CN103936154B

CN103936154B - 曝气生物滤池系统及其污水处理方法

Info

Publication number: CN103936154B
Application number: CN201410161870.7A
Authority: CN
Inventors: 秦丽娟; 杜秋平; 周友刚; 徐磊; 王之峰; 赵生利; 刘洋; 王公甫
Original assignee: HUEYA ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: HUEYA ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2034-04-22
Also published as: CN103936154A

Abstract

本发明公开了一种曝气生物滤池系统及其污水处理方法，连接一级水处理系统，具有设置了进水阀的进水口以及设置了出水阀的出水口，至少包括：曝气生物滤池组，处理一级水处理系统排出的污水，其中所述第一曝气生物滤池组至少由多个下向流曝气生物滤池与上向流曝气生物滤池依次相邻串联组成；反洗风机，提供风力调整系统中每个曝气生物滤池中的曝气量及反洗曝风量；以及自动控制装置，控制所述的反洗风机调整所述的曝气生物滤池中的曝气量以及进水阀、出水阀的启闭。方法是使污水依次经过串联的多个曝气生物滤池，利用多个曝气生物滤池在缺氧状态、有氧状态间隔处理，输出合格的污水。

Description

曝气生物滤池系统及其污水处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其是指对于污水回收利用以及对污水深度处理中的曝气生物滤池系统及其采用该系统的污水处理方法。

背景技术

随着科技发展，工业和生活用水量日趋增加，而水资源却是有限的，所以污水回收利用就是极为必要的过程，一定程度上可以缓解用水压力。在污水处理领域中，除了传统的物理法，包括吸附法，气浮分离法，电磁效应法等，还有物理化学法以及化学氧化法等。但是采用上述方式不能达到良好的效果，因此为了提高水处理质量，生物膜法被迅速发展起来，其主要原理是通过微生物附着在载体表面生长而形成膜状，污水流经载体表面和生物膜接触过程中，污水中的有机污染物即被微生物吸附、稳定和氧化，最终转化为H₂O、CO₂、NH₃和微生物细胞物质，使污水得到净化。生物膜法目前多用于污水中的二级生物处理，而在生物膜法处理工艺中，生物滤池是最具有代表性的结构形式，根据生物滤池在运行中是否需要供氧，生物滤池又可分为厌氧生物滤池和好氧生物滤池，厌氧生物滤池的优点有：有机物去除效率高，出水悬浮物SS较低，运行稳定，管理简便，厌氧生物滤池存在的主要问题是进水分配不易均匀，滤料易堵塞。在好氧生物滤池中，根据滤池池型结构和供氧方式以及是否具有反冲洗系统，好氧生物滤池又称普通生物滤池，普通生物滤池优点为生化需氧量（BOD）去除率高，但缺点是占地面积大，易于堵塞，灰蝇很多，影响环境卫生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曝气生物滤池系统及其污水处理方法，本发明通过采用多级串联的方式形成了曝气生物滤池系统，并改进了普通生物滤池的污水处理方法，提高了污水处理的效率，应对复杂的水质。

本发明的目的是这样实现的：

本发明中曝气生物滤池系统，连接一级水处理系统，具有设置了进水阀的进水口、设置了出水阀的出水口以有及自动控制装置，其特征在于，至少包括一组曝气生物滤池组，所述曝气生物滤池组包括多个相互串联的曝气生物滤池；

所述曝气生物滤池组处理一级水处理系统排出的污水，其中所述曝气生物滤池组的多个下向流曝气生物滤池与上向流曝气生物滤池依次相邻并间隔交叉设置串联组成；

所述曝气生物滤池组设置有反洗风机，提供风力调整所述曝气生物滤池组中每个曝气生物滤池的曝气量及反洗曝风量；

所述自动控制装置控制所述的反洗风机调整所述的曝气生物滤池中的曝气量以及进水阀、出水阀的启闭。

所述的系统还包括：

所述的曝气生物滤池组为多组并联设置，并且每个并联支路都单独设置有控制该组曝气生物滤池组进出水的进水阀以及出水阀，所述的自动控制装置控制所述进水阀以及出水阀的启闭。

所述的一级水处理系统与首个下向流曝气生物滤池之间设有：缓冲配水区，连接所述进水口接收所述上一级水处理系统中排出的污水；最后一个上向流曝气生物滤池后设有出水区，由所述出水口排出过滤水；所述的缓冲配水区以及所述的出水区均通过滤池顶部堰板与相邻的滤池连通；

