申请日 20200821
公开（公告）日 20201110
IPC分类号 C02F3/10; C02F7/00
摘要
本发明揭示一种推流式好氧生物滤池废水处理系统，包括依序连通的第一池体、第一连通组件、第二池体、第二连通组件及第三池体，还包括通过第三连通组件向第二池体输送气体的第一曝气件。本发明还揭示一种废水处理方法。废水由第一池体及第一连通组件流入第二池体，沿着多个阻隔件逐级流过，第二池体中的滤袋及滤料对废水进行生化处理及过滤，而后废水通过第二连通组件流向第三池体，第三池体中的废水符合排放标准，该系统改善了传统的占地面积大，经济成本高，效率低，能耗大差等问题。该系统还具有处理能力强，处理范围广，能够处理高、中、低浓度废水，抗负荷冲击能力强，适应能力强，效果稳定以及操作简易等优点。
权利要求书
1.一种推流式好氧生物滤池废水处理系统，其特征在于，包括：
生物过滤蓄水部(1)，其包括第一池体(11)及第一连通组件(12)，所述第一连通组件(12)连通所述第一池体(11)；
生物主滤部(2)，其包括第二池体(21)及生物过滤组件(22)，所述第二池体(21)连通所述第一连通组件(12)，所述生物过滤组件(22)设置于所述第二池体(21)内；所述第二池体(21)内设有多个阻隔件(23)，多个所述阻隔件(23)高低间隔设置于所述第二池体(21)内；所述生物过滤组件(22)包括第二生物过滤件(222)，所述第二生物过滤件(222)设置于所述第二池体(21)内；所述第二生物过滤件(222)包括滤料及滤袋，所述滤料设置于所述滤袋；
清水储水部(3)，其包括第三池体(31)及第二连通组件(32)，所述第三池体(31)通过所述第二连通组件(32)与所述第二池体(21)连通；以及
曝气部(4)，其包括第一曝气件(41)及第三连通组件(42)，所述第一曝气件(41)通过所述第三连通组件(42)与所述第二池体(21)连通。
2.根据权利要求1所述的推流式好氧生物滤池废水处理系统，其特征在于，还包括反冲洗部(5)，其包括第四连通组件(51)及第五连通组件(52)，所述第四连通组件(51)一端与所述第二池体(21)连通，所述第四连通组件(51)的另一端与所述第三池体(31)连通；所述第五连通组件(52)连通所述第一池体(11)与所述第二池体(21)。
3.根据权利要求2所述的推流式好氧生物滤池废水处理系统，其特征在于，所述反冲洗部(5)还包括第二曝气件(53)及第六连通组件(54)，所述第二曝气件(53)通过所述第六连通组件(54)连通所述第二池体(21)。
4.根据权利要求1所述的推流式好氧生物滤池废水处理系统，其特征在于，所述生物过滤组件(22)还包括第一生物过滤件(221)，所述第一生物过滤件(221)设置于所述第二生物过滤件(222)下部。
5.根据权利要求1所述的推流式好氧生物滤池废水处理系统，其特征在于，所述第一连通组件(12)包括第一水管件(121)、第一水泵(122)、第一阀门(123)及第二阀门(124)，所述第一水管件(121)连通所述第一池体(11)及所述第二池体(21)，所述第一水泵(122)设于所述第一水管件(121)，所述第一阀门(123)位于所述第一水泵(122)的进水端，所述第二阀门(124)位于所述第一水泵(122)的出水端。
6.根据权利要求1所述的推流式好氧生物滤池废水处理系统，其特征在于，所述滤料选用陶粒、火山岩、活性炭、陶瓷玻璃环、珊瑚砂、塑料、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、褐煤、炉渣、焦炭、沸石、麦饭石、石英砂、锰砂、砂、膨胀硅铝酸盐及鹅卵石中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的推流式好氧生物滤池废水处理系统，其特征在于，所述滤袋为多孔结构的网袋，且所述滤袋的孔径小于所述滤料的粒径。
