公布日：2022.02.18
申請(qǐng)日：2021.10.15
分類(lèi)號(hào)：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本申請(qǐng)涉及一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)及處理工藝，包括疊層生物濾池，所述疊層生物濾池包括上端開(kāi)口的池體和多層設(shè)置于池體內(nèi)且沿池體高度方向間隔排布的濾料層；所述濾料層將池體分隔為上端的布水區(qū)，相鄰兩層濾料層之間的空氣層，以及池體底端的集水區(qū)，所述濾料層的填料上附著有微生物，所述污水從布水區(qū)間歇性進(jìn)入池體內(nèi)。經(jīng)過(guò)過(guò)濾、初沉、循環(huán)處理和外排等步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的處理。本申請(qǐng)具有進(jìn)而提高微生物對(duì)污水中污染物的分解轉(zhuǎn)換效率，保證使出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括疊層生物濾池(4)，所述疊層生物濾池(4)包括上端開(kāi)口的池體(40)和多層設(shè)置于池體(40)內(nèi)且沿池體(40)高度方向間隔排布的濾料層(41)；所述濾料層(41)將池體(40)分隔為上端的布水區(qū)(43)，相鄰兩層濾料層(41)之間的空氣層(44)，以及池體(40)底端的集水區(qū)(45)，所述濾料層(41)的填料上附著有微生物，污水從布水區(qū)(43)間歇性進(jìn)入所述池體(40)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述疊層生物濾池(4)的上游設(shè)置有調(diào)節(jié)循環(huán)池(3)，所述調(diào)節(jié)循環(huán)池(3)內(nèi)設(shè)置有用于向疊層生物濾池(4)內(nèi)間歇供水的循環(huán)泵(6)，所述集水區(qū)(45)與疊層生物濾池(4)之間通過(guò)回流管(7)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述疊層生物濾池(4)下游設(shè)置有清水池(5)，所述回流管(7)遠(yuǎn)離集水區(qū)(45)的一端有兩條支路，一條支路與調(diào)節(jié)循環(huán)池(3)連通，另一條支路與清水池(5)連通，所述回流管(7)上與調(diào)節(jié)循環(huán)池(3)連通的支路上設(shè)置有浮球閥(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述布水區(qū)(43)的上方設(shè)置有布水系統(tǒng)；所述布水系統(tǒng)包括布水主管，多根并排設(shè)置于布水區(qū)(43)上方的布水支管和設(shè)置于布水支管上的布水罩；所述布水主管與循環(huán)泵(6)連通；布水支管一端封閉且另一端與布水主管連通，布水支管能覆蓋整個(gè)布水區(qū)(43)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述濾料層(41)填料的粒徑由上至下依次降低。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述池體(40)內(nèi)固接有多塊沿池體(40)高度方向排布的格柵狀隔板(42)，所述濾料層(41)設(shè)置于隔板(42)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：濾料層(41)每層厚度40～60cm，每層空氣層(44)高度10～20cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)循環(huán)池(3)的上游連通有初沉池(2)，所述初沉池(2)的上游連通有格柵井(1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述清水池(5)內(nèi)設(shè)置有提升泵(9)。
10.一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理工藝，其特征在于：包括以下步驟：S1過(guò)濾，污水進(jìn)入格柵井(1)，格柵可以對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，除較去大雜物及固體顆粒；S2初沉，使用物理處理技術(shù)對(duì)污水中較大雜物及懸浮顆粒物及膠體進(jìn)行去除，初沉池(2)的水力停留時(shí)間HRT在2.0～4.0h；S3循環(huán)處理，初沉池(2)的上清液進(jìn)入調(diào)節(jié)循環(huán)池(3)，凈化后經(jīng)回流管(7)、浮球閥(8)回流至調(diào)節(jié)循環(huán)池(3)直至浮球閥(8)關(guān)閉；疊層生物濾池(4)集水區(qū)(45)水力停留時(shí)間HRT為0.5～1.0h，循環(huán)進(jìn)水5～10min，停止進(jìn)水自然通風(fēng)10～20min交替運(yùn)行，調(diào)節(jié)循環(huán)池(3)的水力停留時(shí)間HRT為12.0～24.0h，循環(huán)比為300%～600%；S4外排，浮球閥(8)閉合后，污水經(jīng)疊層生物濾池(4)處理后由回流管(7)流入清水池(5)，清水池(5)水力停留時(shí)間HRT為2.0～4.0h。
發(fā)明內(nèi)容