所述的下向流曝气生物滤池及所述的上向流曝气生物滤池均包括：

承托层，位于滤池的中下部，支撑设置在所述承托层之上的滤料层；

曝气头组，由设置在所述的承托层的下部的多个曝气头组成，采用穿孔布气；

其中，所述的下流向曝气生物滤池在所述承托层下部设置过水口与所述上向流曝气生物滤池连通，所述的上向流曝气生物滤池与下一组曝气生物滤池通过顶部堰板连通。

所述的自动控制装置控制反洗风机来调整所述曝气头的曝气量，所述的每个下流向以及上流向的曝气生物滤池的曝气头组与反洗风机之间都设置有风量控制阀，所述的多个风量控制阀并联设置。

所述的滤料层填充有火山岩滤料和/或悬浮型塑料滤料。

所述的系统还包括连接出水区与配水区的回流泵，将所述出水区的排出过滤水回流至配水区进行反复处理。

所述的系统还包括反洗通道，通过所述反洗风机控制所述风量控制阀调整曝气量由每个曝气生物滤池中的反洗排水口将污水排入所述反洗通道内，传送至一级水处理系统。

本发明中曝气生物滤池系统的污水处理方法，包括以下步骤：

接收一级水处理系统预处理后的污水；

所述污水进入至少两组并联设置的曝气生物滤池组，污水在每个曝气生物滤池组中依次经过串联的多个曝气生物滤池；

控制反洗风机独立调整每个曝气生物滤池的曝气量；其中：

依次经过串联的曝气生物滤池的污水包括以下处理步骤：

配水区的水进入串联的第一曝气生物滤池，在所述第一曝气生物滤池中下向流过滤污水，保持所述曝气生物滤池处于缺氧状态，并输出污水；

由第一曝气生物滤池输出的污水进入第二曝气生物滤池，控制所述第二曝气生物滤池内的曝气量，保持所述第二曝气生物滤池处于好氧状态，并向上流动通过溢流方式输出污水；

由第二曝气生物滤池输出的污水进入第三曝气生物滤池，在所述第三曝气生物滤池中下向流，保持所述第三曝气生物滤池处于缺氧状态，并输出污水；

由第三曝气生物滤池输出的污水进入第四曝气生物滤池，对污水进行生化处理，并向上流动通过溢流方式输出污水。

本发明的有益效果在于：

本发明可以应对成分复杂的污水，并提供高质量的出水，出水可直接用于中水回用，或后接超滤反渗透等深度处理工艺；

相对于其他生物处理方法，本发明拥有占地面积小、基础投资少、运行管理简单、处理效率高等优点；

相对于传统曝气生物滤池，本发明的优点有耐冲击负荷大，可灵活设计、安排以应对复杂的水质，出水稳定，且节省投资，拥有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明中曝气生物滤池系统的结构示意图。

图2为本发明具有多组曝气生物滤池系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明中的具体实施例作详细说明。

本发明提供的曝气生物滤池系统连接一级水处理系统，所述的一级水处理系统为预处理系统，在图1中没有描述，如图1所示，本发明中的曝气生物滤池系统至少包括：曝气生物滤池组，即由下流向曝气生物滤池和上流向曝气生物滤池依次串联构成，在实际处理中可以根据需要处理的污水的水质来确定在系统中使用几组曝气生物滤池，在本发明的具体实施例中根据生产中需要处理水质的情况串联设置了两组曝气生物滤池组。

在本实施例中，两组相互串联的曝气生物滤池组，处理一级水处理系统中排出的水，（即配水区11中的污水），其中每组曝气生物滤池组由下流向曝气生物滤池和上流向曝气生物滤池依次串联组成，在本实施例中可以看做多个下向流曝气生物滤池与上向流曝气生物滤池间隔串联设置，其中第一曝气生物滤池1和第三曝气生物滤池3为下向流曝气生物滤池，第二曝气生物滤池2和第四曝气生物滤池4为上向流曝气生物滤池。

