專利名稱：采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
曝氣生物濾池法，簡稱BAF，是80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理方法，于90年代初得到較快發(fā)展，最大規(guī)模的曝氣生物濾池處理污水能力達(dá)幾十萬噸每天，并具備一定的脫氮除磷能力。曝氣生物濾池法與普通活性污泥法相比，具有有機(jī)負(fù)荷高、占地面積小(是普通活性污泥法的1/3)、投資少(節(jié)約30%)、不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。另外，曝氣生物濾池法作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體的新方法，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，具有容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所需基建投資少，運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用少。 目前，國外同類別成型方法主要有法國OTV公司注冊(cè)的BI0STYR方法，該方法采用上流生物濾池，是一種運(yùn)行可靠、自動(dòng)化程度高、出水水質(zhì)好、抗沖擊能力強(qiáng)和節(jié)約能耗的新一代污水處理方法；以及由利滿水務(wù)(Degremont)公司開發(fā)的BIOFOR方法，該方法為上向流，采用Biolite生物濾料,特制的高效曝氣頭,反應(yīng)器內(nèi)流場均勻分布。此外，上海市政院鄒偉國等開發(fā)了一種名為BI0SMEDI的曝氣生物濾池，它采用脈沖反沖洗、氣水同向流的形式，可用于微污染源水預(yù)處理或污水深度處理。上述工藝系統(tǒng)及方法雖能高效去除水中的有機(jī)污染物，但仍無法克服硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)發(fā)生條件不同的矛盾，故對(duì)水中總氮的去除差強(qiáng)人意，大于15mg/L (氨氮大于 10mg/L)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)及方法中由于不能同時(shí)滿足硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)發(fā)生的條件，而對(duì)水中總氮的去除效果差的問題，而提出采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池污水處理系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)由污水進(jìn)水泵I、氣泵2、涂鐵陶粒與普通陶粒3、好氧曝氣生物濾池4、生物促進(jìn)性陶粒5、厭氧曝氣生物濾池6和回流泵7組成；涂鐵陶粒與普通陶粒3和生物促進(jìn)性陶粒5分別填充于好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6的內(nèi)部，污水進(jìn)水泵I的出水口分別與好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6的進(jìn)口連通，好氧曝氣生物濾池4上部的出水口與厭氧曝氣生物濾池6進(jìn)口連通，厭氧曝氣生物濾池6上部的出水口經(jīng)回流泵7與厭氧曝氣生物濾池6進(jìn)口連通構(gòu)成回流系統(tǒng)，氣泵2分別與好氧曝氣生物濾池4的第一曝氣裝置4-2和厭氧曝氣生物濾池6的第二曝氣裝置6-2連通。本發(fā)明中的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池污水處理系統(tǒng)的污水處理方法是這樣實(shí)現(xiàn)的一、污水由污水進(jìn)水泵I經(jīng)第一流量計(jì)及閥組件4-1進(jìn)入好氧曝氣生物濾池4中，同時(shí)經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中，好氧曝氣生物濾池4的出水經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中；二、厭氧曝氣生物濾池6的一部分出水排放到環(huán)境中，另一部分出水經(jīng)回流泵7和第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中；三、氣泵2分別對(duì)好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6進(jìn)行曝氣，其中對(duì)厭氧曝氣生物濾池6進(jìn)行曝氣時(shí)氣水體積比低于對(duì)好氧曝氣生物濾池4進(jìn)行曝氣時(shí)氣水體積比。本發(fā)明的有益效果如下I、本發(fā)明不增加反應(yīng)時(shí)間，將硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)分別放在兩個(gè)不同的反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行，通過控制兩個(gè)反應(yīng)池的負(fù)荷和溶氧，使兩個(gè)反應(yīng)過程得以高效進(jìn)行，既減少了水力停留時(shí)間及相應(yīng)的基建費(fèi)用，又有利于總氮的去除；2、厭氧曝氣生物濾池以原水為碳源，無需外加碳源和堿度，運(yùn)行費(fèi)用少；3、好氧曝氣生物濾池內(nèi)填充的涂鐵陶粒能夠有效去除污水中的懸浮物、膠體和磷元素的含量，同時(shí)降低水中有機(jī)物含量，故而可承受更高的懸浮物和碳負(fù)荷； 4、厭氧曝氣生物濾池內(nèi)填充的生物促進(jìn)性陶?？墒乖旧L周期長，活性較低的反硝化菌快速繁殖，強(qiáng)化氮元素的去除；5、厭氧曝氣生物濾池內(nèi)由于水力沖刷的損失，會(huì)導(dǎo)致反硝化菌量的降低，無法形成較厚生物膜，本發(fā)明通過增加厭氧曝氣生物濾池的回流系統(tǒng)，解決了上述問題。


