CN106186579A - 一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统及处理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统及处理工艺，包括格栅井、生活污水调节池、一级复合滤料生物滤池、二级复合滤料生物滤池以及清水池；其中，格栅井与生活污水调节池相连通，生活污水调节池与一级复合滤料生物滤池相连通，一级复合滤料生物滤池与二级复合滤料生物滤池相连通，二级复合滤料生物滤池出口与清水池入口相连；其中，一级复合滤料生物滤池和二级复合滤料生物滤池均是采用沸石和活性炭作为过滤介质。本发明通过沸石‑活性炭复合滤料对氨氮和有机物的强吸附，及生物膜对有机物的降解，使沸石、活性炭滤料得到再生，通过吸附‑降解两个过程，有效的去除有机物。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及一种新型高效的火电厂生活污水处理工艺，具体涉及一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统及处理工艺。
背景技术
火电厂内生活污水主要来自厂内办公区、食堂、浴室等地，其特点是平均流量较小，污染物总量较少，除COD、氨氮等生化指标不符合国家《污染物综合排放标准》(GB8978-1996)外其他指标均与原水基本相同，因此通常将生活污水处理后回用至电厂循环水或其他工业用水系统。传统火电厂生活污水处理工艺为生物接触氧化或曝气生物滤池工艺，其中生物接触氧化池因占地面积大、流速慢、微生物挂膜受气温影响较大、检修维护困难、易产生甲烷有害气体等因素，在大多数电厂运行并不成功。曝气生物滤池处理工艺则存在挂膜耗时长、微生物生长缓慢、对进水SS要求高、反洗时滤料易偏流堆积、污泥稳定性差、水头损失较大、反洗时滤料冲洗不充分容易出现结团现象等问题，这些缺点造成曝气生物滤池系统运行一段时间后出水水质较差，无法满足达标排放或回用要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统及处理工艺，该工艺能够快速、高效的处理生活污水，其出水水质好，运行稳定，能适应低温环境，启动快速，灵活方便，不需要专门进行污泥接种和微生物驯化；生活污水经处理后可满足相关回用标准。生活污水回用于火电厂循环水或其他系统，减少了废水排放，具有较好的环境效益和经济效益。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，包括格栅井、生活污水调节池、一级复合滤料生物滤池、二级复合滤料生物滤池以及清水池；其中，格栅井与生活污水调节池相连通，生活污水调节池与一级复合滤料生物滤池相连通，一级复合滤料生物滤池与二级复合滤料生物滤池相连通，二级复合滤料生物滤池出口与清水池入口相连；其中，一级复合滤料生物滤池和二级复合滤料生物滤池均是采用沸石和活性炭作为过滤介质。
所述沸石和活性炭的体积之比为3：7。
所述一级复合滤料生物滤池和二级复合滤料生物滤池均包括相连通的内环和外环两部分。
所述格栅井内设置有格栅清污机。
所述生活污水调节池内设置有提升泵。
所述一级复合滤料生物滤池内设置有一级滤池液位计，二级复合滤料生物滤池内设置有二级滤池液位计。
所述一级复合滤料生物滤池连接有一级滤池曝气风机，二级复合滤料生物滤池连接有二级滤池曝气风机。
所述清水池出口经反洗水泵与一级复合滤料生物滤池和二级复合滤料生物滤池入口相连。
一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理工艺，生活污水经过格栅井进入生活污水调节池，由提升泵提升至一级复合滤料生物滤池，通过一级滤池曝气风机对一级复合滤料生物滤池进行曝气，一级复合滤料生物滤池出水自流至二级复合滤料生物滤池，通过二级滤池曝气风机对二级复合滤料生物滤池进行曝气，经过二级复合滤料生物滤池后流入清水池；其中，一级复合滤料生物滤池和二级复合滤料生物滤池是采用沸石和活性炭作为过滤介质；一级复合滤料生物滤池和二级复合滤料生物滤池均包括内环和外环两部分；