在本发明的系统中，还包括反洗风机5，可以提供风力调整曝气生物滤池中的曝气量，进而调节滤池中的含氧量，从而实现厌氧，缺氧以及好氧的溶氧条件，提高了特定生物反应的效率，实现了菌群的级配分布，充分发挥优势菌群的作用；以及自动控制装置，所述的自动控制装置可以采用通用的控制元件实现，控制系统的动作，所以在此不再赘述，自动控制装置可以根据设定的条件信息来控制所述的反洗风机动作，来调整所述的曝气生物滤池中曝气量。

如图1所示，以串联四个曝气生物滤池即两组曝气生物滤池组为例进行说明，其中所述的每个曝气生物滤池包括：

承托层12，位于滤池的中下部，支持设置在所述承托层12之上的滤料层13，每相邻两个曝气生物滤池之间通过承托层12下的过水口15或者顶部的堰板14溢流连通；其中第一、第二曝气生物滤池之间由过水口15连通，第二、第三曝气生物滤池之间通过顶部的堰板14溢流连通，而第三、第四曝气生物滤池之间又通过底部的过水口15连通，当滤池数量多于四个（即系统中包括两组以上的曝气生物滤池组）时，依次类推进行连通。

曝气头组16，由设置在所述的承托层12的下部的多个曝气头161组成，采用穿孔布气，通过布水布气装置均匀布气，解决了偏流、填料不均、气管容易堵塞的问题，其中在本发明中所述的布水布气装置是由多个穿透所述承托层的长柄滤头构成，为了缓解流量过大，流速过快等问题，本发明的系统通过长柄滤头的伞状头对来水进行均匀布散，防止偏流，有利于后续来水与填料的接触，而在本发明中曝气方式为穿孔管曝气，特点为气量大，气泡也相对大，如直接接触滤料，可能会打碎滤料，影响处理效果，所述布水布气装置的长柄滤头可以将气体均匀布散，减小气泡。

在本发明所述的系统中，所述首个即为第一曝气生物滤池1的前端设置有配水区11，用于接收一级水处理系统中排出的污水，并起到进水缓冲作用。

在第四曝气生物滤池4后设有出水区17，排出过滤后的污水，此时排出的水已经可以回用。

在本发明所述的系统中，所述的自动控制装置控制反洗风机5调整所述曝气头161的曝气量，所述的每个曝气生物滤池的曝气头组16与反洗风机5之间都设置有风量控制阀18，所述的多个风量控制阀18并联设置，单独控制每个曝气生物滤池中的曝气头组16的曝气量。另外在本发明的实施例中，处于生产安全的考虑还可以在反洗风机出口设置风量控制总阀。

在本系统中，所述的滤料层13采用火山岩滤料和/或悬浮型塑料滤料两种混合滤料，采用双滤料的形式是为了增加本发明的耐冲击负荷。实际上根据原水的不同，也可以只用其中一种滤料。

其中火山岩滤料采用粒径在2.0-2.5cm的火山岩原料，外包直径10cm多孔塑料球，火山岩填料有密度大、孔隙率高等优点，可适应大流量冲洗和加快微生物新老更替的周期。

火山岩滤料化学成分含量如下：

火山岩滤料的主要物理性能如下：

悬浮型塑料滤料采用易于微生物挂膜生长的污水处理用抗老化填料，单个滤料直径不小于5cm。

所述的系统还包括连接出水区17与配水区11的回流泵20，用以将出水区17的排水回流至于配水区11反复处理。所述的系统还包括反洗通道22，利用反洗风机5将用于反洗的清水经曝气头组16进入每个曝气生物滤池，进行反洗，由于风量控制阀18的设置，所述的风量控制阀18可为蝶阀，也可以根据不同需求对单个曝气生物滤池进行反洗，反洗后产生的污水通过每个滤池中的反洗排水口21排入反洗通道22，再将各个曝气生物滤池排出的反洗污水排放至一级水处理系统进行再次处理。其中，滤池系统的反洗过程是当曝气生物滤池系统对污水处理一段时间后，由于滤池中悬浮物的增加，导致滤料过水能力的降低，因此需要进行反洗过程，鉴于污水的处理是逐级进行，所以相邻的两个滤池所含有的悬浮物的量是逐级递减的，所以可以通过两滤池内的液压差来对悬浮物做简单判断。例如：当第一、第二曝气生物滤池1、2内液位差大于预设值时，即说明第一曝气生物滤池1的滤料的过水能力已经很低，水位高于第二曝气生物滤池2，应该开始自动进行反洗；首先关闭该曝气生物滤池组的进水阀门和出水阀门，其中进水阀门设置在缓冲配水区11之前（图中未示），所述的总出水阀门可以设置在出水区之后（图中未示）；然后关闭除需反洗曝气生物滤池外其他曝气生物滤池的风量控制阀，仅保持需反洗曝气生物滤池曝气，进行反洗排水，单格（个）反冲洗曝气结束后，开启其他各曝气生物滤池的风量控制阀。开启已完成冲洗曝气生物滤池内的反冲洗排水管道阀门，并同时开启与其同组格内的反冲洗排水管道阀门（第一、二滤池为一组，第三、四滤池为一组），待水位减低至滤料装填高度顶层时，关闭反冲洗排水管道阀门。如其他格曝气生物滤池达到反洗条件，则按上述程序执行其他各曝气生物滤池的反洗过程。全部反冲洗操作结束后，开启总进水阀门恢复系统工作。

