CN103304098A - 一种基于火山岩填料曝气生物滤池的污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于火山岩填料的曝气生物滤池的污水处理系统，涉及低浓度生活污水深度处理方法，包括预处理，缺氧处理，曝气生物滤池处理。本发明基于火山岩填料，火山岩滤料粒径4～6mm，密度1.8～2.2g/cm3，比表面积8×104～9×104cm2/g，空隙率55%～60%，粒内孔隙率20%～25%。是物理预处理与生化处理的组合技术，为环保节能型工艺技术，对悬浮物、COD、氨氮的去处率高，效果好，抗冲击负荷能力强，投资运行费用低，处理出水可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种基于火山岩填料曝气生物滤池的污水处理系统。
背景技术
曝气生物滤池（Biological Aerated Filters）以普通生物滤池为基础，充分借鉴接触氧化和给水滤池工艺的设计思路而开发的一种高负荷，高效处理的污水处理新工艺。由于反应器内好氧厌氧区域同时存在，可实现同步硝化反硝化，在去除COD的同时达到脱氮的目的。我国污水处理产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了污水处理的需求。进入二十世纪九十年代后，我国污水处理产业进入快速发展期，污水处理需求的增速远高于全球水平。
以普通生物滤池为基础，充分借鉴接触氧化和给水滤池工艺的设计思路而开发的一种高负荷，高效处理的污水处理新工艺。它使用粗糙多孔的粒状滤料，滤料表面生长有生物膜，池底提供曝气。曝气生物滤池处理污水的实质就是污水流经附着在滤料上的生物膜，利用滤料及生物膜的吸附截留作用，微生物的氧化分解作用，沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用，从而使污水得到净化。
目前常用的曝气生物滤池技术流程因过流距离较长产生的水头损失较大，所使用的填料易产生板结、易堵塞、氧利用率较低，传统设计流程滤料更换困难，维修不方便。
类似发明专利（专利号：200820179393）公开的是一种稳定布水布气的曝气生物滤池技术，其缺点是滤料吸附性能较低，同等条件下去除率低，没有涉及整体处理流程技术，对生活污水水质要求较高。
类似发明专利（专利号：201020504914）公开的是一种提高反冲洗效果的曝气生物滤池技术，其缺点是技术流程处理量较小，填料更新太快导致浪费。
发明内容
为了克服上述装置存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种抗负荷能力强、处理效率高、设备投资和运行费用低的基于海南火山岩填料的曝气生物滤池污水处理系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于火山岩填料曝气生物滤池的污水处理系统，包括中格栅池、泵房、沉砂池、缺氧反应池、超细格栅提升池、提升泵、曝气生物滤池、曝气机和清水池；其中所述中格栅池通过管道依次与泵房、沉砂池、缺氧反应池、超细格栅提升池连接，提升泵位于超细格栅提升池内，超细格栅提升池内的水通过提升泵经进水管进入曝气生物滤池底部；曝气生物滤池内部由上至下依次分为火山岩填料层、鹅卵石承托层、承托层支架；曝气生物滤池顶部的出水口通过管道与清水池相连。
在所述承托层支架下方有曝气管，曝气管一端通过进气管连接池外的曝气机；曝气机、进气管、曝气管、提升泵、进水管以及设置在滤池顶部的出水口，形成进水曝气系统。
所述曝气管另一端通过反冲洗进气管连接反冲洗罗茨鼓风机，曝气生物滤池底部的反冲洗进水管连接反冲洗水泵并与与连接清水池相连；反冲洗罗茨鼓风机、反冲洗进气管、曝气管、反冲洗水泵、反冲洗进水管、清水池，以及设置在曝气生物滤池顶部的反冲洗溢流口，形成反冲洗系统。
所述反冲洗系统的工况匹配关如下：
第一阶段气冲洗强度为833~1000L/min，3~5min；
第二阶段气水同时冲洗，水冲洗强度200~250L/min，气冲洗强度为50~60m3/h，4~6min；
第三阶段水冲洗强度200~250L/min，8~12min。
所述曝气生物滤池处理污水的化学需氧量COD为50~250mg/L，氨氮5~40 mg/L时，水气比1:6~1:10，水力负荷1~3m3/h。
所述超细格栅提升池与曝气生物滤池之间、清水池与曝气生物滤池之间通过液体流量计和控制阀门控制液体流量。
所述曝气机和反冲洗罗茨鼓风机分别通过气体流量计和进气控制阀门调节气体流量。
所述火山岩填料层的填料采用海南火山岩填料，填料粒径4～6mm，密度1.8～2.2g/cm3，比表面积8×104～9×104 cm2/g，空隙率55%～60%，粒内孔隙率20%～25%，填料厚度为3～5m。
所述承托层鹅卵石极配为2～6cm。
在所述缺氧反应池中的运行特征为水力停留时间6~8小时，COD去除率为10%~15%。
利用本发明提出的一种基于火山岩填料的曝气生物滤池系统处理低浓度生活污水技术，污水经过沉淀池、超细格栅后直接进入生物滤池，出水即可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）一级A标准。本发明的技术方案易于挂膜，且去除悬浮物、COD和氨氮效果好，抗负荷能力强，可减少滤池体积，降低滤池造价，使设备运行在最优工况，设备投资和运行费用低。另外火山岩滤料经济性好，加工方便。
附图说明
图1是本发明的污水处理系统的工艺流程装置图。
图2为本发明曝气生物滤池系统的装置简图。
附图标记：Ⅰ-中格栅；Ⅱ-泵房；Ⅲ-沉砂池；Ⅳ-缺氧反应池；Ⅴ-超细格栅提升池；Ⅵ-曝气生物滤池；1-提升泵；2-曝气机；3-反冲洗罗茨鼓风机；4-火山岩填料层；5-鹅卵石承托层；6-承托层支架；7-曝气管；8-清水池；9-反冲洗水泵；10-填料进口；11-填料出口；12-反冲洗溢流口；13-出水口。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步的详细说明。