圖I是采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)由污水進(jìn)水泵I、氣泵2、涂鐵陶粒與普通陶粒3、好氧曝氣生物濾池4、生物促進(jìn)性陶粒5和厭氧曝氣生物濾池6和回流泵7組成；涂鐵陶粒與普通陶粒3和生物促進(jìn)性陶粒5分別填充于好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6的內(nèi)部，污水進(jìn)水泵I的出水口分別與好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6的進(jìn)口連通，好氧曝氣生物濾池4 上部的出水口與厭氧曝氣生物濾池6進(jìn)口連通，厭氧曝氣生物濾池6上部的出水口經(jīng)回流泵7與厭氧曝氣生物濾池6進(jìn)口連通構(gòu)成回流系統(tǒng)，氣泵2分別與好氧曝氣生物濾池4的第一曝氣裝置4-2和厭氧曝氣生物濾池6的第二曝氣裝置6-2連通。本發(fā)明中所用的污水處理系統(tǒng)，通過設(shè)置好氧曝氣生物濾池和厭氧曝氣生物濾池，將硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)分別放在兩個(gè)不同的反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行，通過控制兩個(gè)反應(yīng)池的負(fù)荷和溶氧，使兩個(gè)反應(yīng)過程得以高效進(jìn)行，既減少了水力停留時(shí)間及相應(yīng)的基建費(fèi)用，又有利于總氮的去除。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是所述好氧曝氣生物濾池4的深度為2. 5m，填充的涂鐵陶粒與普通陶粒3高度為I. 2m，其中涂鐵陶粒粒徑為 5mnT8mm,普通陶粒粒徑為6mnT8mm,涂鐵陶粒與普通陶粒銨體積比為(I. 5^2. 5): I混合；所述厭氧曝氣生物濾池6的深度為2. 5m，填充的生物促進(jìn)性陶粒5高度為lm，生物促進(jìn)性陶粒5粒徑為5mnT8mm。其它結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式為具體實(shí)施方式
二所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池污水處理系統(tǒng)所使用的污水處理方法，采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法是這樣實(shí)現(xiàn)的一、污水由污水進(jìn)水泵I經(jīng)第一流量計(jì)及閥組件4-1進(jìn)入好氧曝氣生物濾池4中，同時(shí)經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中，好氧曝氣生物濾池 4的出水經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中；二、厭氧曝氣生物濾池6 的一部分出水排放到環(huán)境中，另一部分出水經(jīng)回流泵7和第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中；三、氣泵2分別 對(duì)好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6進(jìn)行曝氣，其中對(duì)厭氧曝氣生物濾池6進(jìn)行曝氣時(shí)氣水體積比低于對(duì)好氧曝氣生物濾池4進(jìn)行曝氣時(shí)氣水體積比。本發(fā)明中所用的污水處理方法，將硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)分別放在兩個(gè)不同的反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行，通過控制兩個(gè)反應(yīng)池的負(fù)荷和溶氧，使兩個(gè)反應(yīng)過程得以高效進(jìn)行，既減少了水力停留時(shí)間及相應(yīng)的基建費(fèi)用，又有利于總氮的去除。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三不同的是所述污水進(jìn)水泵I的出水按體積比為(3飛)I的比例同時(shí)分別經(jīng)第一流量計(jì)及閥組件4-1進(jìn)入好氧曝氣生物濾池4中和經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中，其中體積比采用第一流量計(jì)及閥組件4-1和第二流量計(jì)及閥組件6-1來控制。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三或四不同的是所述厭氧曝氣生物濾池6的另一部分出水經(jīng)回流泵7和第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6 中的流量占厭氧曝氣生物濾池出水總流量的百分比為609Γ80%。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
三或四相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三或四不同的是所述厭氧曝氣生物濾池6的另一部分出水經(jīng)回流泵7和第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6 中的流量占厭氧曝氣生物濾池出水總流量的百分比為75%。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
三或四相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至六之一不同的是所述好氧曝氣生物濾池4按氣水體積比為(5 7) : I的比例進(jìn)行曝氣，厭氧曝氣生物濾池6按氣水體積比為(2 4) :1的比例進(jìn)行曝氣。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