另外在实际生产过程中，因为反洗过程会导致生产中断，所以在本发明中可以采用两组或者多组曝气生物滤池并联的方式，参考图2所示的结构图，由自动控制装置控制并联的各曝气生物滤池组的进水与出水阀的启闭，在其中一组曝气生物滤池反洗的时候，保持其他并联的曝气生物滤池组的正常进出水，进行正常生产。由于其他并联的曝气生物滤池组的结构与工作原理与本实施例相同，在此不再进行赘述。为了改善来自一级水处理系统的污水具有可生化性差的问题，因此可以在配水区投加碳源的方式，即用葡萄糖加药泵将碳源经管道输送至配水区11，增加第一曝气生物滤池1内的反应效果。

本发明的系统通过多个曝气生物滤池串联形成一组多级曝气生物滤池系统，前一级出水直接作为下一级进水，各曝气生物滤池结构和滤料类型相同，采用下向流、上向流交替进水的方式，充分发挥两种流向曝气器生物滤池各自的优势，控制不同滤池的运行条件来加强控制每个曝气生物滤池的运行情况，以提高除碳脱氮的能力。同时利用多级曝气生物滤池的特点，相对于普通生物滤池有很好的效果：1、较小的池容和占地面积；2、高质量的处理出水；3、简化处理流程，无需设置二沉池；4、基建及运转费用节省；5、管理简单；6、设施可间断运行。

在采用本发明中曝气生物滤池系统的污水处理方法至少包括以下步骤：

接收预处理程序处理的污水；

控制反洗风机调整每个曝气生物滤池的曝气量。

在本方法中，依次经过串联的曝气生物滤池的污水包括以下处理步骤：

配水区的水进入串联的第一曝气生物滤池，在所述第一曝气生物滤池中下向流过滤污水，保持所述第一曝气生物滤池处于缺氧状态，并输出污水；

由第一个曝气生物滤池输出的污水进入第二曝气生物滤池，控制所述第二曝气生物滤池内的曝气量，保持所述第二曝气生物滤池处于好氧状态，并向上流动通过溢流方式输出污水；

由第三曝气生物滤池输出的污水进入第四曝气生物滤池，在第四曝气生物滤池内对污水进行生化处理，并向上流动通过溢流方式输出污水。

在本发明的方法中还包括：前置反硝化步骤，连通配水区与出水区，通过回流泵让一部分出水回流至配水区，用于微生物的反硝化。

还包括：污水反洗步骤，每两个曝气生物滤池内液位差大于预设值时，开始自动进行反洗程序，具体为：关闭总进水阀门以及总出水阀门；关闭除需反洗滤池外其他各曝气生物滤池的风量控制阀，仅保持需反洗滤池曝气；单格反冲洗曝气结束后，开启其他各曝气生物滤池的风量控制阀。

本发明中的曝气生物滤池系统的污水处理方法主要是对包含循环水、除盐水排污水，生活污水，化工工艺废水以及雨排废水的混合污水进行处理，这种混合污水中的污染物种类复杂，可生化性较差，用普通方法难以有效地去除水中的污染物，而采用本发明中的多级串联曝气生物滤池系统后，可以根据混合污水水质情况作有效的处理，具体过程如下：