运行一段时间后，一级复合滤料生物滤池和二级复合滤料生物滤池内阻力增大，当一级复合滤料生物滤池的内环液位比外环液位差大于0.5m时，启动反洗水泵对一级复合滤料生物滤池和二级复合滤料生物滤池进行反洗。
所述沸石和活性炭的体积之比为3：7。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1)本发明采用的沸石和活性炭滤料比表面积大，吸附能力强，沸石与活性炭在去除天然有机物和氨氮中有很好的互补作用。沸石加活性炭工艺可以发挥沸石和活性炭的各自优势，能有效去除微污染源水中的氨氮和有机物。该工艺对生活污水的处理，通过沸石-活性炭复合滤料对氨氮和有机物的强吸附，及生物膜对有机物的降解，使沸石、活性炭滤料得到再生，通过吸附-降解两个过程，有效的去除有机物；
2)本发明提出了一种新型沸石－活性炭复合滤料串级滤池水处理技术和方法，该方法处理生活污水，系统运行稳定，可以间歇启动，不需要专门进行污泥接种和微生物驯化，且受温度影响较小；
3)本发明中生活污水通过新型串级滤池处理，处理后的生活污水生化指标良好，其氨氮、COD等指标的去除率达95％以上出水水质优良，COD、氨氮等生化指标远远高于回用标准；
4)本发明中沸石－活性炭复合滤料串级滤池生物分解彻底，几乎不产生污泥，不需要单独的污泥处理设施和装备；比表面积大孔隙率高导致微生物浓度高停留时间短，厂区布置紧凑，可以节省占地面积和建设费用；
5)因为生物滤池分为一级和二级，且每级滤池内部又分为内环和外环，水力路径较长，且活性炭有较好的过滤作用，出水浊度能大大降低。同时，双级滤池的设置能在某一级滤池短期检修时仍能保证系统出水水质；传统的地埋式生物接触氧化池和曝气生物滤池都需要进行污泥接种和微生物驯化，短时间污水处理无法达标，而沸石－活性炭复合滤料串级滤池可以利用滤料的吸附作用快速启动，不需要专门进行污泥接种和微生物驯化；传统的生物接触氧化工艺和曝气生物滤池工艺均为单一的生化处理工艺，受气温影响较大，而沸石－活性炭复合滤料串级滤池工艺同时具有吸附和生化处理的双重功能，低温虽然对生化处理有不利影响但却有利于吸附，因此系统总体出水效果受气温影响较小。对于火电厂生活污水，本发明可以快速、高效、稳定的将生活污水处理后满足相关回用标准，具有良好的经济效益和环保效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1-格栅井；2-格栅清污机；3-生活污水调节池；4-污水提升泵；5-一级复合滤料生物滤池；6-一级复合滤料生物滤池；7-清水池；8-一级滤池曝气风机；9-二级滤池曝气风机；10-反洗水泵；11-一级滤池液位计；12-二级滤池液位计。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步详细描述。
参见图1，一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，包括格栅井1，格栅清污机2，生活污水调节池3，提升泵4，一级复合滤料生物滤池5，二级复合滤料生物滤池6，清水池7，一级滤池曝气风机8，二级滤池曝气风机9，反洗水泵10，一级滤池液位计11以及二级滤池液位计12；
格栅井1内设置有格栅清污机2，生活污水调节池3内设置有提升泵4。格栅井1与生活污水调节池3相连通，生活污水调节池3与一级复合滤料生物滤池5相连通，一级复合滤料生物滤池5与二级复合滤料生物滤池6相连通，二级复合滤料生物滤池6出口与清水池7入口相连，清水池7出口经反洗水泵10与一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6入口相连。其中，一级复合滤料生物滤池5连接有一级滤池曝气风机8，二级复合滤料生物滤池6连接有二级滤池曝气风机9。一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6均是采用体积比为3：7的沸石和活性炭作为过滤介质。一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6均包括相连通的内环和外环两部分。一级复合滤料生物滤池5的内环内放置一级滤池液位计11，一级复合滤料生物滤池5的外环内液位不变，二级复合滤料生物滤池6的内环内放置二级滤池液位计12，二级复合滤料生物滤池6的外环内液位不变；当一级复合滤料生物滤池5的内环的液位高于一级复合滤料生物滤池5的外环的液位0.5m时，或当二级复合滤料生物滤池6的内环的液位高于二级复合滤料生物滤池6的外环的液位0.5m时，启动反洗水泵10对一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6进行反洗。
