申请日20200327
公开(公告)日20200626
IPC分类号C02F3/28; C02F3/30; C02F3/32; C02F3/34; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/38
摘要
本发明公开了一种往返式生物‑生态滞留滤床组合污水处理装置，包括依次连通设置的水解分离池、往返式生化池、竖流沉淀池和生态滞留滤床;水解分离池包括从下至上依次设置的物理分离区、配水区、生化水解区和出水区;物理分离区与进水口连接;出水区与AO往返式生化池连接;AO往返式生化池包括若干组AO生化池，其中首个缺氧池A1与出水区连接，最后一个好氧池O3与竖流沉淀池连接;竖流沉淀池包括从下向上依次设置的泥斗区、沉淀区、缓冲区和清水区;生态滞留滤床由若干子滤床和位于子滤床顶部的介质层组成。本发明的往返式生物‑生态滞留滤床组合污水处理装置不仅能够高效异步去除COD、氮磷等污染物，而且具有很好的适应性，系统稳定性好。
权利要求书
1.一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置，其特征在于，包括：水解分离池，以及依次与所述水解分离池串联的AO往返式生化池、竖流沉淀池和生态滞留滤床;
其中，所述水解分离池包括从下至上依次设置的物理分离区、配水区、生化水解区和出水区;所述物理分离区与进水口连接;所述出水区与所述AO往返式生化池连接;所述生化水解区包括填料框架和弹性纤维填料，所述弹性纤维填料倾斜固定在所述填料框架上;且所述填料框架内固定有若干根肋条，且每根所述肋条上均匀分布有若干个套环;
所述AO往返式生化池包括若干组AO生化池，多组所述AO生化池之间串联，且所述AO生化池中的缺氧池和好氧池相互连通;其中首个所述缺氧池A1与所述水解分离池的出水区连接，末端所述好氧池O3与所述竖流沉淀池连接;
且，所述好氧池底部与下一级所述缺氧池顶部之间通过连接管连接;所述缺氧池顶部设置有导流槽，实现同一组合中所述缺氧池至所述好氧池的连通;所述缺氧池与所述好氧池均设置有过流洞;所述缺氧池中水流运动方向为下进上出，所述好氧池中水流运动方向为上进下出，且所述缺氧池顶部设置有配水槽，所述配水槽底部连接有延伸至所述缺氧池底部的出水管，所述好氧池O3底部设置有管口朝上并且延伸至所述竖流沉淀池的U型出水管;
所述竖流沉淀池包括从下至上依次设置的泥斗区、沉淀区、缓冲区和清水区，其中所述泥斗区与所述好氧池O3连接;
所述生态滞留滤床包括子滤床和介质层，所述介质层位于所述子滤床的顶部;所述子滤床设置有若干个，且多个所述子滤床之间通过导流板隔开;与导流板垂直方向设置有横向的阻拦板，并且所述阻拦板上下交错留空设置使污水在滤床中形成折流与水跌相融合的流向;所述生态滤床整体宽度方向上水平，长度方向设置有落差。
2.根据权利要求1所述的一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置，其特征在于，所述介质层包括从下至上依次设置的粗填料层、细填料层、陶粒层和植物层;
其中，所述粗填料层是粒径为8-10mm的钢渣-沸石混合物，并且钢渣和沸石的质量比为3～5:1;所述细填料层是粒径为4-6mm的钢渣-沸石混合物，并且钢渣和沸石的质量比为3～5:1;所述陶粒层是粘土页岩烧结而成的粒径为2-5mm的球型颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置，其特征在于，还包括与所述进水口连接的进水管，所述进水管上设置有电磁流量泵，所述电磁流量泵的进水端设置有过滤器。
4.根据权利要求3所述的一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置，其特征在于，还包括放空管，所述放空管上设置有电磁控制阀，且所述放空管与所述进水管之间通过斜三通垂直连接。
5.根据权利要求1所述的一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置，其特征在于，还包括布水器，所述布水器位于所述物理分离区底部以及所述竖流沉淀池出水端的正上方。