参考图1，混合污水经过格栅、调节池等简单预处理程序后进入本发明的曝气生物滤池系统。混合污水经由进水总管进入曝气生物滤池系统的配水区11，在配水区11中与经由内回流泵20输送回配水区11的曝气生物滤池出水混合，进入第一曝气生物滤池1，第一曝气生物滤池1采用下向流过滤的方式，污水经过滤料层13时，附着在滤料上的微生物与污水中的污染物发生反应，降解水中污染物，使水体得到净化。为了获得更好的总出水效果，第一曝气生物滤池1可被用作前置反硝化反应池，因此通过控制风量控制阀（也称曝气管蝶阀）的开度来控制曝气头161的曝气量，保证第一曝气生物滤池1处于缺氧状态，在无分子态氧存在的条件下，反硝化菌活跃，可以提高反硝化脱氮的效率，同时消耗一部分有机物。具体的反应过程是在缺氧（不存在分子态溶解氧）的条件下，将NO₂ ^-—N和NO₃—N还原成气态氮（N₂）或N₂O、NO。参与这一生化反应的微生物是反硝化菌。在无分子态氧情况下，反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N₅ ⁺和N₃ ⁺作为能量代谢中的电子受体（被还原），O_2-作为氢受体生成H₂O和OH^-，有机物作为碳源及电子供体提供能量并得到氧化稳定。

生物反硝化过程可以用以下方程式表示:

NO₂ ^-+3H（电子供体有机物）→1/2N₂+H₂O+OH^-

NO₃ ^-+5H（电子供体有机物）→1/2N₂+H₂O+OH^-

反硝化过程中NO₂ ^-和NO₃ ^-的转化时通过反硝化菌的同化作用（合成代谢）和异化作用（分解代谢）来完成的：同化作用是NO₂ ^-和NO₃ ^-被还原成NH3⁺—N，用以新微生物细胞的合成，氮成为细胞质的成分；异化作用是NO₂ ^-和NO₃ ^-被还原成NO、N₂O和N₂等气态物，主要是N₂。

硝酸盐的反硝化还原过程如下式所示：

NO₃ ^-→NO₂ ^-→NO→N₂O→N₂

在反硝化过程中，反硝化菌利用硝酸盐作为电子受体进行缺氧呼吸，若以甲醇作为反硝化碳源，其公式如下：

NO₃ ^-+1.08CH₃OH+0.24H₂CO₃→0.06C₅H₇O₂N+0.47N₂+1.68H₂O+HCO₃ ^-

经第一曝气生物滤池1滤料层13处理后的污水通承托层12进入承托层12下部区域，本区域与第二曝气生物滤池2的承托层下部区域通过过水口15连通。

本实施例中的混合污水具有可生化性差的问题，并有反硝化需要有机物供给能量，因此可以采用向配水区11投加碳源的方式，用葡萄糖加药泵将碳源，如葡萄糖或甲醇，经管道输送至配水区11，使前置的反硝化效率进一步提升。

进入第二曝气生物滤池2的污水首先通过承托层的布水布气装置均匀布散到滤料层13。然后在滤料层13与附着在滤料上的微生物充分反映。通过控制曝气管曝气量，本实施例曝气时间为2-3分钟，可根据实际情况调整曝气时间或控制风量控制阀18开启的数量，使第二曝气生物滤池2处于好氧状态。在好氧状态下，上向流的曝气生物滤池（BAF）中异养菌数量较多，对有机物的去除效率比较高，同时也可以去除一部分氨氮。具体过程如下：氨氮可以在有氧存在的情况下，被微生物氧化为亚硝酸盐并进一步被氧化为硝酸盐，这一过程称为硝化过程。

氨氮氧化成硝酸盐的硝化反应是由两组自养型好氧微生物通过两个过程来完成的。第一步先由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐，第二步再由硝酸菌将亚硝酸盐氧化成硝酸盐。

亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌。硝化菌属专性好氧菌，它们利用无机化合物如CO₃ ^2-、HCO₃ ^-和CO₂作为碳源，从NH₄ ⁺、NO₂ ^-的氧化反应中获得能量。

亚硝酸菌将氨氮氧化成亚硝酸盐的反应和硝酸菌将亚硝酸盐氧化为硝酸盐的反应可用下面两个方程式表示：

总氧化反应式为：

NH₄ ⁺+2O₂→NO₃ ^-+2H⁺+H₂O+能量

上述第一步反应N的化合价从-3价氧化成+3价，N原子放出6个电子；第二部反应N的化合价从+3价氧化成+5价，N原子放出两个电子。上述反应中释放的能量可供细菌合成菌体用，但从上述两个反应中获得的能量都很少，因此为了合成细胞物质，细菌不得不氧化大量的氨或NO₂ ^-。

