本发明涉及污水处理技术，尤其是涉及一种基于两级曝气生物滤池的污水处理系统及方法。
背景技术：
单级曝气生物滤池由于曝气装置在装置下部，氧气浓度梯度由下到上呈递减方式分布，根据曝气生物滤池的结构特点，由下到上分别是曝气装置、承托层、填料层，由于承托层通常是由较大的鹅卵石作为材料填充的，这些鹅卵石不会被曝气、反冲的水流或气流冲动，达到剧烈搅动的地步，所以，曝气生物滤池的曝气不可能达到均匀的地步，会形成局部缺氧的情况，而且，由于在填料层微生物是以生物膜的方式存在的，生物膜是在不断动态变化，经历着附着、生长、老化、脱落、重新生长的过程，传统的生物膜理论认为：载体表面所生长的生物膜一般由两部分组成：靠近载体表面的部分称为惰性生物层，这部分微生物由于难以获得食料，活性差，基本不参与生化反应；包裹于惰性层外面的叫活性生物层，有机污染物的去除主要依靠这一层中的微生物。曝气生物滤池的填料的反洗时间间隔、反洗强度和反洗方式就决定了填料上生物膜的厚度。从生物膜的表层向深层，氧气也呈梯度变化，分别发生着好氧、缺氧和厌氧反应。由于氧气分布的不均匀，局部有缺氧情况，生物膜在不停的动态变化着，所以单级曝气生物滤池的出水中的COD、氨氮等指标会不断的发生波动，特别是氨氮指标，会由于硝化不完全，又不具备短程硝化的条件，使亚硝酸盐增多，氨氮含量不降反升。
为了避免上述现象的发生，可以在单级曝气生物滤池后串联一个单级曝气生物滤池形成二级曝气生物滤池，这样含亚硝酸的废水会进入第二级的底部曝气区，继续氧化，将亚硝酸盐氧化成硝酸盐，为后续反硝化创造良好的条件。
但是，目前的二级曝气生物滤池依然存在有机物、氨氮除去率低下的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于两级曝气生物滤池的污水处理系统及方法，解决现有技术中两级曝气生物滤池的有机物、氨氮除去率低下的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于两级曝气生物滤池的污水处理系统，包括调节池、提升泵、第一曝气生物滤池、第二曝气生物滤池，所述提升泵的进水端与所述调节池连接、出水端与所述第一曝气生物滤池连接，所述第一曝气生物滤池顶部设置有一溢流管，所述溢流管的出水端与所述第二曝气生物滤池的进水端连接；其中，所述第一曝气生物滤池的高度大于第二曝气生物滤池的高度，且所述第一曝气生物滤池的曝气功率大于第二曝气生物滤池的曝气功率并使所述第一曝气生物滤池内氧浓度大于所述第二曝气生物滤池内的氧浓度。
优选的，所述污水处理系统还包括一反冲洗装置，所述反冲洗装置包括分别与所述第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池下端连接的第一反冲洗进水管和第二反冲洗进水管，分别设置于所述第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池上端的第一反冲洗出水管和第二反冲洗出水管，所述第一反冲洗出水管的进水端设置有与所述第一曝气生物滤池连通的多个第一出水槽，第二反冲洗出水管的进水端设置有与所述第二曝气生物滤池连通的多个第二出水槽。
优选的，多个所述第一出水槽沿所述第一反冲洗出水管的长度方向均匀布置，多个所述第二出水槽沿所述第二反冲洗出水管的长度方向均匀布置。
优选的，所述污水处理系统还包括一与所述第一反冲洗出水管和第二反冲洗出水管的出水端连接的过渡池，所述过渡池底部设置有排水管、回流管，所述回流管低于所述排水管且所述回流管的出水端与所述调节池顶端连接。
优选的，所述污水处理系统还包括一三通阀，所述三通阀的两个进水端分别与第一反冲洗出水管和第二反冲洗出水管连接，所述三通阀的出水端与所述过渡池的上端连接。
优选的，所述三通阀与所述过渡池之间还设置有一用于破坏气阻的气阻破坏井。
同时，本发明还提供一种基于两级曝气生物滤池的污水处理方法，包括如下步骤，
(1)通过调节池对污水的水质、水量进行调节；
(2)将调节后的污水通过第一曝气生物滤池进行一级处理，并将第一曝气生物滤池处理后的污水溢流至第二曝气生物滤池内进行二级处理，在一级处理和二级处理时，分别对第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池进行曝气，使第二曝气生物滤池内的氧浓度大于第二曝气生物滤池内的氧浓度；
(3)出水。
优选的，所述污水处理方法还包括对第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池进行反冲洗处理，所述反冲洗处理形成的浑浊污水回流至调节池内。
与现有技术相比，本发明一方面调整曝气使第一曝气生物滤池内的氧浓度大于第二曝气生物滤池内的氧浓度，以提高第一曝气生物滤池的有机物氧化效率和第二曝气生物滤池的除氨氮效率，另一方面将第一曝气生物滤池的高度大于第二曝气生物滤池的高度以便于第一曝气生物滤池内污水可溢流至第二曝气生物滤池，减少污水输送能量消耗。
附图说明
图1是本发明的基于两级曝气生物滤池的污水处理系统的连接结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明的实施例提供了一种基于两级曝气生物滤池的污水处理系统，包括调节池1、提升泵2、第一曝气生物滤池3、第二曝气生物滤池4，所述提升泵2的进水端与所述调节池1连接、出水端与所述第一曝气生物滤池3连接，所述第一曝气生物滤池3顶部设置有一溢流管5，所述溢流管5的出水端与所述第二曝气生物滤池4的进水端连接；其中，所述第一曝气生物滤池3的高度大于第二曝气生物滤池4的高度，且所述第一曝气生物滤池3的曝气功率大于第二曝气生物滤池4的曝气功率并使所述第一曝气生物滤池3内氧浓度大于所述第二曝气生物滤池4内的氧浓度。