6.一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)从调节池或者化粪池引进的污水首先通过水解分离池下方的进水管进入物理分离区，以电磁流量泵控制进水流量，同时放空管上设置的电磁控制阀设置启动方式为自动时间控制，每6h打开1～5min，物理分离区中的污水依次经过配水区、生化水解区、出水区后进入配水槽;
(2)不含溶解氧的污水由配水槽进入A1池，并与回流污泥混合，水力停留时间为40～50min，回流污泥通过污泥回流管进泥，其中污水与回流污泥的混合液在A1池中呈上升流，通过导流槽进入到O1池中，随后污水经过A1-O1-A2-O2-A3-O3的运行方式流动;
(3)污水由设置于O3底部的U型出水管进入竖流沉淀池，通过布水器冲散水流，依次经过泥斗区、沉淀区、缓冲区和清水区，通过环绕内壁一圈的出水三角堰渠出水;
(4)从竖流沉淀池出水渠收集的水经过渠道底部的管道进入生态滞留滤床的进水总渠，采用一个主配水渠，通过设置在底部的穿孔闸板进入到各个子滤床的分配水渠中，各个分配水渠分别通过配水三角堰板向各子滤床均匀配水。
7.根据权利要求6所述的一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法，其特征在于，步骤(1)中水解分离池的进水流量为125L/h-300L/h，水流上升流速为0.17m/h-0.41m/h，水力停留时间<5h，水流与填料的接触时间<3h。
8.根据权利要求6所述的一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法，其特征在于，步骤(2)中回流污泥的SS为10000mg/L，混合液的MLSS为3500mg/l;A池的HRT均为40～50min，水中污泥的垂直推流流速最大为80m/h;O1、O2、O3的HRT分别为30～40min、40～50min、50～60min，气水比为20～30，曝气量分别为0.8～1m3/h、1.6～2m3/h、1.6～2m3/h。
9.根据权利要求6所述的一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法，其特征在于，步骤(3)中泥斗区外侧底部设置有小型离心式的污泥回流泵，每30min启动5～10min，回流量为75～200L/h;竖流沉淀池的HRT为1.4～2.9h，表面负荷为0.42m/h～1.5m/h，安全系数>3，污泥SV30为50%，SRT<2h。
10.根据权利要求6所述的一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法，其特征在于，步骤(4)中生态滞留滤床的进水SS<10mg/l，TP<2mg/l的条件下，介质层滤料的渗透系数为60m/d，滤料的处理量≤20m3/d，污水最狭端流速<40m/d。
说明书
一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及污水处理术领域，更具体的说是涉及一种污水往返式生物-生态滞留滤床组合处理装置及方法。
背景技术
目前，农村污水的排放具有脱氮除磷较为复杂，常规工艺较难适应，以及污染物浓度低、水质水量波动变化大、集水管网简陋且易受外界环境干扰的特点，常规污水处理工艺运行效果差。
具体的，农村居民生活排水为主要的农村污水收集来源，污水中的污染物种类单一，浓度较低，其中BOD5一般低于200mg/L，TN低于50mg/L，TP低于3mg/L;并且一般农村常见的是合流制排水方式，甚至为明渠集水或者地表漫流集水，集水能力差管道不密封，污水在管道中也长期滞留，造成污水与空气接触，提前消耗了部分养料，当秋季来临时，水温急剧下降，冬季北方地区农村污水的温度甚至低于3℃，而在夏季汛期，雨水往往容易与污水掺和，带来水力冲击，进一步降低污水的可生化性，另外平时地面多通过雨水口，明渠等将污染物带入污水管网，带来众多垃圾及泥沙等固体垃圾，具有污水管网简陋，易自解，保温性能差，管道内垃圾多的缺陷。