在生物系统中氧化反应不可能单独发生，在氧化的同事必然伴随着生物的合成和增殖。硝化菌细胞的化学组成用C₅H₇NO₂表示，包括氨氮氧化和新细胞的合成的反应式为：

NH₄ ⁺+1.83O₂+1.98HCO₃ ^-→0.02C₅H₇NO₂+1.04H₂O+0.98NO₃ ^-+1.88H₂CO₃

在第二曝气生物滤池中上向流BAF的COD去除率约在70%左右，氨氮去除率约在40%左右。

在第二曝气生物滤池中反应完毕的污水继续向上流动，通过溢流的方式翻过堰板14进入第三曝气生物滤池3。第三曝气生物滤池3的污水流动过程与第一曝气生物滤池1相同，由于第二曝气生物滤池2中进一步消耗有机物，使第三曝气生物滤池3进水有机物浓度更低，异养好氧菌的增殖受到抑制，这为自养硝化菌的增殖提供了良好环境，在溶解氧充足的条件下，下向流BAF中自养型硝化菌成为优势菌种，对氨氮的去除率有进一步的提高。而第二级BAF即第三曝气生物滤池3采用下向流时，可以将COD去除率提高至85%左右，氨氮去除率提高至90%。

本实施例中为了对混合污水作深度处理，因此设置第四曝气生物滤池4，进一步对第三曝气生物滤池3的出水进行生化处理，第四曝气生物滤池4水流方式为上向流，与第二曝气生物滤池2相同，对出水作超滤反渗透深度处理，进一步提高出水水质，使最终出水可以完全满足超滤进水的水质要求。

本实施例进一步通过管道连通出水区17和配水区11，通过回流泵20让一部分出水回流至配水区11，用于微生物反硝化反应。回流量设置在100%-300%之间。最佳的是200%。

当曝气生物滤池系统对污水处理一段时间后，由于滤池中悬浮物的增加，导致滤料过水能力的降低，因此需要进行反洗过程，鉴于污水的处理是逐级进行，所以相邻的两个滤池所含有的悬浮物的量是逐级递减的，所以可以通过两滤池内的液压差来对悬浮物做简单判断。例如：当第一、第二曝气生物滤池1、2内液位差大于预设值时，即说明第一曝气生物滤池1的滤料的过水能力已经很低，水位高于第二曝气生物滤池2，应该开始自动进行反洗程序；首先关闭该曝气生物滤池组的进水阀门和出水阀门，其中进水阀门设置在缓冲配水区11之前（图中未示），所述的总出水阀门可以设置在出水区之后（图中未示）；然后关闭除需反洗曝气生物滤池外其他曝气生物滤池的风量控制阀，仅保持需反洗曝气生物滤池曝气，进行反洗排水，单个反冲洗曝气结束后，开启其他各池的风量控制阀。开启已完成冲洗曝气生物滤池内的反冲洗排水管道阀门，并同时开启与其同组格内的反冲洗排水管道阀门（第一、二滤池为一组，第三、四滤池为一组），待水位减低至滤料装填高度顶层时，关闭反冲洗排水管道阀门。如其他格曝气生物滤池达到反洗条件，则按上述程序执行其他各曝气生物滤池的反洗过程。全部反冲洗操作结束后，开启总进水阀门恢复系统工作。并联多组曝气生物组的系统中，每个并联支路单独进行反洗，互不影响工作进程。综上所述，本发明的污水处理方法具有以下优点：

1、串联多级曝气生物滤池，通过自控系统控制，从而实现厌氧，缺氧以及好氧的溶氧条件，提高了特定生物反应的效率，实现了菌群的级配分布，充分发挥优势菌群的作用。

2、曝气头组设置在承托层下方，采用穿孔管布气，通过布水布气装置均匀布气，解决了偏流、填料不均、气管容易堵塞的问题。

3、本发明采用多级串联滤池形式，因此将反洗曝气系统和正常运行曝气系统合二为一，既共用一组洗风机供风，风机风量需满足本组全部曝气生物滤池正常运行时需要的气量。而当其中某个曝气生物滤池需要反洗时，通过自控系统关闭本组其他曝气生物滤池的风量控制阀门。这时需要反洗的曝气生物滤池将获得几倍的风量，满足反洗曝气时所需风量，同时大风量的气洗也可以有效地防止填料板结。优点在于节省一套曝气系统，节省一套反洗风机及管路、阀门等。而且由于曝气生物滤池采用串联的方式，因此后段曝气生物滤池的反洗周期较长，能够有效地减少反洗水量。