為了提高污染物的去除率，使出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)及處理工藝。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)采用如下的技術(shù)方案：一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，包括疊層生物濾池，所述疊層生物濾池包括上端開(kāi)口的池體和多層設(shè)置于池體內(nèi)且沿池體高度方向間隔排布的濾料層；所述濾料層將池體分隔為上端的布水區(qū)，相鄰兩層濾料層之間的空氣層，以及池體底端的集水區(qū)，所述濾料層的填料上附著有微生物，所述污水從布水區(qū)間歇性進(jìn)入池體內(nèi)。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，疊層生物濾池為多層結(jié)構(gòu)，兩層濾料層之間為空氣層，污水在空氣層之間跌落的過(guò)程中，有利于水體充氧，可實(shí)現(xiàn)濾料區(qū)污水溶解氧濃度0.6～1.8mg/L，從而增強(qiáng)生物濾池的氧化作用，提高有機(jī)污染物、氨氮的去除效果；間歇性進(jìn)水和自然通風(fēng)交替進(jìn)行，落干自然通風(fēng)期間延長(zhǎng)了污水在填料中的空床停留時(shí)間，提高了微生物膜與污水的接觸時(shí)間，硝化細(xì)菌在馴化成熟達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)下，硝化反應(yīng)需要較長(zhǎng)接觸時(shí)間才可將污水中氨氮吸附分解氧化，當(dāng)細(xì)菌與污水中氨氮接觸時(shí)間不足時(shí)，硝化反應(yīng)不能進(jìn)行完全，造成氨氮去除率較低，通過(guò)疊層濾池的間歇進(jìn)水為硝化細(xì)菌提供足夠的反應(yīng)時(shí)間，污水中氨氮被填料吸附后，填料表面的硝化細(xì)菌在濾池布水后落干期間進(jìn)行硝化反應(yīng)，將污水中氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化去除，從而進(jìn)一步提高生物濾池有機(jī)物的去除效率。綜上所述，通過(guò)設(shè)置疊層生物濾池，并間歇性向疊層生物濾池中布水，提高了濾料層的好氧環(huán)境，有利于填料微生物掛膜，同時(shí)延長(zhǎng)了污水在填料中的空床停留時(shí)間，提高了微生物膜與污水的接觸時(shí)間，進(jìn)而提高微生物對(duì)污水中污染物的分解轉(zhuǎn)換效率，保證使出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
可選的，所述疊層生物濾池的上游設(shè)置有調(diào)節(jié)循環(huán)池，所述調(diào)節(jié)循環(huán)池內(nèi)設(shè)置有用于向疊層生物濾池內(nèi)間歇供水的循環(huán)泵，所述集水區(qū)與疊層生物濾池之間通過(guò)回流管連通。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，經(jīng)過(guò)濾料層凈化后的污水進(jìn)入集水區(qū)進(jìn)行沉淀，從集水區(qū)流出的部分上清液進(jìn)入調(diào)節(jié)循環(huán)池，可以對(duì)新進(jìn)污水進(jìn)行稀釋?zhuān)档驼{(diào)節(jié)循環(huán)池內(nèi)污水的污染物濃度，增強(qiáng)調(diào)節(jié)循環(huán)池的抗水質(zhì)負(fù)荷能力，進(jìn)行下一次布水工作時(shí)，濾料層中被轉(zhuǎn)化的有機(jī)物同時(shí)被洗脫，濾料層填料表面恢復(fù)對(duì)污染物的吸附功能，使其適用于農(nóng)村生活污水水質(zhì)波動(dòng)大的情況，實(shí)現(xiàn)疊層濾池的長(zhǎng)期高效的氨氮去除效果，保證使出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
可選的，所述疊層生物濾池下游設(shè)置有清水池，所述回流管遠(yuǎn)離集水區(qū)的一端有兩條支路，一條支路與調(diào)節(jié)循環(huán)池連通，另一條支路與清水池連通，所述回流管上與調(diào)節(jié)循環(huán)池連通的支路上設(shè)置有浮球閥。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，從集水區(qū)流出的部分上清液流經(jīng)浮球閥進(jìn)入調(diào)節(jié)循環(huán)池，對(duì)新進(jìn)污水進(jìn)行稀釋?zhuān)糠稚锨逡毫魅肭逅剡M(jìn)行外排，直到調(diào)節(jié)循環(huán)池內(nèi)的液位升高至浮球閥關(guān)閉，進(jìn)行循環(huán)處理流程。通過(guò)設(shè)置浮球閥，便于對(duì)調(diào)節(jié)循環(huán)池內(nèi)的液位進(jìn)行控制。
可選的，所述布水區(qū)的上方設(shè)置有布水系統(tǒng)；所述布水系統(tǒng)包括布水主管，多根并排設(shè)置于布水區(qū)上方的布水支管和設(shè)置于布水支管上的布水罩；所述布水主管與循環(huán)泵連通；布水支管一端封閉且另一端與布水主管連通，布水支管能覆蓋整個(gè)布水區(qū)。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，循環(huán)泵將污水間歇性泵入布水系統(tǒng)中，布水主管將污水分配給多個(gè)布水支管，并通過(guò)布水罩均勻向布水區(qū)布水；通過(guò)設(shè)置布水系統(tǒng)，可將污水均勻分布于濾料層上，有利于生物濾池的濾料形成掛膜，生物膜的均勻分布有利于污染物的有效去除。