近年来在北方地区，分散式的农村污水处理装置有AO+MBR的组合工艺，该工艺解决了北方地区污水处理难，处理效果差，难以集成化的难题，然而AO+MBR工艺并不是最优处理方式，原因如下：
(1)投资费用高，MBR工艺的投资成本大，而且占总投资的主要部分，如果接纳处理的水量过小，污水处理的投资成本将会提高至10000元/T以上;
(2)由于农村拥有大量广阔的回用空间，且远离人口密集区，环境承载能力强，在这种自然环境下，多地发布的农村污水处理标准均未采纳目前国标中的一级A标准，对N、P的要求较为宽松，因此，采用MBR工艺将会浪费过多的能源和投资，并且MBR工艺最大的优势是对SS的去除，也未见得与农村实际相符。
另外部分地区也采用厌氧+人工湿地工艺，该工艺结构简单，操作方便，投资节约，但是由于出水的SS大且易堵塞、占地面积大、环境卫生差等原因，逐渐被淘汰。
因此，如何提供一种适应性好，并且能够高效异步去除COD、N、P的往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置及方法，本发明采用组合工艺的方式，构成水解分离池、往返式生化池、竖流沉淀池、生态滞留滤床的组合工艺，分阶段完成分离和稳定化、去除、吸附等过程，在适应小水量条件下(<5m3/d)将缓冲水力水质负荷、污染物降解、强化脱氮除磷等作用有机结合，有效提高了系统的承纳力和可靠性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置，包括依次连通设置的水解分离池、往返式生化池、竖流沉淀池和生态滞留滤床;
所述水解分离池包括从下至上依次设置的物理分离区、配水区、生化水解区和出水区;所述物理分离区与进水口连接;所述出水区与所述AO往返式生化池连接，所述出水区一侧设置有出水排孔;
所述往返式生化池包括若干组相互连通的缺氧池、好氧池组成的AO组合，所述缺氧池为下方进水，上方配水槽出水，所述好氧池为上方进水，下方出水;所述缺氧池顶部设置有配水槽，所述配水槽位于所述缺氧池的一侧，并且所述配水槽分为三段，每段进水端连接缺氧池顶部，出水端连接好氧池顶部，作为混合液往返回流的通道，同时也使得池型布置简单，好氧池和缺氧池分置于往返式生化池的两端;所述缺氧池顶部设置立式搅拌机，安装方式为骑跨在缺氧池顶部的焊接的两条工字钢梁之间;所述好氧池底部设置有管口朝上并且延伸至所述竖流沉淀池的U型出水管，U型管可减少好氧池中的气体进入竖流沉淀池;
所述竖流沉淀池包括从下向上依次设置的泥斗区、沉淀区、缓冲区和清水区，所述泥斗区外侧底部设置有污泥回流泵，通过污泥回流管与位于所述好氧池底部的止回阀连接;
所述生态滞留滤床由若干子滤床和位于所述子滤床顶部的介质层组成，相邻所述子滤床之间通过导流板隔开，所述介质层包括从下向上依次设置的粗填料层、细填料层、陶粒层和植物层，并且所述生态滞留滤床末端底部设置有塑料盲管，所述塑料盲管设置于所述介质层内。本发明的上述技术方案可以实现水流在各个子滤床之间上下交替折流，同时填料表层高度逐渐降低，形成层级跌水的滤床组合，水流动力得到补充。
本发明设计的装置首先污水经过水解分离池，实现水中的氨氮和磷酸从大颗粒有机物上分离，使水质得到稳定;再利用往返式生化池使污水在缺氧/好氧环境中频繁短暂停留，一方面刺激反硝化菌和硝化菌的生物活性，强化生物脱氮，另一方面实现过程中无需硝化液的内回流;其次竖流沉淀池起到沉淀活性污泥，去除出水中MLSS及污泥回流的作用，污泥外回流比100%;再次生态滞留滤床的存在将深度削减水中的各污染物含量，同时对磷的去除更有针对性，通过滤料吸附和植物代谢，将磷质固定并从水相中去除，介质的吸附量>300mg/g，可保持长久的吸附能力，同时该滤池改善了水流的流态，水流在各个挡板之间形成水跌，整体上高程在不断下降，减少了介质堵塞的风险。
