，其中填料填埋深度为3-4米。污水由配水池I通过池间分布的配水孔2，流入变流复合生化处理池11。变流复合生化处理池11内，填料颗粒由底部从大到小，按照具体要处理的污水性质不同，填埋不同大小的颗粒，颗粒大到1cm多，小到l，2cm，根据不同污水处理需要可以选择不同的排列层数及排列形式(本实施例采用3层、类半螺旋式)，一般三层就可以满足需要。此填料以选择高空隙率的火山岩为佳(选择其它多孔填料亦可)，空隙大小又以0.1mm到0.2mm为佳，这样空隙中间形成的活性污泥颗粒生物活性最强，从而使水处理效果更佳，抗水力冲击能力更强。只要污水有轻微波动流经处理填料的污水，由于单个填料内部的水流速度小于外部，使污水中的固态漂浮物向填料内部聚集，这样单个填料内部由于固态漂浮物的不断聚集形成了一个小的从外部好氧，中间缺氧到内部厌氧的生物环境，好氧、缺氧、厌氧菌在同一填料内得以并存，污水流经填料时在好氧、缺氧、厌氧菌的共同作用下，使硝化和反硝化反应同时进行，氧化分解有机物及有害物质，从而大幅提高了 TP(总氮)和氨氮的去除率。污水在变流复合生化处理池11中，安装有曝气管10通过风机9对池中充氧，创造适合微生物繁殖的环境。整个工艺综合利用各种有利的物理和生物特性，形成前底段活性污泥段处理，中段好氧、缺氧、厌氧同步处理，后上段物理和生物多重过滤的处理过程。污水经过以上处理通过变流复合生化处理池11与集水池7间的出水槽6流入集水池7中。同时，由于上层密集排布的小颗粒多孔填料起到一个天然保温层的作用使冬季处理池水温得以保持，有利于微生物生物活性的维持，使冬季低温环境下污水处理效果不会变差。最后按需要再经通用工艺处理后流入中水池中回用。变流复合生化处理池11中的活性污泥定期排放以保持污泥活性和防止堵塞。
[0010]该发明不局限于一定尺寸，可与任何其它通用污水处理工艺搭配使用，也可以小型化后制成一体化污水处理设备。
【主权项】
1.一种生物污水处理系统，所述的系统是利用不同体积密度污水处理填料(如火山岩、陶粒等)的排列变化，形成不同的间隙层，从而使水流产生从宽(急)流到窄(缓)流的流速变化，并利用整个过程中出现的各种有利的物理现象以及不同间隙层中产生的相应的微生物群来处理污水，形成前底段活性污泥段处理，中段好氧、缺氧、厌氧硝化、反硝化同步处理，后上段物理和生物多重过滤的处理过程。2.按照权利要求1的生物污水处理系统，其特征为，填料为火山岩或陶粒陶粒等，颗粒大到1cm多，小到1，2cm均可，大小体积和密度按照污水处理需要选择。3.按照权利要求1的生物污水处理系统，其特征为，根据需要按体积密度不同进行分层排列，大体积填料一般排在前底段，小体积填料一般排在后上段，也可以根据进水方式不同改变排列方式。4.按照权利要求1的生物污水处理系统，其特征为，单个填料内部由于固态漂浮物的不断聚集形成了一个小的从外部好氧，中间缺氧到内部厌氧的生物环境，使硝化和反硝化反应同时进行。5.按照权利要求1的生物污水处理系统，其特征为，填料高空隙率的火山岩为佳，空隙大小又以0.1mm到0.2mm为佳，单不限定为火山岩或陶粒，可以是其它多孔填料。6.按照权利要求1的生物污水处理系统，其特征为，填料可被事先集束成各种形状集合体，再排放在变流复合生化污水处理池中。7.按照权利要求1的生物污水处理系统，其特征为，变流复合生化处理池出水槽为扁平槽型，设计间隙为稍小于最小颗粒填料的尺寸。8.按照权利要求1的生物污水处理系统，其特征为，上层密集排布的小颗粒多孔填料起到一个天然保温层的作用使冬季处理池水温得以保持，有利于微生物生物活性的维持，使冬季低温环境下污水处理效果不会变差。9.按照权利要求1的生物污水处理系统，其特征为，变流复合生化处理池可以根据实际需要小型化后制成一体化污水处理设备。
【专利摘要】一种生物污水处理工艺技术，利用不同体积密度污水处理填料(如火山岩、陶粒等)的排列变化，形成不同的间隙层，从而使水流产生从宽(急)流到窄(缓)流的流速变化，并利用整个过程中出现的各种有利的物理现象以及不同间隙层中产生的相应的微生物群来处理污水，形成前底段活性污泥段处理，中段好氧、缺氧、厌氧硝化、反硝化同步处理(对污水中的有机物和有害物质的氧化分解与沿水流方向会形成完整的生物链分级捕食共同形成主要的污水生化处理段)后上段物理和生物多重过滤的处理过程，最终到达高效率、低能耗、低成本、低二次污染(污泥)、简单易行的净化污水的目的。适用于城市生活污水和工业废水处理。
【IPC分类】C02F3/30
【公开号】CN104909457
【申请号】CN201510170496
【发明人】李卫政
【申请人】李卫政
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月13日