8.根据权利要求7所述的推流式好氧生物滤池废水处理系统，其特征在于，所述滤袋由聚酰胺类合成纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、铁丝或钢丝等中的任意一种制成。
9.一种采用权利要求1-8任一所述的推流式好氧生物滤池废水处理系统进行废水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
微生物驯化：配制营养液，再将所述营养液与接种污泥投入所述第二池体(21)中的所述滤料，并向所述第二池体(21)逐渐通入废水，直至驯化成功；
废水处理：通过所述第一池体(11)及第一连通组件(12)将废水引入到所述第二池体(21)，所述第二池体(21)中的所述滤料上的微生物对废水进行生化处理，同时，所述滤袋及所述滤料对所述废水进行过滤；所述第一曝气件(41)通过所述第三连通组件(42)对所述第二池体(21)内进行曝气，最后将处理后的废水通过所述第二连通组件(32)引入所述第三池体(31)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述废水处理中，当所述第二池体(21)内的压力值、所述第二池体(21)出水及所述第三池体(31)出水中的任意一者发生变化，则需要进行反冲洗。
说明书
推流式好氧生物滤池废水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体地，涉及一种推流式好氧生物滤池废水处理系统及方法。
背景技术
现代社会工业、农业、服务业等经济活动，政治活动，社会活动等产生了大量废水。工业如造纸工业、印染工业、钢铁工业、石化工业、化学工业、电镀工业、印刷电路板工业、材料工业、医药工业、制糖工业、肉制品工业、酿酒工业等各种工业产生大量的具有行业特征的废水。农业如养猪场、养鸡场、淡水养殖场、海水养殖场等产生大量的农业废水。城市社区，乡镇，农村等则产生了大量的生活污水。这些废水的处理是一系列巨大复杂的工程。随着废水排放标准不断提高，废水处理厂用地日趋短缺等，废水处理技术需要不断进步才能满足日益严格和迫切的需求。
废水的成分往往是复杂的。市政生活污水汇集了商业区、住宅区、工业区等废水，包含垃圾、粪便、尿液、洗漱废水、厨余垃圾、油脂、工业污染物、重金属等污染物。废水处理工程往往需要多道工序，才能把废水中的污染物逐一去除。因此，废水处理工程是根据废水的特征集成各种废水处理技术的复杂工程。废水处理技术包括格栅过滤技术，混凝沉淀技术，加药气浮技术，吸附处理技术，高级氧化技术，厌氧生物技术，好氧生物技术，膜过滤技术等。格栅过滤技术一般用于过滤废水中的悬浮物和垃圾。混凝沉淀技术用于沉淀废水中的胶体粒子和微小悬浮物，具有快速、稳定、效果较好等优点，可是会产生物化污泥等二次污染，处理成本较高。加药气浮技术是在废水中产生大量细微气泡，把废水中与混凝剂结合的微小悬浮物和胶体粒子上浮到废水表面，形成泡沫浮渣而去除，具有快速、稳定、效果较好等优点，可是会产生物化污泥等二次污染，处理成本较高。吸附处理技术可用于吸附废水中的微小悬浮物，胶体粒子，有机物，含氮化合物，含磷化合物等。吸附处理技术具有去除污染物种类多，效果好等优点，可是吸附剂容易达到饱和，需要进行再生，处理费用较高。高级氧化技术是使用臭氧、芬顿药剂、过氧化钾等强氧化剂对废水进行氧化，使有机物转化成更小的有机物，甚至矿化成二氧化碳，从而使污染物得以去除。高级氧化技术具有快速，稳定，效果较好等优点，比较适合于处理含有难降解有机物的废水，但处理高浓度污水处理费用较为高昂。厌氧生物技术是在厌氧生物反应器中利用厌氧微生物降解废水中大分子有机物为小分子有机物，并产生氢气、甲烷、二氧化碳等生物燃气的生物技术。厌氧生物技术具有处理效果良好，适用范围广，节省能耗，产出能源等优点，但是处理有机物不够彻底，处理氨氮效果较差等缺点。膜过滤技术是利用微滤、超滤、纳滤、反渗透等膜过滤工艺的一种或几种组合去除过滤废水中微小悬浮物、胶体粒子、有机物、总氮、总磷和金属盐等污染物。膜过滤技术具有处理效果好，处理效果稳定等优点，但是膜容易被污染物堵塞，系统价格高昂，处理费用高昂。