一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理工艺为：生活污水经过格栅井1进入生活污水调节池3，由提升泵4提升至一级复合滤料生物滤池5，通过一级滤池曝气风机8对一级复合滤料生物滤池5进行曝气，一级复合滤料生物滤池5出水自流至二级复合滤料生物滤池6，通过二级滤池曝气风机9对二级复合滤料生物滤池6进行曝气，经过二级复合滤料生物滤池6后流入清水池7；其中，一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6是采用沸石和活性炭作为过滤介质；一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6均包括内环和外环两部分；
运行一段时间后，一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6内阻力增大，当一级复合滤料生物滤池5的内环的液位高于一级复合滤料生物滤池5的外环的液位0.5m时，或当二级复合滤料生物滤池6的内环的液位高于二级复合滤料生物滤池6的外环的液位0.5m时，启动反洗水泵10对一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6进行反洗。本发明中一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6是采用沸石和活性炭作为过滤介质，沸石和活性炭滤料都有发达的孔隙结构，巨大的比表面积，稳定的物理性和化学性，是优良的吸附剂。其中，沸石对氨氮有很好的吸附去除作用，尤其是对进行氨氮峰值有很好的消减作用，可保证氨氮的稳定去除。而活性炭对有机物去除率很高，对有机物的吸附效果明显优于沸石，二者在去除氨氮和有机物中的有很好的互补作用。通过将沸石和活性炭组合在一起可以发挥沸石和活性炭的各自优势，将污水中的有机物和氨氮快速有效的吸附去除。
一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6运行在初期，水流经滤层时，水中的少量悬浮物在滤料表面相互粘附，水中悬浮性杂质截留在滤料层中，水中溶解性的有机物被活性炭滤料吸附，氨氮被沸石所去除。在曝气的环境下，两种滤料内部发达的孔隙结构非常适合微生物生长，系统运行一段时间后，复合滤料(即沸石和活性炭)表面和内部会形成生物膜，通过微生物对有机物降解作用，使吸附在沸石和活性炭滤料表面的有机物降解，恢复其吸附性能。复合滤料生物滤池综合了滤料物理吸附的高效性和生物处理的经济性，充分利用了沸石活性炭的物理吸附作用和微生物的生物降解作用，通过吸附-降解双重作用有效的去除有机物。
生物滤池分为一级复合滤料生物滤池5和二级复合滤料生物滤池6，其中每级复合滤料生物滤池又可分为内环和外环两部分。水通过配水装置流入一级复合滤料生物滤池5的内环，从一级复合滤料生物滤池5的外环流入二级复合滤料生物滤池6的内环，再由二级复合滤料生物滤池6的外环流入清水池7。由于污水的行程较长且属于上进上出型，很好的避免了曝气生物滤池的水头损失大的缺点。二级滤池可以将一级滤池未去除的有机物氨氮进一步吸附，保证了出水水质。
本发明具有如下特点：
1)该技术及方法能够快速、高效的处理生活污水，适用于火电厂或类似企业的生活污水的处理回用；
2)处理后的生活污水生化指标良好，COD和氨氮的去除率均能达到95％以上，出水水质完全满足国家相关的再生水回用标准，具有良好的节水效果；
3)沸石和活性炭滤料比表面积大，吸附能力强，沸石与活性炭在去除天然有机物和氨氮中有很好的互补作用。沸石加活性炭工艺可以发挥沸石和活性炭的各自优势，能有效去除微污染源水中的氨氮和有机物。