三至六之一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至六之一不同的是所述好氧曝氣生物濾池4按氣水體積比為6:1的比例進(jìn)行曝氣，厭氧曝氣生物濾池6按氣水體積比為 3:1的比例進(jìn)行曝氣。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
三至六之一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至八之一不同的是所述好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6工作時(shí)溫度保持在18°C 24°C范圍，好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6工作時(shí)池內(nèi)進(jìn)水流速為O. 75m/tT0. 85m/h。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
三至八之一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三至八之一不同的是所述好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6工作時(shí)溫度保持在20°C 22°C范圍，好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6工作時(shí)池內(nèi)進(jìn)水流速為O. 8m/h。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
三至八之一相同。為了驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一本發(fā)明中的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法是這樣實(shí)現(xiàn)的一、對(duì)待處理的污水的氨氮和總氮進(jìn)行檢測(cè)氨氮為45. 37mg/L,總氮為52. 2Img/ L0二、污水由污水進(jìn)水泵I經(jīng)第一流量計(jì)及閥組件4-1進(jìn)入好氧曝氣生物濾池4中， 同時(shí)經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中，好氧曝氣生物濾池4的出水經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中；其中污水進(jìn)水泵I的出水按體積比為4:1的比例同時(shí)分別經(jīng)第一流量計(jì)及閥組件4-1進(jìn)入好氧曝氣生物濾池4中和經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件6-1進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中，好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6工作時(shí)溫度保持在20°C 22°C范圍，好氧曝氣生物濾池4和厭氧曝氣生物濾池6工作時(shí)池內(nèi)進(jìn)水流速為O. 8m/h。
三、厭氧曝氣生物濾池6的另一部分出水經(jīng)回流泵7和第二流量計(jì)及閥組件6-1 進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池6中的流量占厭氧曝氣生物濾池出水總流量的百分比為75%。四、好氧曝氣生物濾池4按氣水體積比為6:1的比例進(jìn)行曝氣，厭氧曝氣生物濾池 6按氣水體積比為3:1的比例進(jìn)行曝氣。經(jīng)檢測(cè)，好氧曝氣生物濾池4的出水中，氨氮為7. 89mg/L,總氮為45. 14mg/L,厭氧曝氣生物濾池6的出水中，氨氮為8. 45mg/L,總氮為10. 17mg/L。
權(quán)利要求
1.采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)，其特征在于它由污水進(jìn)水泵(I)、氣泵(2 )、涂鐵陶粒與普通陶粒(3 )、好氧曝氣生物濾池(4 )、生物促進(jìn)性陶粒(5 )、厭氧曝氣生物濾池(6)和回流泵(7)組成；涂鐵陶粒與普通陶粒(3)和生物促進(jìn)性陶粒(5)分別填充于好氧曝氣生物濾池(4)和厭氧曝氣生物濾池(6)的內(nèi)部，污水進(jìn)水泵(I)的出水口分別與好氧曝氣生物濾池(4 )和厭氧曝氣生物濾池(6 )的進(jìn)口連通，好氧曝氣生物濾池(4 )上部的出水口與厭氧曝氣生物濾池(6)進(jìn)口連通，厭氧曝氣生物濾池(6)上部的出水口經(jīng)回流泵(7)與厭氧曝氣生物濾池(6)進(jìn)口連通構(gòu)成回流系統(tǒng)，氣泵(2)分別與好氧曝氣生物濾池(4)的第一曝氣裝置(4-2)和厭氧曝氣生物濾池(6)的第二曝氣裝置(6-2)連通。
2.如權(quán)利要求I所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述好氧曝氣生物濾池(4)的深度為2. 5m，填充的涂鐵陶粒與普通陶粒(3)高度為I. 2m, 其中涂鐵陶粒粒徑為5mnT8mm,普通陶粒粒徑為6mnT8mm,涂鐵陶粒與普通陶粒按體積比為 (I. 5^2. 5) :1混合；所述厭氧曝氣生物濾池(6)的深度為2. 5m，填充的生物促進(jìn)性陶粒(5) 高度為lm，生物促進(jìn)性陶粒(5)粒徑為5mnT8mm。