好氧生物技术是在好氧生物反应器中利用好氧微生物把废水中的有机物、氨氮、总磷等污染物去除的生物技术。好氧生物技术具有处理效果好，处理效果稳定，经济高效，能耗较低，可持续性好等优点。因为好氧生物处理技术中微生物能够利用污水中的有机物、氮、磷等物质作为微生物的营养物质，以持续生长繁殖，不需长期投加药物，所以其运行成本较低，处理效果好，处理效果稳定，节省能耗，可持续性好。因此，好氧生物处理技术优选为废水处理设施中主要处理方法。
好氧生物处理技术包括活性污泥法、序批式活性污泥法、好氧生物接触氧化法、氧化沟、移动床生物膜反应器、曝气生物滤池、膜生物反应器等。活性污泥法是传统的好氧生物处理方法，现广泛应用于废水处理，对废水中可生化有机物，氨氮等有较好的处理效果。但活性污泥法污泥和水完全混合，容易出现短流现象；污泥浓度一般是在3000-4000mgL-1，污泥浓度不高，处理效率不够高，出水一般难以达到较高的排放标准；污泥沉淀需要较大的沉淀池，占地面积较大，产生剩余污泥较多，污泥处理费用较高。序批式活性污泥法是一种间歇曝气的活性污泥污法。它的核心是集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体的反应池，没有污泥回流系统，这降低了占地面积，适用于流量变化大的场合。但序批式活性污泥法较难达到很高的处理效率，出水较难达到较高排放标准。氧化沟工艺是延时曝气的活性污泥法，泥水混合液在连续环式反应池的闭合曝气渠道进行连续循环。由于氧化沟具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄，可以省略调节池，初沉池等。但是出水较难达到较高的排放标准。好氧生物接触氧化法是在曝气池内设置填料，以供微生物附着生长，废水与生物膜相接触，通过生物膜上微生物净化废水。它处理效率较高、占地面积较小、具有较强耐冲击负荷能力，但是出水较难达到较高的排放标准。移动床生物膜反应器是一种的生物处理法，通过在曝气池中投加较小的生物载体单元，生物膜生附着长在这些生物载体单元上。这些生物载体在生物反应器中随水流自由移动与废水接触来实现废水净化。它具有抗冲击负荷，污泥产量少，处理效率较高等优点。但是，也存在一些问题如生物载体在反应器内的移动状态不均衡，池内不同程度存在死区，曝气强度相对较大。出水较难达到较高的排放标准。膜生物反应器是微滤膜、超滤膜和生物反应器的结合。膜截留反应器的污泥，大大增加生物反应器污泥浓度，提高反应器处理能力，省却了沉淀池，大大减少反应器体积。此外，膜和膜表面的污泥层对废水的污染物共同发挥物理截留作用。废水经过膜生物反应器中微生物吸附、降解和膜的物理截留，出水水质优良。但是，膜生物反应器中污泥容易堵塞膜孔，造成跨膜压力增加，增加能耗，减少膜寿命。膜组件价格昂贵。这些缺点限制了膜生物反应器的应用。曝气生物滤池，在反应器中填充生物滤料，微生物附着在滤料表面生长，微生物与废水接触，吸附和降解废水中的污染物，此外，生物滤料和附着的微生物对废水污染物有物理过滤作用。因此，曝气生物滤池对污水中有机物、氨氮、磷、悬浮物有较好的处理效果。但是，曝气生物滤池在长期使用过程中，微生物会长满生物滤料之间的缝隙，造成堵塞，减少水泵和风机的效率，增加能源消耗。曝气生物滤池也不合适处理高悬浮物的废水，容易造成堵塞。
废水成份的复杂性决定了废水处理工程需要由多种废水处理技术集成。混凝技术，加药气浮技术，高级氧化技术等需要不断投加化学药剂进行化学反应去除污染物，并且可能产生较多的二次污染，并不能完全称为绿色可持续性的技术。
