一种逆向曝气污水处理池及采用该处理池的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污水处理技术设备领域，尤其是涉及一种逆向曝气污水处理池及采用该处理池的处理方法。
【背景技术】
[0002]目前环保行业针对小城镇生活污水生物处理技术主要有厌氧和好氧及土地法处理几种技术，好氧处理技术主要分为生物膜法和活性污泥法。各种技术处理效果良莠不齐，有各自的优势和不足，下面主要介绍几种常用的污水处理技术:
[0003]1、普通曝气生物滤池填料体积较大，填料成本较高。曝气生物滤池对进水SS (悬浮物)要求较严(一般要求SS ^ 100mg/L，最好SS ^ 60mg/L)，因此对进水需要进行预处理，同时，它的反冲洗水量、水头损失都较大；曝气生物滤池持续较长的运行周期，需减少反冲次数降低能耗，运用BAF的工艺需对进水进行预处理从而提高了运行成本，否则原水中的大量杂质和SS将进入曝气滤池，将会堵塞曝气、布水系统，给系统的运行带来严重的后果Ο
[0004]2、人工湿地处理工艺相对占用土地面积为大，生物和水力的复杂性加大了对其处理机制，若该工艺设计运行的参数不够精确，会直接导致出水不达标。人工湿地最大的问题是无法在低温环境下运行，当温度过低植物吸收污水中的污染物能力低，当温度低于o°c，污水结冰后会直接影响人工湿地的水力润湿截面积，会导致出水不达标。
[0005]3、生物接触氧化污水处理一次性投资较高，填料上生物膜实际数量随B0D负荷而变，B0D负荷高则生物膜数量多；反之亦然；生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，在某些填料中易于堵塞；由于填料设置使氧化池的构造较为复杂，曝气设备的安装和维护不如活性污泥法来得方便；填料选用不当，会严重影响接触氧化法工艺的正常使用。
【发明内容】
[0006]为了弥补上述污水处理过程中产生的种种不足，本发明提出一种逆向曝气污水处理池及采用该处理池的处理方法。
[0007]实现上述有益效果的技术方案为，一种逆向曝气污水处理池，其特征在于，包括:处理室，为处理单元的主要处理空间；曝气盘，呈网状并将处理室划分为上部的好氧区和下部的兼氧区；布水端，设置在处理室侧壁上方，使污水以抛物线注入好氧区；集水管，设置在兼氧区的下方将处理完毕的污水流排出；异型碳填料，设置在曝气盘上方的好氧区内；球形填料，由多个密度大于水的球状填料串联设置在异型碳填料上方的好氧区内；兼氧填料，由多个密度小于水的球状填料串联设置在兼氧区底部。本技术方案中，采用上布水、下收水的形式；池顶上方布水端采用布水槽、布水堰或布水端的形式进行布水，使进水沿着池体长方向以类似抛物线的轨迹流动，污水在重力及水头的作用下从上往下运动，穿过生物床填料的污水中的不溶或难容于水的污染物通过水留往池体填料层时，受到填料层的阻隔和吸附将增大污染物和生物膜的接触时间，同时空气从池底往上走的过程中同样会受到填料层的阻隔和吸附，并将气泡切割成更小的气泡，如此便增大了空气和生物膜接触的比表面积，部分小的气泡甚至会吸附在填料的缝隙中，如此极大的提升了空气和生物膜接触的比表面积和时间，使得氧利用率较其他工艺得到极大的提高，同时污染物去除率也同样得到极大的提升；本新型的好氧区和兼氧区的填料采用多个串联球体，球体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个球体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。
[0008]所述异形炭填料设置在曝气盘上方0.6-0.8m处。
[0009]所述异形炭填料和球形填料的体积比为1:4-1: 7。
[0010]所述球形填料和兼氧填料外壳均为多空悬浮球填料外壳。
[0011]所述处理系统包括多个处理池，理池的布水端和集水管连通到一起。
[0012]一种采用权利上述处理池的污水处理方法，所述污水处理步骤如下:
[0013](1)、注入污水，将污水从布水端注入处理室；
[0014](2)、好氧处理，污水进入处理室好氧区，在球形填料和异形炭填料区间停留6-10小时，同时曝气盘向好氧区曝气，水体积与空气体积比例为1: 4-1: 5;