3.如權(quán)利要求I所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)所使用的污水處理方法，其特征在于它是這樣實(shí)現(xiàn)的一、污水由污水進(jìn)水泵(I)經(jīng)第一流量計(jì)及閥組件(4-1)進(jìn)入好氧曝氣生物濾池(4)中，同時(shí)經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件(6-1)進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池(6)中，好氧曝氣生物濾池(4)的出水經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件(6-1)進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池(6)中；二、厭氧曝氣生物濾池(6)的一部分出水排放到環(huán)境中，另一部分出水經(jīng)回流泵(7)和第二流量計(jì)及閥組件(6-1)進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池(6)中；三、氣泵(2)分別對(duì)好氧曝氣生物濾池(4)和厭氧曝氣生物濾池(6)進(jìn)行曝氣，其中對(duì)厭氧曝氣生物濾池(6)進(jìn)行曝氣時(shí)氣水體積比低于對(duì)好氧曝氣生物濾池(4)進(jìn)行曝氣時(shí)氣水體積比。
4.如權(quán)利要求3所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法，其特征在于所述污水進(jìn)水泵(I)的出水按體積比為(3飛)1的比例同時(shí)分別經(jīng)第一流量計(jì)及閥組件 (4-1)進(jìn)入好氧曝氣生物濾池(4)中和經(jīng)第二流量計(jì)及閥組件(6-1)進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池(6)中，其中體積比采用第一流量計(jì)及閥組件(4-1)和第二流量計(jì)及閥組件(6-1)來控制。
5.如權(quán)利要求3或4所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法，其特征在于所述厭氧曝氣生物濾池(6)的另一部分出水經(jīng)回流泵(7)和第二流量計(jì)及閥組件 (6-1)進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池(6)中的流量占厭氧曝氣生物濾池出水總流量的百分比為 60% 80%。
6.如權(quán)利要求3或4所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法，其特征在于所述厭氧曝氣生物濾池(6)的另一部分出水經(jīng)回流泵(7)和第二流量計(jì)及閥組件 (6-1)進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池(6)中的流量占厭氧曝氣生物濾池出水總流量的百分比為 75%。
7.如權(quán)利要求5所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法，其特征在于所述好氧曝氣生物濾池(4)按氣水體積比為(5 7) :1的比例進(jìn)行曝氣，厭氧曝氣生物濾池(6)按氣水體積比為(2 4) : I的比例進(jìn)行曝氣。
8.如權(quán)利要求5所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法，其特征在于所述好氧曝氣生物濾池(4)按氣水體積比為6:1的比例進(jìn)行曝氣，厭氧曝氣生物濾池(6)按氣水體積比為3:1的比例進(jìn)行曝氣。
9.如權(quán)利要求7所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法，其特征在于所述好氧曝氣生物濾池(4)和厭氧曝氣生物濾池(6)工作時(shí)溫度保持在18°C 24°C范圍，好氧曝氣生物濾池(4)和厭氧曝氣生物濾池(6)工作時(shí)池內(nèi)進(jìn)水流速為O. 75m/h 0. 85m/h。
10.如權(quán)利要求7所述的采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法，其特征在于所述好氧曝氣生物濾池(4)和厭氧曝氣生物濾池(6)工作時(shí)溫度保持在20°C 22°C范圍， 好氧曝氣生物濾池(4)和厭氧曝氣生物濾池(6)工作時(shí)池內(nèi)進(jìn)水流速為O. 8m/h。
全文摘要
采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)及方法，它涉及污水處理系統(tǒng)及方法，本發(fā)明要解決現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)及方法中由于不能同時(shí)滿足硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)發(fā)生的條件，而對(duì)水中總氮的去除效果差的問題。采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)包括污水進(jìn)水泵、氣泵、涂鐵陶粒與普通陶粒、好氧曝氣生物濾池、生物促進(jìn)性陶粒、厭氧曝氣生物濾池和回流泵。本發(fā)明中采用好氧厭氧組合曝氣生物濾池的污水處理方法是這樣實(shí)現(xiàn)的污水由污水進(jìn)水泵進(jìn)入好氧曝氣生物濾池中，同時(shí)進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池中，好氧曝氣生物濾池的出水進(jìn)入?yún)捬跗貧馍餅V池中，整個(gè)工作過程要同時(shí)包括曝氣過程和回流過程。本發(fā)明應(yīng)用于城市生活污水處理領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C02F3/30GK102689987SQ20121020770
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者周義, 徐善文, 邱珊, 馬放, 黃旭 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)