基于火山岩填料曝气生物滤池的污水处理系统主要包括中格栅池、泵房、沉砂池、缺氧反应池、超细格栅提升池、曝气生物滤池。生活污水经污水管道进入中格栅处理，后进入沉砂池，经过沉砂池沉淀后废水通过提升泵进入超细格栅提升池。提升泵位于超细格栅提升池内，超细格栅提升池内的水通过提升泵经进水管进入曝气生物滤池底部。缺氧反应池中的运行特征为水力停留时间6~8小时，COD去除率为10%~15%。
曝气生物滤池原水来自超细格栅提升池内，污水由进水提升泵通过液体流量计，由曝气生物滤池底部进水口进入曝气生物滤池，曝气机的气体和气体流量计链接由管道进入生物滤池系统。进水口位于曝气生物滤池最下方池壁处，反冲洗进水口在其对面，反冲洗进气口在反冲洗进水口上方，填料承托层在生物滤池靠近底部高于反冲洗进气口，承托层上为2~6cm级配鹅卵石承托层，进气曝气管在鹅卵石承托层内部，在鹅卵石承托层上部是海南火山岩填料层，火山岩填料层最底部池壁上是填料出口，填料进口位于生物滤池中上部池壁上，在滤池顶部有一反冲洗溢流口（溢流口底部标高高于出水槽顶部标高）。曝气生物滤池为圆柱塔状结构，填料为粒径4~6mm带孔的球状结构。生物滤池进水口、出水口、进气口、溢流口、反冲洗进气口，填料进口、填料出口嵌于生物滤池外壁。
污水由进水提升泵通过液体流量计进入生物滤池，流量通过进水控制阀门调节；曝气机产生气体通过气体流量计进入曝气生物滤池内，气体流量由进气控制阀门调节；反冲洗阶段反冲洗水泵将清水池内清水提升通过反冲洗进水流量计和控制阀门进入生物滤池系统，反冲洗罗茨鼓风机产生的反冲洗气体通过反冲洗气体流量计和控制阀门进入生物滤池系统。气水均匀混合后向上通过海南火山岩填料层，火山岩填料层最底部是填料出口，填料由顶部倒入，经海南火山岩填料处理后的清水进入清水池，反冲洗阶段反冲洗水由反冲洗溢流口排出。
曝气生物滤池主体，处理低的浓度生活污水的化学需氧量COD为50~250mg/L，氨氮5~40 mg/L时，水气比1:6~1:10，所述滤池其滤料高度3~5m，水力负荷1~3m3/h。所述滤池反冲洗第一阶段气冲洗强度为833~1000L/min，3~5min；第二阶段气水同时冲洗，水冲洗强度200~250L/min，气冲洗强度为50~60m3/h，4~6min；第三阶段水冲洗强度200~250L/min，8~12min。
火山岩填料的填料粒径4~6mm，密度1.8~2.2g/cm3，比表面积8×104~9×104 cm2/g，空隙率55%~60%，粒内孔隙率20%~25%，为海南火山岩。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，但同样在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (10)
1.一种基于火山岩填料曝气生物滤池的污水处理系统，其特征在于：包括中格栅池、泵房、沉砂池、缺氧反应池、超细格栅提升池、提升泵、曝气生物滤池、曝气机和清水池；其中所述中格栅池通过管道依次与泵房、沉砂池、缺氧反应池、超细格栅提升池连接，提升泵位于超细格栅提升池内，超细格栅提升池内的水通过提升泵经进水管进入曝气生物滤池底部；曝气生物滤池内部由上至下依次分为火山岩填料层、鹅卵石承托层、承托层支架；曝气生物滤池顶部的出水口通过管道与清水池相连。
2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：在所述承托层支架下方有曝气管，曝气管一端通过进气管连接池外的曝气机；曝气机、进气管、曝气管、提升泵、进水管以及设置在滤池顶部的出水口，形成进水曝气系统。
3.根据权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于：所述曝气管另一端通过反冲洗进气管连接反冲洗罗茨鼓风机，曝气生物滤池底部的反冲洗进水管连接反冲洗水泵并与与连接清水池相连；反冲洗罗茨鼓风机、反冲洗进气管、曝气管、反冲洗水泵、反冲洗进水管、清水池，以及设置在曝气生物滤池顶部的反冲洗溢流口，形成反冲洗系统。
4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于：所述反冲洗系统的工况匹配关如下：
第一阶段气冲洗强度为833~1000L/min，3~5min；
第二阶段气水同时冲洗，水冲洗强度200~250L/min，气冲洗强度为50~60m3/h，4~6min；
第三阶段水冲洗强度200~250L/min，8~12min。
5.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于：所述曝气生物滤池处理污水的化学需氧量COD为50~250mg/L，氨氮5~40 mg/L时，水气比1:6~1:10，水力负荷1~3m3/h。
6.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于：所述超细格栅提升池与曝气生物滤池之间、清水池与曝气生物滤池之间通过液体流量计和控制阀门控制液体流量。
7.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于：所述曝气机和反冲洗罗茨鼓风机分别通过气体流量计和进气控制阀门调节气体流量。
8.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：所述火山岩填料层的填料采用海南火山岩填料，填料粒径4～6mm，密度1.8～2.2g/cm3，比表面积8×104～9×104 cm2/g，空隙率55%～60%，粒内孔隙率20%～25%，填料厚度为3～5m。
9.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：所述承托层鹅卵石极配为2～6cm。
10.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：在所述缺氧反应池中的运行特征为水力停留时间6~8小时，COD去除率为10%~15%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130918 |