其中，生态滞留滤床中植物根系的作用：植物通过根茎向介质层中传质氧气，并在根系密集区形成好氧环境，好氧菌在该区域是处于优势的群体，因此主要附着于根系周围，而在远离根系的区域则是处于兼氧状态，在滤池中通过间种芦苇和香蒲，有利于形成更复杂的根系系统，芦苇的根系更易连结成网，将滤料团团裹住，而香蒲的根系向下延伸，形成更加立体的根系网络。根系网络是保证滤床形成斜坡而不松散的主要作用，此外植物根系在延伸生长的过程中会在滤料中形成洞穴状的孔隙因而疏通滤料，滤料-根系的负荷介质使得滤料上吸附的营养物质通过水动力、扩散、反吸附等机理向根系传质，并通过根系吸附、吸收、转化、代谢分解等机理得到部分的去除。而在生态滤池中常见一些高等的水生底栖生物群，例如仙女虫，常常会缠绕在根系周围以利用根系传递的氧气，并在介质层中集结成团，一端固定，另一端延伸并蠕动，捕食水中的养料，同时也会更新毛细根系，维持植物根系网架的健康，根据经验得到，仙女虫等环节类的蠕虫是仅次于细菌的代谢能力强的微生物，且因其体型较大，生命力旺盛，对不利环境的抵抗力也高于细菌，因此它在介质中可以起到缓冲水质冲击的作用，提高了系统的适用性，通过捕食细菌又加快了附着细菌的更新，缓解了滤床堵塞的程度。
滤料的作用：进出水口选用粒径较大的鹅卵型的石灰石，一是为了配水均匀，而是为了降低堵塞的风险，缓解由于水力冲击及水力抽吸产生的局部水流不均匀导致短流，继而引起滤料的板结失效的现象，因此采用此方法可降低进出水部分的水头损失。在种植区部分的介质采用三级级配，底部滤料粒径较上层大且吸附能力强，一是为了可以提高过水能力，较大的孔隙又可以收纳较多的营养物质，缓解滤料的堵塞，二是为了植物根系的蔓延，较大型的孔径可以容纳更多根系，有效地提高了生物的载体负荷，上层采用的是粒径较细的陶粒，该陶粒一般PH在8.3左右，微碱性的环境非常有利于磷酸盐的沉积固化，此外经过研究发现，如果粘土陶粒与沸石组合，将会大大提高沸石对氨氮的离子交换速率，而滤料中引入的钢渣则是较好的吸附除磷的介质，吸附效果约为同体积，粒径，填充比石英砂的180倍，此外，粒径较小的陶粒可以较好的生长并固定植物，对于植物抗倒伏，抗水流冲击的效果较好。此外表层的陶粒可以锁水，降低水分的蒸发。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述进水口连接有进水管，所述进水管上设置有电磁流量泵，并且所述电磁流量泵进水管端设置有Y型过滤器。
上述技术方案的有益效果是：电磁流量泵对于原水中颗粒型的污染物敏感度大，可以较好的实现对颗粒物的阻隔，另外本发明通过Y型过滤器用于截留粒径5mm以上的固体颗粒，并且相较其他过滤装置，Y型过滤器阻力小，排污方便，具有比较大的纳污容积。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述进水口还连接有放空管，所述放空管与所述进水管之间通过斜三通垂直设置，并且所述放空管上设置有电磁控制阀。
上述技术方案的有益效果是：通过电磁控制阀设置启动方式为自动时间控制，用于排放厌氧池下方的积泥，并且斜三通的设置可以有效控制水流对管件的冲击。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述物理分离区内部底端设置有布水器，用于冲散水流，将点式出水转化为面式出水，与容器内的水充分混合，水的物化性质得到稳定。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述生化水解区通过填料框架倾斜固定有弹性纤维填料，并且所述填料框架通过支架搭设固定在所述水解分离池内侧，进一步地，所述弹性纤维填料与水平面呈60°角的交错式斜拉。
上述技术方案的有益效果是：弹性纤维填料与水流方向并非平行设置，因此水流冲击后会出现颤动，使得各个弹性纤维之间相互碰撞，增加填料的填充密度，引起生物膜的更新速度加快，产生的废弃物和生物膜则通过下方的放空管定期排除;另外该填料采纳每一层均为交错式的斜拉(/与\的交错堆叠)，即每一层的斜拉方向不同，以增加各个膜丝之间的碰撞，加快生物膜的脱落。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述填料框架由钢筋焊制而成，并且所述填料框架均匀焊制有若干根钢筋肋条，每根所述钢筋肋条上均匀设置有若干金属套环，用于固定弹性纤维填料。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述水解分离池顶部设置有铁盖。
