公布日：2023.03.17
申請(qǐng)日：2022.12.16
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)，包括預(yù)處理池、兩級(jí)生物濾池、管道系統(tǒng)和儲(chǔ)水池；所述預(yù)處理池、兩級(jí)生物濾池和儲(chǔ)水池依次連通；所述預(yù)處理池用于去除污水固體顆粒雜質(zhì)，分別設(shè)置有三級(jí)沉淀區(qū)和清水區(qū)；第三級(jí)沉淀區(qū)為混凝沉淀區(qū)，通過管道系統(tǒng)投加復(fù)配的PAC與PAM作為絮凝劑進(jìn)行吸附沉淀污水固體顆粒雜質(zhì)；所述兩級(jí)生物濾池包括曝氣生物濾池和反硝化生物濾池；所述清水區(qū)與曝氣生物濾池底部連通；所述曝氣生物濾池的底部設(shè)置有曝氣裝置，曝氣裝置上方由下至上設(shè)置有濾板和濾料層；所述反硝化生物濾池內(nèi)由上至下設(shè)置濾料層和濾板；所述反硝化生物濾池內(nèi)多余進(jìn)水經(jīng)管道系統(tǒng)回流至所述預(yù)處理池；所述儲(chǔ)水池接收反硝化生物濾池出水。
權(quán)利要求書
1.一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括預(yù)處理池(1)、兩級(jí)生物濾池、管道系統(tǒng)和儲(chǔ)水池(4)；所述預(yù)處理池(1)、兩級(jí)生物濾池和儲(chǔ)水池(4)依次連通；所述預(yù)處理池(1)用于去除污水固體顆粒雜質(zhì)，分別設(shè)置有三級(jí)沉淀區(qū)和清水(14)；第三級(jí)沉淀區(qū)(13)為混凝沉淀區(qū)，通過管道系統(tǒng)投加復(fù)配的PAC與PAM作為絮凝劑進(jìn)行吸附沉淀污水固體顆粒雜質(zhì)；所述兩級(jí)生物濾池包括曝氣生物濾池(2)和反硝化生物濾池(3)；所述清水區(qū)(14)與曝氣生物濾池(2)底部連通；所述曝氣生物濾池(2)的底部設(shè)置有曝氣裝置(21)，曝氣裝置(21)上方由下至上設(shè)置有濾板(5)和濾料層(6)；所述反硝化生物濾池(3)內(nèi)由上至下設(shè)置濾料層(6)和濾板(5)；所述反硝化生物濾池(3)內(nèi)多余進(jìn)水經(jīng)管道系統(tǒng)回流至所述預(yù)處理池(1)；所述儲(chǔ)水池(4)接收反硝化生物濾池(3)出水。
2.如權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述管道系統(tǒng)包括與預(yù)處理池(1)連通的PAC投料管(71)、PAM投料管(72)和沉積物排料管(73)，與反硝化生物濾池(3)連通的碳源補(bǔ)充管(74)和溢流管(75)，與儲(chǔ)水池(4)連通的溶藥用水管(76)；所述PAC投料管(71)外接分管(78)還與反硝化生物濾池(3)連通。
3.如權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理池(1)的第一級(jí)沉淀區(qū)(11)設(shè)置10目過濾鋼砂網(wǎng)，阻隔2mm以上的污水固體顆粒雜質(zhì)，第二級(jí)沉淀區(qū)(12)設(shè)置30目過濾鋼砂網(wǎng)，阻隔0.6mm以上的污水固體顆粒雜質(zhì)；所述預(yù)處理池(1)底部設(shè)置有抽吸泵，與各級(jí)沉淀區(qū)底部的排污管道連通。
4.如權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣生物濾池(2)的濾料層(6)為陶粒濾料層；所述反硝化生物濾池(3)的濾料層(6)為2-4mm粒徑的石英砂濾料層。
5.如權(quán)利要求1至4任一所述的一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)還包括反沖洗系統(tǒng)；所述反沖洗系統(tǒng)包括反沖水洗系統(tǒng)和反沖氣洗系統(tǒng)；所述反沖水洗系統(tǒng)包括反沖水洗管(81)和反沖洗泵(82)；所述反沖水洗管(81)一端與儲(chǔ)水池(4)連通，另一端延伸至曝氣生物濾池(2)和反硝化生物濾池(3)，通過兩分管接頭分別于曝氣生物濾池(2)和反硝化生物濾池(3)；反沖水洗管(81)上設(shè)置所述反沖洗泵(82)；所述反沖氣洗系統(tǒng)包括反洗風(fēng)機(jī)(83)和反沖氣洗管(84)；反沖氣洗管一端連接反洗風(fēng)機(jī)，管路上衍生兩分管接頭分別與曝氣生物濾池(3)和反硝化生物濾池(4)底部連通。