可選的，所述濾料層填料的粒徑由上至下依次降低。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，濾池層由上至下填料的滲透性逐層降低，以控制污水中污染物的運(yùn)移和滲透，粗填料濾層由于其濾料孔隙較大，主要起到攔截污水中較大懸浮顆粒物，同時(shí)使得污水在填料中形成側(cè)向流動(dòng)，提高污水分布的均勻度，使污水均勻配進(jìn)入下一濾層；細(xì)濾料層填料粒徑較小，孔隙率小，滲透性相對(duì)較差，使得污水在此濾層中形成向下滲透和側(cè)向流動(dòng)相對(duì)緩慢，利用填料表面中微生物膜形成致密濾層對(duì)污水中較小懸浮顆粒有機(jī)物及微小固體顆粒物被攔截吸附，其中有機(jī)顆粒物及膠體不斷被填料表面微生物進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)污水中污染物的去除，不同粒徑填料分層進(jìn)行懸浮顆粒物的攔截，使污水中固體懸浮物得到有效去除，并有效防止濾池填料的頻繁堵塞。
可選的，所述池體內(nèi)固接有多塊沿池體高度方向排布的格柵狀隔板，所述濾料層設(shè)置于隔板上。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，格柵狀的隔板既可以對(duì)濾料層進(jìn)行穩(wěn)定的支撐，也可以供污水通過(guò)。
可選的，濾料層每層厚度40～60cm，每層空氣層高度10～20cm。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，設(shè)計(jì)適宜的濾料層厚度和空氣層高度，有利于水體充氧，自然通風(fēng)時(shí)，也可以滿足濾料層的好氧環(huán)境，有利于填料微生物掛膜，提高微生物對(duì)污水中污染物的分解轉(zhuǎn)換效率。
可選的，所述調(diào)節(jié)循環(huán)池的上游連通有初沉池，所述初沉池的上游連通有格柵井。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，格柵井可以對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，除較去大雜物及固體顆粒物，初沉池可以除去污水中較大雜物、懸浮顆粒物及膠體；通過(guò)設(shè)置格柵井和初沉池，可以對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，減少濾料層堵塞的頻次。
可選的，所述清水池內(nèi)設(shè)置有提升泵。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，便于清水池內(nèi)的水排出。
一種循環(huán)生物濾池農(nóng)村生活污水處理工藝，包括以下步驟：S1過(guò)濾，污水進(jìn)入格柵井，格柵可以對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，除較去大雜物及固體顆粒；S2初沉，使用物理處理技術(shù)對(duì)污水中較大雜物及懸浮顆粒物及膠體進(jìn)行去除，初沉池的水力停留時(shí)間HRT在2.0～4.0h；S3循環(huán)處理，初沉池的上清液進(jìn)入調(diào)節(jié)循環(huán)池，凈化后經(jīng)回流管、浮球閥回流至調(diào)節(jié)循環(huán)池直至浮球閥關(guān)閉；疊層生物濾池集水區(qū)水力停留時(shí)間HRT為0.5～1.0h，循環(huán)進(jìn)水5～10min，停止進(jìn)水自然通風(fēng)10～20min交替運(yùn)行，調(diào)節(jié)循環(huán)池的水力停留時(shí)間HRT為12.0～24.0h，循環(huán)比為300%～600%；S4外排，浮球閥閉合后，污水經(jīng)疊層生物濾池處理后由回流管流入清水池，清水池水力停留時(shí)間HRT為2.0～4.0h。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)疊層生物濾池和調(diào)節(jié)循環(huán)池對(duì)污水進(jìn)行循環(huán)處理，可以對(duì)進(jìn)水污染物進(jìn)行稀釋?zhuān)档蜕餅V池污染物負(fù)荷，同時(shí)更大的提高了填料掛膜微生物總量，水力負(fù)荷保持在1~4m3/(m2•d)下，容積負(fù)荷可達(dá)到1000gBOD5/(m3•d)，污染物去除率有較高提升，BOD5去除率在80%~90%左右，氨氮去除率為70%~85%之間。結(jié)構(gòu)中各濾料層陶粒BOD5去除率可達(dá)到20%~30%，氨氮去除率為15%~25%左右。
綜上所述，本申請(qǐng)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：
1.通過(guò)設(shè)置疊層生物濾池，并間歇性向疊層生物濾池中布水，提高了濾料層的好氧環(huán)境，有利于填料微生物掛膜，同時(shí)延長(zhǎng)了污水在填料中的空床停留時(shí)間，提高了微生物膜與污水的接觸時(shí)間，進(jìn)而提高微生物對(duì)污水中污染物的分解轉(zhuǎn)換效率，保證使出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；
2.通過(guò)設(shè)置調(diào)節(jié)循環(huán)池、循環(huán)泵和回流管，提高了抗沖擊符合，使其適用于農(nóng)村生活污水水量小、間歇排放、水質(zhì)水量波動(dòng)大的情況，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)疊層濾池的長(zhǎng)期高效的氨氮去除效果，保證使出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；
3.通過(guò)設(shè)置布水系統(tǒng)，可將污水均勻分布于濾料層上，有利于生物濾池的濾料形成掛膜，生物膜的均勻分布有利于污染物的有效去除；
4.通過(guò)設(shè)置不同粒徑濾料層，可以對(duì)懸浮顆粒物的攔截，使污水中固體懸浮物得到有效去除，并有效防止濾池填料的頻繁堵塞。
（發(fā)明人：羅濤）