随着现在国家对废水排放标准越来越高，废水处理设施用地越来越紧缺，在工业、农业、服务业、社区等行业，传统工艺所凸显的占地面积大、经济占比高、效率低、能耗大、可持续性差等问题日益加重。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种推流式好氧生物滤池废水处理系统及方法。
本发明公开的一种推流式好氧生物滤池废水处理系统及方法，包括：
生物过滤蓄水部，其包括第一池体及第一连通组件，第一连通组件连通第一池体；
生物主滤部，其包括第二池体及生物过滤组件，第二池体连通第一连通组件，生物过滤组件设置于第二池体内；第二池体内设有多个阻隔件，多个阻隔件高低间隔设置于第二池体内；生物过滤组件包括第二生物过滤件，第二生物过滤件设置于第二池体内；第二生物过滤件包括滤料及滤袋，滤料设置于滤袋；
清水储水部，其包括第三池体及第二连通组件，第三池体通过第二连通组件与第二池体连通；以及
曝气部，其包括第一曝气件及第三连通组件，第一曝气件通过第三连通组件与第二池体连通。
根据本发明的一实施方式，还包括反冲洗部，其包括第四连通组件及第五连通组件，第四连通组件一端与第二池体连通，第四连通组件的另一端与第三池体连通；第五连通组件连通第一池体与第二池体。
根据本发明的一实施方式，反冲洗部还包括第二曝气件及第六连通组件，第二曝气件通过第六连通组件连通第二池体。
根据本发明的一实施方式，生物过滤组件还包括第一生物过滤件，第一生物过滤件设置于第二生物过滤件下部。
根据本发明的一实施方式，第一连通组件包括第一水管件、第一水泵、第一阀门及第二阀门，第一水管件连通第一池体及第二池体，第一水泵设于第一水管件，第一阀门位于第一水泵的进水端，第二阀门位于第一水泵的出水端。
根据本发明的一实施方式，滤料选用陶粒、火山岩、活性炭、陶瓷玻璃环、珊瑚砂、塑料、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、褐煤、炉渣、焦炭、沸石、麦饭石、石英砂、锰砂、砂、膨胀硅铝酸盐及鹅卵石中的至少一种。
根据本发明的一实施方式，滤袋为多孔结构的网袋，且滤袋的孔径小于滤料的粒径。
根据本发明的一实施方式，滤袋由聚酰胺类合成纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、铁丝或钢丝等中的任意一种制成。
本发明还公开的一种采用推流式好氧生物滤池废水处理系统进行废水处理的方法，包括以下步骤：
微生物驯化：配制营养液，再将营养液与接种污泥投入第二池体中的第一生物过滤件及滤料，并向第二池体逐渐通入废水，直至驯化成功；
废水处理：通过第一池体及第一连通组件将废水引入到第二池体，第二池体中的第一生物过滤件及滤料上的微生物对废水进行生化处理，同时，滤袋、滤料及第一生物过滤件对废水进行过滤；第一曝气件通过第三连通组件对第二池体内进行曝气，最后将处理后的废水通过第二连通组件引入第三池体。
根据本发明的一实施方式，废水处理中，当第二池体内的压力值、第二池体出水及第三池体出水中的任意一者发生变化，则需要进行反冲洗。
本发明的有益效果在于，通过生物过滤蓄水部、生物主滤部、清水储水部及曝气部的配合使用，待处理废水经第一池体及第一连通组件后流入第二池体，且沿着多个阻隔件逐级流过，第二池体中的滤袋及滤料对废水进行生化处理及过滤，同时，第一曝气件通过第三连通组件向第二池体输送气体，最后，将处理后的废水通过第二连通组件流向第三池体，第三池体中的废水经过滤和生化作用后符合排放标准，可用于日常的生活，例如用于冲洗，与活性污泥法，氧化沟等传统好氧生物法相比，该系统明显具有微生物浓度高，抗负荷冲击能力强，处理效率高，经济高效，能耗低，占地面积小，剩余污泥少，操作简单等优点。与常规曝气生物滤池相比，该系统具有处理范围广，能够处理高、中、低浓度废水，适应能力强，反冲洗频率少以及操作简易等优点。
发明人 （陈志伟;陈佛颂;徐瑞娥;）