上述技术方案的有益效果是：铁盖的设置可以使水解分离池隔绝空气，并通过留有的通风缝隙用来排除沼气。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述水解分离池的进水流量为125-300L/h，水流上升流速为0.17m/h-0.41m/h，水力停留时间<5h，其中与填料接触时间<3h，填料的填充密度以比表面积计算为580㎡/m3，挂膜率为83%，生物膜量为7500mg/L。
上述技术方案的有益效果是：水解分离池的上述进水流量不会干扰无机质等比重较大的颗粒沉淀，同时又会吹散毛发，衣物纤维等，防止发生缠绕现象以堵塞装置，失去活性的脱落生物膜将会聚集在物理分离区中，定时通过电磁控制阀排出装置;并且低水力停留时间使得反应只进行到水解酸化阶段，而没有进行厌氧产甲烷过程，经过水解分离池之后的总COD去除率为40%，游离氨氮的含量增加了39±23%，VFA的含量则增加约46%，sCOD含量略有增加，这说明污染物发生了水解酸化，碳源未得到破坏。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述缺氧池内部设置有立式搅拌机，所述立式搅拌机设置有减速器、调速器和叶轮，其中叶片直径为200mm，转速为30～60转/min。
上述技术方案的有益效果是：立式搅拌机的设置便于根据实际情况进行搅拌速度的调节;并且可以使得缺氧池内的污水与回流污泥混合更加充分，保持混合液在缺氧池中的均相性，避免积泥，同时增加了活性污泥的传质效率，
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述好氧池内部底端设置有可提升式微孔曝气管，所述微孔曝气管由静音空压机供气，并且所述静音空压机与所述微孔曝气管之间通过软气管连接。
上述技术方案的有益效果是：微孔曝气管可以有效降低曝气过程产生的噪声，其为橡胶薄膜材质，曝气膜面微张，暴露空隙，不曝气时孔洞收缩，防止回水;它仅需非固定式的沉入水池即可，检修时配合安装的高压钢丝软性气管，即可轻松的拉出更换;此外由于本发明的好氧气池池型为长条状，使用长管式的曝气装置覆盖面积更广，更有特异性的优势。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述好氧池底部与下一级所述缺氧池顶部之间通过设置在底部的连接管连接。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述缺氧池顶部设置有导流槽，实现同一组合中所述缺氧池至所述好氧池的连通，并且所述缺氧池与所述好氧池均设置有过流洞。
上述技术方案的有益效果是：导流槽与过流洞的配合使用可以实现同一组合中所述缺氧池至所述好氧池的连通，同时可以使得好氧池区域与缺氧池区域分置于装置两侧，简化了装置的架构，优化了水流条件。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述缺氧池与所述好氧池顶部平齐，所述好氧池分别与所述水解分离池、所述竖流沉淀池的底部平齐。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述U型出水管的出水口正上方设置有布水器，用于冲散水流，达到均匀布水的目的。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述泥斗区与所述物理分离区均为倒置四棱锥结构。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述粗填料层是粒径为8-10mm的钢渣-沸石混合物，并且钢渣和沸石的质量比为3～5:1;所述细填料层是粒径为4-6mm的钢渣-沸石混合物，并且钢渣和沸石的质量比为3～5:1;所述陶粒层是粘土页岩烧结而成的粒径为2-5mm的球型颗粒。