4、优化曝气生物滤池反洗方式及反洗排水方式，取消反洗供水系统，节省了一套反洗供水系统及其配套设施。

综上，本发明可以应对成分复杂的污水，并提供高质量的出水，出水可直接用于中水回用，或后接超滤反渗透等深度处理工艺。相对于其他生物处理方法，本发明拥有占地面积小、基础投资少、运行管理简单、处理效率高等优点。而相对于传统曝气生物滤池，本发明的优点有耐冲击负荷大，可灵活设计、安排以应对复杂的水质，出水稳定，且节省投资，拥有良好的经济效益和社会效益。以上是本发明的较佳实例，并非对本发明作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术是指对以上的实例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种曝气生物滤池系统，连接一级水处理系统，具有设置了进水阀的进水口、设置了出水阀的出水口以及自动控制装置，其特征在于，至少包括一组曝气生物滤池组，所述曝气生物滤池组包括多个相互串联的曝气生物滤池；

所述自动控制装置控制所述的反洗风机调整所述的曝气生物滤池中的曝气量以及进水阀、出水阀的启闭；

所述一级水处理系统与首个下向流曝气生物滤池之间设有缓冲配水区，所述缓冲配水区连接所述进水口接收所述一级水处理系统中排出的污水；最后一个上向流曝气生物滤池后设有出水区，由所述出水口排出过滤水；所述的缓冲配水区以及所述的出水区均通过滤池顶部堰板与相邻的滤池连通；

其中，所述的下向流曝气生物滤池在所述承托层下部设置过水口与所述上向流曝气生物滤池连通，所述的上向流曝气生物滤池与下一组曝气生物滤池通过顶部堰板连通；所述的自动控制装置控制反洗风机来调整所述曝气头的曝气量，所述的每个下向流以及上向流的曝气生物滤池的曝气头组与反洗风机之间都设置有风量控制阀，所述的多个风量控制阀并联设置；

所述的滤料层填充有火山岩滤料和/或悬浮型塑料滤料，其中火山岩滤料采用粒径在2.0-2.5cm的火山岩原料，外包直径10cm多孔塑料球；

所述的系统还包括连接出水区与配水区的回流泵，将所述出水区的排出过滤水回流至配水区进行反复处理；所述的系统还包括反洗通道，通过所述反洗风机控制所述风量控制阀调整曝气量由每个曝气生物滤池中的反洗排水口将污水排入所述反洗通道内，传送至一级水处理系统。

2.如权利要求1所述的曝气生物滤池系统，其特征在于，所述的系统还包括多组并联设置的曝气生物滤池组，并且每个并联支路都单独设置有控制该组曝气生物滤池组进出水的进水阀以及出水阀，所述的自动控制装置控制所述进水阀以及出水阀的启闭。

3.一种用于上述权利要求1或2所述的曝气生物滤池系统的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收一级水处理系统预处理后的污水；

控制反洗风机独立调整每个曝气生物滤池的曝气量；其中：

依次经过串联的曝气生物滤池的污水包括以下处理步骤：

配水区的污水进入串联的第一曝气生物滤池，在所述第一曝气生物滤池中下向流过滤污水，保持所述第一曝气生物滤池处于缺氧状态，并输出污水；

由第三曝气生物滤池输出的污水进入第四曝气生物滤池，对污水进行生化处理，并向上流动通过溢流方式输出污水至出水区;

其中，所述的下向流曝气生物滤池在所述承托层下部设置过水口与所述上向流曝气生物滤池连通，所述的上向流曝气生物滤池与下一组曝气生物滤池通过顶部堰板连通；

所述曝气生物滤池系统的污水处理方法还包括：反硝化步骤，即连通配水区与出水区，通过回流泵让一部分出水回流至配水区，用于微生物反硝化反应。