[0015](3)、兼氧处理，污水经过好氧区后流入兼氧区，在兼氧区停留2-4小时；
[0016](4)、污水流出，经过兼氧区处理的污水由集水管排出处理室。
[0017]本发明还可以通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。球体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个球体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的处理室的一种实施方式的侧视剖视结构示意图；
[0019]图2为本发明在处理流程中的水流与气流流向示意图；
[0020]图3为本发明处理室的一种实施例的俯视不意图；
[0021]图中，1、处理室；11、好氧区；12、兼氧区；2、曝气盘；3、布水端；4、集水管；5、异形炭填料；6、球形填料；7、兼氧填料。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0023]结合图1，本发明的一种实施方式。
[0024]一种逆向曝气污水处理池，其特征在于，包括:处理室1，为处理单元的主要处理空间；曝气盘2，呈网状并将处理室划分为上部的好氧区11和下部的兼氧区12 ;布水端3，设置在处理室侧壁上方，使污水以抛物线注入好氧区；集水管4，设置在兼氧区的下方将处理完毕的污水流排出；异型碳填料5，设置在曝气盘上方的好氧区内；球形填料6，由多个密度大于水的球状填料串联设置在异型碳填料上方的好氧区内；兼氧填料7，由多个密度小于水的球状填料串联设置在兼氧区底部。本实施例中，所述异形炭填料设置在曝气盘上方
0.6-0.8m处。所述异形炭填料和球形填料的体积比为1: 4-1: 7.所述球形填料和兼氧填料表面均加工呈网格状。所述球形填料和兼氧填料外壳均为多空悬浮球填料外壳。
[0025]一种采用权利上述处理池的污水处理方法，所述污水处理步骤如下:(1)，注入污水，将污水从布水端注入处理室；(2)、好氧处理，污水进入处理室好氧区，在球形填料和异形炭填料区间停留6-10小时，同时曝气盘向好氧区曝气，水体积与空气体积比例为1:4-1: 5; (3)、兼氧处理，污水经过好氧区后流入兼氧区，在兼氧区停留2-4小时；(4)、污水流出，经过兼氧区处理的污水由集水管排出处理室。
[0026]本发明是以异型碳填料和高分子立体曝气生物床为生物载体的一种发明组合好氧生物膜处理结构。该结构主要构筑物包括逆向曝气池。异型碳填料和高分子立体曝气生物床孔隙大，填料质量轻的特点，在曝气状态下，填料处于低强度的翻滚状态，填料间相互摩擦、碰撞使得老化的生物膜得以脱落，能有效促进新生物膜的产生，同时有效避免了曝气生物滤池处理工艺中滤料容易堵塞的缺点，因此不需反冲洗
[0027]本发明采用上端布水，下端收水的方式。老化脱落的生物膜可通过集水管带入下一处理单元，得以去除，可有效防止下方沉泥；同时部分不溶或难容于水的污染物通过水留往池体填料层时，受到填料层的阻隔和吸附将增大污染物和生物膜的接触时间，同时空气从池底往上走的过程中同样会受到填料层的阻隔和吸附，并将气泡切割成更小的气泡，如此便增大了空气和生物膜接触的比表面积，部分小的气泡甚至会吸附在填料的缝隙中，如此极大的提升了空气和生物膜接触的比表面积和时间，使得氧利用率较其他工艺得到极大的提高，同时污染物去除率也同样得到极大的提升
[0028]在逆向曝气池中，曝气盘安装位置位于池体中下部，使得该池体中曝气盘以上为好氧区，曝气盘以下为兼氧区，好氧区内硝化菌将氨氮转化成硝态氮，在兼氧区内硝态氮转化为氮气，同时由于好氧区和兼氧区存在局部的传质，从而实现了单池内同步硝化反硝化；同时在填料的生物膜上，新的膜不断产生膜层加厚，内部的膜层所吸收到的氧气越来越少，好氧菌开始受到抑制将产生一些兼氧菌或者厌氧菌，在膜层内部也存在反硝化作用。因此在脱氮处理过程中无需回流，节约了能耗。
[0029]本申请的逆向曝气污水处理技术是一种发明生物膜法的污水处理技术。在本发明中，该系统主要由