上述技术方案的有益效果是：钢渣为多孔的烧结料，残留有碱性金属氧化物，对磷的吸附效果较好，沸石为天然的离子交换剂，可以置换水中残余的氨氮，该组合填料优化了对氮磷物质的去除。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所述介质层的进口段和出口段填充均质的粒径为18mm的石灰石滤料，以保证进出水均匀。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置中，所有缺氧池呈一线排列，所有好氧池呈一线排列，可以使曝气过程更加简单，同时将装置分割为好氧端和缺氧端，管理更加方便。
上述技术方案的有益效果是：前面微量曝气是为了稳定水质，吹脱沼气，并且在好氧阶段尽量的保留碳源，防止氧化过度;后续曝气量增加是为了充分降解COD，并充分进行硝化反应，同时保证出水DO大于2mg/l，曝气量的限定可以给滤床进水营造一个好氧环境。
本发明还公开了一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法，包括以下步骤：
(1)从调节池或者化粪池引进的污水首先通过水解分离池下方的进水管进入物理分离区，以电磁流量泵控制进水流量，同时放空管上设置的电磁控制阀设置启动方式为自动时间控制，每6h打开1min，物理分离区中的污水依次经过配水区、生化水解区、出水区后进入配水槽;
(2)不含溶解氧的污水由配水槽进入A1池，并与回流污泥混合，水力停留时间为50min，回流污泥通过污泥回流管进泥，其中污水与回流污泥的混合液在A1池中呈上升流，通过导流槽进入到O1池中，随后污水经过A1-O1-A2-O2-A3-O3的运行方式流动;
(3)污水由设置于O3底部的U型出水管进入竖流沉淀池，通过布水器冲散水流，依次经过泥斗区、沉淀区、缓冲区和清水区，通过环绕内壁一圈的出水三角堰渠出水;
(4)从竖流沉淀池出水渠收集的水经过渠道底部的管道进入生态滞留滤床的进水总渠，采用一个主配水渠，通过设置在底部的穿孔闸板进入到各个子滤床的分配水渠中，各个分配水渠分别通过配水三角堰板向各子滤床均匀配水。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法中，步骤(1)中水解分离池的进水流量为125L/h-300L/h，水流上升流速为0.17m/h-0.41m/h，水力停留时间<5h，水流与填料的接触时间<3h。
上述技术方案的有益效果是：填料的填充密度以比表面积计算为580㎡/m3，挂膜率83%，生物膜量为7500mg/L，其中低水力停留时间使得反应只进行到水解酸化阶段，而没有进行厌氧产甲烷，经过水解分离池之后的总COD去除率为40%，游离氨氮的含量增加了19±13%，VFA的含量则增加约26%，sCOD含量增加15%，这说明污染物发生了水解酸化，碳源未得到破坏。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法中，步骤(2)中回流污泥的SS为10000mg/L，混合液的MLSS为3500mg/l;A池的HRT均为50min，水中污泥的水平推流流速最大为80m/h;O1、O2、O3的HRT分别为40min、50min、60min，气水比为20，曝气量分别为0.8m3/h、1.6m3/h、1.6m3/h。
上述技术方案的有益效果是：由于曝气量的梯度设置，好氧池中将出现总COD、TN的梯度差，在进水COD=300mg/l，TN=40mg/l、污泥龄30d的条件下，COD的去除率分别是45%、69%、88%，TN的去除率分别是24%、45%、76%，脱氮效果较好。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法中，步骤(3)中泥斗区外侧底部设置有小型离心式的污泥回流泵，每30min启动5min，回流量为75L/h;竖流沉淀池的HRT为2.9h，表面负荷为0.42m/h-1.5m/h，安全系数>3，污泥SV30为30%，SRT<2h。