具体污水处理时，首先通过调节池1对污水的水质、水量进行调节，然后通过提升泵2将调节池1内的污水输入进入第一曝气生物滤池3内进行一级处理，一级处理后，由第一曝气生物滤池3顶部的溢流管5溢流至第二曝气生物滤池4内进行二级处理。为了提高一级处理和二级处理的处理效率，本实施例提高第一曝气生物滤池3内的曝气功率，进而提高第一曝气生物滤池3内的氧浓度，使第一曝气生物滤池3内的氧浓度大于第二曝气生物滤池4内的氧浓度，提高第一曝气生物滤池3内的氧气浓度可有利于培养氧化污水中有机物及一些还原性物质的优势菌种，进而促进有机物和还原性物质的除去效率；而第二曝气生物滤池4相对设置为较低的氧浓度，则有利于培养除去氨氮的优势菌种，以促进氨氮的除去效率。本实施例通过控制第一曝气生物滤池3和第二曝气生物滤池4的氧浓度，进而分别控制培养第一曝气生物滤池3和第二曝气生物滤池4内的除去有机物、还原性物质及氨氮的优势菌种，从而从整体上提高有机物、还原性物质及氨氮的除去效率。
本实施例所述污水处理系统还包括一反冲洗装置6，所述反冲洗装置6包括分别与所述第一曝气生物滤池3和第二曝气生物滤池4下端连接的第一反冲洗进水管601和第二反冲洗进水管602，分别设置于所述第一曝气生物滤池3和第二曝气生物滤池4上端的第一反冲洗出水管603和第二反冲洗出水管604，所述第一反冲洗出水管603的进水端设置有与所述第一曝气生物滤池连通的多个第一出水槽603a，第二反冲洗出水管604的进水端设置有与所述第二曝气生物滤池4连通的多个第二出水槽604a。污水处理过程中，可周期性进行反冲洗以保证污水处理系统的处理效率，而且本实施例第一反冲洗出水管603和第二反冲洗出水管604分别通过设置第一出水槽603a和第二出水槽604a形成溢流出水。
其中，本实施例多个所述第一出水槽603a沿所述第一反冲洗出水管603的长度方向均匀布置，多个所述第二出水槽604a沿所述第二反冲洗出水管604的长度方向均匀布置，从而可增加溢流面积，促进溢流效率。
在反冲洗出水初期，出水中含有污水及少量污泥，并形成浑浊状态，为了避免浑浊水排出，本实施例所述污水处理系统还包括一与所述第一反冲洗出水管603和第二反冲洗出水管604的出水端连接的过渡池7，所述过渡池7底部设置有排水管8、回流管9，所述回流管9低于所述排水管8且所述回流管9的出水端与所述调节池1顶端连接，反冲洗出水时，可进入过渡池7内，浑浊水可通过过渡池7底部的回流管直接回流至调节池1内以进行后续的处理，而当反冲洗出水为澄清水时，可将回流管9上回流阀10关闭，由于排水管8高于回流管，当过渡池7内积累的澄清水高于排水管8时，则可通过排水管8自动出水。
其中，为了便于第一反冲洗进水管601和第二反冲洗进水管602的出水进入过渡池7内，本实施例所述污水处理系统还包括一三通阀11，所述三通阀11的两个进水端分别与第一反冲洗出水管603和第二反冲洗出水管604连接，所述三通阀11的出水端与所述过渡池7的上端连接。
实际应用时，反冲洗易产生气阻，而为了避免气阻产生，本实施例所述三通阀11与所述过渡池7之间还设置有一用于破坏气阻的气阻破坏井12，从而使反冲出水能够顺利流出。
本实施例的基于两级曝气生物滤池的污水处理系统的处理流程如下：首先通过调节池对污水的水质、水量进行调节，然后通过提升泵将调节池内的污水输入进入第一曝气生物滤池内进行一级处理，一级处理后，由第一曝气生物滤池顶部的溢流管溢流至第二曝气生物滤池内进行二级处理，二级处理可正常溢流出水；其中，为了提高一级处理和二级处理的处理效率，本实施例提高第一曝气生物滤池内的曝气功率，进而提高第一曝气生物滤池内的氧浓度，使第一曝气生物滤池内的氧浓度大于第二曝气生物滤池内的氧浓度，提高第一曝气生物滤池内的氧气浓度可有利于培养氧化污水中有机物及一些还原性物质的优势菌种，进而促进有机物和还原性物质的除去效率；而第二曝气生物滤池相对设置为较低的氧浓度，则有利于培养除去氨氮的优势菌种，以促进氨氮的除去效率；本实施例通过控制第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池的氧浓度，进而分别控制培养第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池内的除去有机物、还原性物质及氨氮的优势菌种，从而从整体上提高有机物、还原性物质及氨氮的除去效率。同时，本实施例反冲洗时通过一过渡池将反冲洗前期的浑浊水回流至调节池内，降低了出水浊度，且反冲洗水由第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池进入过渡池、由过渡池进入调节池均在重力作用下自由流动，避免了水泵输送的费用，降低了污水处理成本。
与现有技术相比，本发明一方面调整曝气使第一曝气生物滤池内的氧浓度大于第二曝气生物滤池内的氧浓度，以提高第一曝气生物滤池的有机物氧化效率和第二曝气生物滤池的除氨氮效率，另一方面将第一曝气生物滤池的高度大于第二曝气生物滤池的高度以便于第一曝气生物滤池内污水可溢流至第二曝气生物滤池，减少污水输送能量消耗。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。