申请日2008.09.26
公开(公告)日2009.02.18
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30; C02F3/12
摘要
本发明涉及一种污水生物过滤处理和回用设备及其方法，由生化处理单元和深度过滤处理单元组成，生化处理单元中的生物处理区位于设备的内层或者外层，其内装有填料，过滤区位于设备的外层或内层;生物处理区上面设有接污水进水管的进水布水区，下面设有配水系统，生物处理区内部用曝气系统分隔成至少包括一个好氧区的处理区域形成一个整体的生化处理单元，进水布水区上部设有清水区，清水区内设有连接进水区的洗砂器。本发明具有综合性和灵活性，较低的投资与运行费用和成本，自动化程度高等优点;处理效果可以达到有关污水处理回用的水质指标，可回用于道路浇洒、绿化浇灌、洗车、地面冲涮、工业利用等。
权利要求书
1.一种污水生物过滤处理和回用设备，由生化处理单元和深度过滤 处理单元组成，其特征在于，它包括进水布水区(2)、生物处理区(3)、 过滤区(6)、出水区、反冲洗气水管道与配气和配水区、曝气系统; 其中所述生化处理单元中的生物处理区(3)位于设备的内层或者外 层，其内装有填料(4)，过滤区(6)位于设备的外层或内层;生物处 理区(3)上面设有与污水进水管(1)相接的进水布水区(2)，下面 设有配水系统(11)，所述生物处理区内部用曝气系统分隔成至少包 括一个好氧区的处理区域形成一个整体的生化处理单元，进水布水区 (2)上部设有清水区(7)，清水区(7)内设有连接进水区的洗砂器 (14)，洗砂器(14)进料口接装有滤料提升器(12)的滤料提升管 (13);生化处理单元中的生物处理区(3)底部设有生物填料反冲洗 管(10)，进水布水区(2)还与反冲洗废水管(16)相接。
2.根据权利要求1所述的污水生物过滤处理和回用设备，其特征在 于，所述生化处理单元可按照厌氧、缺氧、好氧的方式运行，根据进 水水质的不同和回用水质的要求通过曝气系统的不同布置分隔成为 厌氧区、缺氧区、好氧区三层，或为缺氧区和好氧区二层，或仅为好 氧区。
3.根据权利要求1所述的污水生物过滤处理和回用设备，其特征在 于，所述填料(4)为陶粒、轻质悬浮球、悬浮填料中的任意一种。
4.一种污水生物过滤处理和回用方法，其特征在于，具体步骤是：
(一)污水进入生物处理区
污水通过污水进水管(1)进入设备内的进水布水区(2)，并经 过布水区(2)均匀的洒布在生物处理区的填料(4)顶部，然后沿填 料(4)的空隙往下流动;
(二)污水净化
在填料(4)中污水自上而下流动，空气则自下而上流动，在气、 水流动过程中，分别与生物膜接触，空气穿过水膜逐步进入生物膜中， 为生物提供呼吸需要的氧，同时污水中的有机物质也进行迁移进入生 物膜系统，被生物膜中的生物降解，分解成较小的无机化合物，使污 水得到净化;
(三)净化水回用
经生物处理后的水，从生物处理单元的底部流出，进入过滤处 理单元，过滤处理单元中滤料自上而下流动，水自下而上流动，在水 与滤料的流动过程中，滤料进一步截留和吸附水中的杂质，使水得到 了进一步的净化，最终从过滤区(6)的顶部流出，进行回用;
(四)被污染的滤料处理
被污染的滤料则通过底部的提升器(12)进行提升到达设备上 部的洗砂器(14)，利用设备本身处理后的水进行自动清洗，经过清 洗后的滤料再次进入过滤区(6)，进行循环使用，清洗器内的废水通 过洗砂排水管(15)排出设备，进行处理或者进入污水处理系统前端 的调节池进行再次处理。
5.根据权利要求4所求的污水生物过滤处理和回用方法，其特征在 于，上述步骤二中，经过一段时间的运行，填料(4)上的生物膜量 会越来越多，厚度不断的增加时，采用进气进行单独反冲洗4～10分 钟，然后气、水同时反冲洗3～6分钟，最后水单独反冲洗5～9分钟， 反冲洗的周期：视污水的性质和填料(4)的性质运行周期为48～72 小时，或者根据水头损失的大小进行反冲洗，降流式达到2～3米再 行反冲洗。
6.根据权利要求4所求的污水生物过滤处理和回用方法，其特征在 于，上述步骤二中，根据进水水质的差异和回用水质的要求，生化处 理单元中通过曝气系统中的空气管道系统不同位置的布置，分为厌 氧、和或缺氧、和或好氧区，形成多种处理工艺，如以去除碳为主的 处理工艺，或以去除氮磷为主的处理工艺，或以去除碳—氮为主的处 理工艺。
说明书
污水生物过滤处理和回用设备及其方法
技术领域
本发明涉及一种污水环保处理设备和方法，尤其是一种用于污水 生物的过滤与回用的设备和方法。
背景技术
污水处理与回用技术实际上是基本分为两大部分，一是污水处理 技术和方法，污水处理又可分为物理处理技术、物理化学处理技术、 生物化学处理技术和化学处理技术，其中以污水的生物化学处理技术 最为常用，生化处理技术亦有很多种，主要是根据微生物的生长条件 和供氧方式的不同状况进行分类;二是污水回用处理技术，也可称为 深度处理技术，多采用混凝投药和过滤技术，在过滤处理单元以给水 处理的典型处理构筑物或处理单元为主，能较好的解决水质达标问 题。