6.一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理工藝，其特征在于，包括如下步驟：S1、集水井先對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行收集后利用提升泵將污水輸送至預(yù)處理池(1)；S2、經(jīng)過預(yù)處理池(1)的兩級(jí)物理過濾以及復(fù)配PAC和PAM進(jìn)行混凝吸附沉淀去除污水中固體懸浮物，控制進(jìn)水SS；上清液通過溢流進(jìn)入預(yù)處理池(1)的清水區(qū)(14)出水；S3、預(yù)處理池(1)出水由提升泵從曝氣生物濾池(2)底部輸入，形成上向流曝氣生物濾池(2)，培養(yǎng)異養(yǎng)菌去除水中有機(jī)物，培養(yǎng)硝化細(xì)菌去除污水中的氨氮去除污水中氨氮；S4、經(jīng)曝氣生物濾池(2)的出水進(jìn)入下向流反硝化生物濾池(3)，培養(yǎng)富集反硝化菌將硝態(tài)氮還原成氮?dú)馀懦�；同時(shí)在反硝化生物濾池(3)內(nèi)投加PAC進(jìn)行除磷；S5、經(jīng)由反硝化生物濾池(3)的出水進(jìn)入儲(chǔ)水池(4)后排出或用于反沖洗用水或用于溶藥用水。
7.如權(quán)利要求6所述的一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理工藝，其特征在于，曝氣生物濾池(2)與反硝化生物濾池(3)通過定時(shí)反沖洗，老化脫落的生物膜排出濾池。
8.如權(quán)利要求6所述的一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理工藝，其特征在于，反沖洗的模式循環(huán)設(shè)置為氣洗、氣水洗和水洗。
9.如權(quán)利要求6所述的一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理工藝，其特征在于，根據(jù)實(shí)際水質(zhì)情況，在反硝化生物濾池(3)內(nèi)補(bǔ)充碳源。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中生物濾池工藝用于農(nóng)村生活污水處理存在的問題，本發(fā)明提供一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)及處理工藝，增加了脫氮除磷的能力，也方便了運(yùn)維人員的操作；本發(fā)明的主體設(shè)備為兩級(jí)生物濾池聯(lián)用來實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的同時(shí)，還設(shè)計(jì)預(yù)處理池對(duì)進(jìn)水的SS進(jìn)行控制，設(shè)置儲(chǔ)水池儲(chǔ)存部分出水。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明提供一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括預(yù)處理池、兩級(jí)生物濾池、管道系統(tǒng)和儲(chǔ)水池；所述預(yù)處理池、兩級(jí)生物濾池和儲(chǔ)水池依次連通；所述預(yù)處理池用于去除污水固體顆粒雜質(zhì)，分別設(shè)置有三級(jí)沉淀區(qū)和清水區(qū)；第三級(jí)沉淀區(qū)為混凝沉淀區(qū)，通過管道系統(tǒng)投加復(fù)配的PAC與PAM作為絮凝劑進(jìn)行吸附沉淀污水固體顆粒雜質(zhì)；所述兩級(jí)生物濾池包括曝氣生物濾池和反硝化生物濾池；所述清水區(qū)與曝氣生物濾池底部連通；所述曝氣生物濾池的底部設(shè)置有曝氣裝置，曝氣裝置上方由下至上設(shè)置有濾板和濾料層；所述反硝化生物濾池內(nèi)由上至下設(shè)置濾料層和濾板；所述反硝化生物濾池內(nèi)多余進(jìn)水經(jīng)管道系統(tǒng)回流至所述預(yù)處理池；所述儲(chǔ)水池接收反硝化生物濾池出水。
進(jìn)一步的，所述管道系統(tǒng)包括與預(yù)處理池連通的PAC投料管、PAM投料管和沉積物排料管，與反硝化生物濾池連通的碳源補(bǔ)充管和溢流管，與儲(chǔ)水池連通的溶藥用水管；所述PAC投料管外接分管還與反硝化生物濾池連通。
進(jìn)一步的，所述預(yù)處理池的第一級(jí)沉淀區(qū)設(shè)置10目過濾鋼砂網(wǎng)，阻隔2mm以上的污水固體顆粒雜質(zhì)，第二級(jí)沉淀區(qū)設(shè)置30目過濾鋼砂網(wǎng)，阻隔0.6mm以上的污水固體顆粒雜質(zhì)；所述預(yù)處理池底部設(shè)置有抽吸泵，與各級(jí)沉淀區(qū)底部的排污管道連通。
進(jìn)一步的，所述曝氣生物濾池的濾料層為陶粒濾料層；所述反硝化生物濾池的濾料層為2-4mm粒徑的石英砂濾料層。