上述技术方案的有益效果是：经过处理的污泥浓缩率为267%，浓缩后污泥含固率<1%，因此可以保持良好的污泥通量。
优选的，在上述一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理方法中，步骤(4)中生态滞留滤床的进水SS<10mg/l，TP<2mg/l的条件下，介质层滤料的渗透系数为60m/d，滤料的处理量≤20m3/d，污水最狭端流速<40m/d。
上述技术方案的有益效果是：本发明污水的流态主要为潜流，以滤料空间15%的含水量计算，污水的容量为900L，HRT>7.2h，TP去除率>90%，出水水质满足GB18918-2002标准的一级A指标;若部分介质堵塞，污水可穿出介质，进行表面滞留，当改为表面滞留方式流动时，污水表面覆流深5mm，流速<10mm/s，HRT>5h，表面截留仍有70%的TP去除率;运行稳定时期，微生物通过植物根系供氧，滤料层中DO>2.8mg/l，细菌种群主要以好氧细菌为主，滤床在介质层中接种水蚯蚓，300尾/㎡，可疏通缓流。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种往返式生物-生态滞留滤床组合污水处理装置，具有以下优点：
(1)适应性好，主要体现在以下几点
第一、本发明污水通过下方的进水口进入水解分离池，水流向上以较低的流速通过生化水解区，水中的杂质得到截留，其中部分无机杂质通过下方的放空管定期排除，而有机杂质被生化水解区的水解酸化菌捕获，水解后将污染物缓释，水质水量被均化;
第二、水解分离池实现了N、P、COD的分离，小试结果表明，在经过厌氧处理后游离氨氮的含量增加了19±5%，VFA的含量增加了约6%，结果表明各个种类的污染物之间发生分离，水中的大分子有机物得到有效降解、污水的可生化性大大提高;
第三、水解分离池还起到了沉砂截污的作用，避免了后续工艺堵塞和磨损现象的发生;
第四、在往返式生化池处理工段，通过将原水与污泥连续的依次通过缺氧池与好氧池的过程，增强了兼氧菌与硝化菌的竞争优势，短期的缺好氧交替又可及时的进行反硝化，提高了脱氮效率，降低了系统亚硝酸盐累积的可能性，系统更加稳定;
第五、生态滞留滤床工段优化了滤料的级配，使滤池更不易堵塞，改善了水流的流态，使水流的流动方式介于水平潜流与垂直潜流之间，水流经过一级级的水平阻拦板以实现跌水方式的流动，同时又在装置中整体上呈现一种倾斜式的类似水平流动，水流在每一级跌水时将会交替的流经干湿环境，有利于空气的灌入，缓解滤池堵塞;
(2)高效异步去除COD和氮磷有机物，主要体现在以下几点：
第一、在厌氧阶段水解分离池并不是去除COD的主要场所，而是主要对可生化污染物起到分离作用，它仅仅去除大约40%的总COD，而CODs在经过厌氧处理工艺后有所增加，而有机氮在氨化细菌的作用下,将有机氮化合物分解、转化为氨氮，同时污水中的有机物在厌氧水解时会造成中颗粒性有机质的溶解，磷会以偏磷酸盐，正磷酸盐等形式溶入水相之中，同时聚磷菌等微生物也会利用体内聚磷质释放来合成PHA，造成磷的释放，因此，厌氧阶段对水质起到稳定作用，并将大分子有机物分离为小分子的含BOD、N、P的小分子有机物;
第二、在往返式生化池处理工段主要针对COD与总氮的去除,本发明往返式生化池是一种采用多级短时好氧与缺氧重复操作来替代单级连续长时好氧和缺氧的操作,通过多级交替使活性污泥处于“缺氧和好氧”交替的环境中,根据非稳态理论,活性污泥处于“饥饱”交替的状态下时,会激发自身潜能,加快对污染物的降解速度,提高处理效率,且交替次数越多即级数越多,脱氮率越高，外源反硝化和内源反硝化同时得到加强，脱氮效果大大提升;
第三、本发明采取曝气后好氧段与缺氧段因密度差形成的液位差来实施硝化液内循环，因此,本发明不需设置硝化液内循环设施,节省了设备投资和运行成本;
第四、在生态滞留滤床阶段，总磷一般已经基本转化为正磷酸盐，化学性质活泼，分子量较小，因此总磷是以正磷酸盐的形式通过介质的物理吸附和植物代谢的方式从水中分离。（发明人刘建伟;史世强）