城市污水处理的技术不断的发展，带动了整个行业的不断进步， 使污水处理的技术和设施不断改进，并在投资和运行费用方面也不同 程度的得到了改善。为了保证排入水体的水质达到一定标准，保证水 体不被二次污染，有机污染物和氮磷的去除率必须提高，但要考虑投 资和运行成本等费用，生物处理是首选的处理技术和方法。生物处理 要达到脱氮除磷目的就必须在反应器的空间或时间上创造厌氧、缺 氧、好氧等区域，以实现不同形式的厌氧—好氧除磷、好氧—缺氧脱 氮，所需的水力停留时间较长，有些工艺达到12小时以上，基建费 用和运行费用均较高。目前国际上普遍使用生物脱氮除磷工艺，常用 的有：常规的厌氧/缺氧/好氧工艺(A/A/O工艺)、Bardenpho、UCT、 VIP、SBR、ICEAS、CASS、UNITANK及各种氧化沟工艺。目前随着处 理技术的研究和发展，相继出现和正在应用的还有倒置A/A/O工艺、 水解-厌氧-微氧联合工艺、高负荷活性污泥工艺、生物曝气滤池、高 效复合污水生物处理系统、MBR、MBBR等处理工艺。
但作为小型的污水处理与回用设备或者规模较小的处理工程，比 如城市中的居住小区的污水处理和回用工程或设施，以上有些工艺就 不太适合了，考虑到使用场合和人员的技术水平等，多数采用比较简 单的、易操作的、管理方便、运行稳定的处理工艺。目前主要处理工 艺有生物接触氧化法、曝气生物滤池等，但需要多个池体构筑物或设 备进行组合，占地面积较大，并且运行费用较高。
发明内容
本发明是要解决小规模的污水处理与回用的技术问题，而提供一 种灵活多变的可普遍适应以生活污水为主的各种水质和处理与回用 要求的污水生物过滤处理和回用设备及其方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种污水生物过滤处理和回用设备，由生化处理单元和深度过滤 处理单元组成，它包括进水布水区、生物处理区、过滤区、出水区、 反冲洗气水管道与配气和配水区、曝气系统;
其中生化处理单元中的生物处理区位于设备的内层或者外层，其 内装有填料，过滤区位于设备的外层或内层，生物处理区上面设有接 污水进水管的进水布水区，下面设有配水系统，生物处理区内部用曝 气系统分隔成至少包括一个好氧区的处理区域形成一个整体的生化 处理单元，进水布水区上部设有清水区，清水区内设有连接进水区的 洗砂器，洗砂器进料口接装有滤料提升器的滤料提升管;生化处理单 元中的生物处理区底部设有生物填料反冲洗管，进水布水区还与反冲 洗废水管相接。
生化处理单元可按照厌氧、缺氧、好氧的方式运行，根据进水 水质的不同和回用水质的要求通过曝气系统的不同布置分隔成为厌 氧区、缺氧区、好氧区三层，或为缺氧区和好氧区二层，或仅为好氧 区。
填料为陶粒、轻质悬浮球、悬浮填料中的任意一种。
一种污水生物过滤处理和回用方法，具体步骤是：
1.污水进入生物处理区
污水通过污水进水管进入设备内的进水布水区，并经过布水区 均匀的洒布在生物处理区的填料顶部，然后沿填料的空隙往下流动;
2.污水净化
在填料中污水自上而下流动，空气则自下而上流动，在气、水 流动过程中，分别与生物膜接触，空气穿过水膜逐步进入生物膜中， 为生物提供呼吸需要的氧，同时污水中的有机物质也进行迁移进入生 物膜系统，被生物膜中的生物降解，分解成较小的无机化合物，使污 水得到净化;
3.净化水回用
经生物处理后的水，从生物处理单元的底部流出，进入过滤处 理单元，过滤处理单元中滤料自上而下流动，水自下而上流动，在水 与滤料的流动过程中，滤料进一步截留和吸附水中的杂质，使水得到 了进一步的净化，最终从过滤区的顶部流出，进行回用;
4.被污染的滤料处理
被污染的滤料则通过底部的提升器进行提升到达设备上部的洗 砂器，利用设备本身处理后的水进行自动清洗，经过清洗后的滤料再 次进入过滤区，进行循环使用，清洗器内的废水通过洗砂排水管排出 设备，进行处理或者进入污水处理系统前端的调节池进行再次处理。
上述步骤二中，经过一段时间的运行，填料上的生物膜量会越 来越多，厚度不断的增加时，采用进气进行单独反冲洗4～10分钟， 然后气、水同时反冲洗3～6分钟，最后水单独反冲洗5～9分钟，反 冲洗的周期：视污水的性质和填料的性质运行周期为48～72小时， 或者根据水头损失的大小进行反冲洗，降流式达到2～3米再行反冲 洗。
上述步骤二中，根据进水水质的差异和回用水质的要求，生化处理单 元中通过曝气系统中的空气管道系统不同位置的布置，分为厌氧、和 或缺氧、和或好氧区，形成多种处理工艺，如以去除碳为主的处理工 艺，或以去除氮磷为主的处理工艺，或以去除碳—氮为主的处理工艺。
本发明的有益效果是：
本发明的优点是处理系统的综合性和灵活性，较低的投资与运行 费用和成本，自动化程度高;
本发明的处理效果可以达到有关污水处理回用的水质指标，可回 用于道路浇洒、绿化浇灌、洗车、地面冲涮、工业利用等。