進(jìn)一步的，所述農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理系統(tǒng)還包括反沖洗系統(tǒng)；所述反沖洗系統(tǒng)包括反沖水洗系統(tǒng)和反沖氣洗系統(tǒng)；所述反沖水洗系統(tǒng)包括反沖水洗管和反沖洗泵；所述反沖水洗管一端與儲(chǔ)水池連通，另一端延伸至曝氣生物濾池和反硝化生物濾池，通過兩分管接頭分別于曝氣生物濾池和反硝化生物濾池；反沖水管上設(shè)置所述反沖洗泵；所述反沖氣洗系統(tǒng)包括反洗風(fēng)機(jī)和反沖氣洗管；反沖氣洗管一端連接反洗風(fēng)機(jī)，管路上衍生兩分管接頭分別與曝氣生物濾池和反硝化生物濾池底部連通。
本發(fā)明還提供一種農(nóng)村生活污水的生物濾池一體化處理工藝，包括如下步驟：
S1、集水井先對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行收集后利用提升泵將污水輸送至預(yù)處理池；
S2、經(jīng)過預(yù)處理池的兩級(jí)物理過濾以及復(fù)配PAC和PAM進(jìn)行混凝吸附沉淀去除污水中固體懸浮物，控制進(jìn)水SS；上清液通過溢流進(jìn)入預(yù)處理池的清水區(qū)出水；
S3、預(yù)處理池出水由提升泵從曝氣生物濾池底部輸入，形成上向流曝氣生物濾池，培養(yǎng)異養(yǎng)菌去除水中有機(jī)物，培養(yǎng)硝化細(xì)菌去除污水中的氨氮去除污水中氨氮；
S4、經(jīng)曝氣生物濾池的出水進(jìn)入下向流反硝化生物濾池，培養(yǎng)富集反硝化菌將硝態(tài)氮還原成氮?dú)馀懦觯煌瑫r(shí)在反硝化生物濾池內(nèi)投加PAC進(jìn)行除磷；
S5、經(jīng)由反硝化生物濾池的出水進(jìn)入儲(chǔ)水池后排出或用于反沖洗用水或用于溶藥用水。
進(jìn)一步的，曝氣生物濾池與反硝化生物濾池通過定時(shí)反沖洗，老化脫落的生物膜排出濾池。
進(jìn)一步的，反沖洗的模式循環(huán)設(shè)置為氣洗、氣水洗和水洗。
進(jìn)一步的，根據(jù)實(shí)際水質(zhì)情況，在反硝化生物濾池內(nèi)補(bǔ)充碳源。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明設(shè)置曝氣生物濾池與反硝化濾池兩級(jí)聯(lián)用處理生活污水，曝氣生物濾池完成除碳/硝化，反硝化濾池完成反硝化脫氮；曝氣生物濾池主要發(fā)揮兩項(xiàng)功能，利用進(jìn)水端氨氧化菌群將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨氮，富氧區(qū)的硝化菌群以溶解氧為電子受體，將氨氮氧化成硝態(tài)氮與亞硝態(tài)氮，曝氣生物濾池出水氮污染物的賦存形態(tài)為硝酸鹽氮；反硝化生物濾池為缺氧池，反硝化菌以碳源為電子供體，以硝態(tài)氮與亞硝態(tài)氮為電子供體，將其還原為氮?dú)�，排出水體實(shí)現(xiàn)脫氮。將曝氣生物濾池與反硝化濾池聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)低濃度總氮出水；采用生物膜工藝中的生物濾池工藝處理低濃度生活污水，相比于活性污泥工藝，低污泥產(chǎn)量的優(yōu)點(diǎn)，可以在進(jìn)水碳源濃度有限的情況下，去除更多的TN、TP。
2、本發(fā)明通過合理設(shè)置氣水流向，兩級(jí)生物濾池采用異向流設(shè)計(jì)，將曝氣生物濾池設(shè)置為上向流，保證生物膜系統(tǒng)、水中污染物、溶解氧在流動(dòng)過程中可以充分接觸，溶解氧可以快速被生物膜所吸收，提升碳化、硝化等生化反應(yīng)效果；反硝化濾池設(shè)置為下向流，充分利用水的重力流動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)污水與生物膜的接觸，截留過濾除水中懸浮雜質(zhì)；兩級(jí)生物濾池異向流動(dòng)，僅使用一臺(tái)提升泵為污水的提供動(dòng)力傳輸，減小建設(shè)成本和能耗。
3、為克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于生物濾池進(jìn)水的嚴(yán)格要求常影響出水水質(zhì)等問題，本發(fā)明在生物濾池前端設(shè)置合理的預(yù)處理池，攔截生活原污水的大顆粒雜質(zhì)，降低進(jìn)水SS濃度，保證進(jìn)水SS濃度小于50mg/L，增強(qiáng)污水中有機(jī)與無機(jī)污染物與生物膜的接觸效果，減少反沖洗頻率，降低能耗。
4、為了避免強(qiáng)化除磷過程中出現(xiàn)的二次污染，本發(fā)明采用微絮凝直接過濾技術(shù)強(qiáng)化處理曝氣池出水中的部分溶解態(tài)磷，在反硝化生物濾池進(jìn)水處投加少量PAC，流動(dòng)過程中，鋁離子先與可溶性的磷酸鹽形成懸浮態(tài)磷酸鋁，濾料層再將其截留，最終使出水總磷達(dá)標(biāo)。
（發(fā)明人：蔣柱武;沈浩;鄭仲劍;張宏宇）