4)沸石－活性炭复合滤料串级滤池生物分解彻底，几乎不产生污泥，不需要单独的污泥处理设施和装备；比表面积大孔隙率高导致微生物浓度高停留时间短，厂区布置紧凑，可以节省占地面积和建设费用；
5)因为生物滤池分为一级和二级，且每级滤池内部又分为内环和外环，水力路径较长，且活性炭有较好的过滤作用，出水浊度能大大降低。同时，双级滤池的设置能在某一级滤池短期检修时仍能保证系统出水水质；
6)传统的地埋式生物接触氧化池和曝气生物滤池都需要进行污泥接种和微生物驯化，短时间污水处理无法达标，而沸石－活性炭复合滤料串级滤池可以利用滤料的吸附作用快速启动，不需要专门进行污泥接种和微生物驯化；
7)传统的生物接触氧化工艺和曝气生物滤池工艺均为单一的生化处理工艺，受气温影响较大，而沸石－活性炭复合滤料串级滤池工艺同时具有吸附和生化处理的双重功能，低温虽然对生化处理有不利影响但却有利于吸附，因此系统总体出水效果受气温影响较小。
因此，对于火电厂生活污水，发明一种新型的水处理工艺及方法，可以快速、高效、稳定的将生活污水处理后满足相关回用标准，具有良好的经济效益和环保效益。
下面通过一个具体实施例对本发明进行说明。
某厂生活污水水量约为10t/h，主要水质指标见表1：
表1某厂生活污水主要水质指标
采用本发明的一种新型沸石－活性炭复合滤料串级滤池处理技术和方法，滤池直径为2.8米，高度约为4.5米，滤料高度为3.0米，活性炭和沸石的体积之比为7:3，气水比为1：1。其中生活污水经过格栅井1进入生活污水调节池3，由提升泵4提升至一级滤池5，通过一级滤池曝气风机8进行曝气，一级滤池出水自流至二级滤池6，通过二级滤池曝气风机9进行曝气，经过二级滤池处理后流入清水池7。
复合滤料生物滤池分为一级滤池和二级滤池。其中一级滤池又分为内环和外环两部分。水通过配水装置从内环流入生物滤池，从外环流入二级滤池的内环，再由二级滤池的外环流入清水池。
处理后一级滤池出水水质和二级滤池出水水质指标见表2。
表2滤池出水主要水质指标
从表2可以看出，本发明的工艺处理后的出水中的COD、氨氮含量、BOD、SS含量均有明显下降。
Claims (10)
1.一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，其特征在于，包括格栅井(1)、生活污水调节池(3)、一级复合滤料生物滤池(5)、二级复合滤料生物滤池(6)以及清水池(7)；其中，格栅井(1)与生活污水调节池(3)相连通，生活污水调节池(3)与一级复合滤料生物滤池(5)相连通，一级复合滤料生物滤池(5)与二级复合滤料生物滤池(6)相连通，二级复合滤料生物滤池(6)出口与清水池(7)入口相连；其中，一级复合滤料生物滤池(5)和二级复合滤料生物滤池(6)均是采用沸石和活性炭作为过滤介质。
2.根据权利要求1所述的一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，其特征在于，所述沸石和活性炭的体积之比为3：7。
3.根据权利要求1所述的一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，其特征在于，所述一级复合滤料生物滤池(5)和二级复合滤料生物滤池(6)均包括相连通的内环和外环两部分。
4.根据权利要求1所述的一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，其特征在于，所述格栅井(1)内设置有格栅清污机(2)。
5.根据权利要求1所述的一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，其特征在于，所述生活污水调节池(3)内设置有提升泵(4)。
6.根据权利要求1所述的一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，其特征在于，所述一级复合滤料生物滤池(5)内设置有一级滤池液位计(11)，二级复合滤料生物滤池(6)内设置有二级滤池液位计(12)。
7.根据权利要求1所述的一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，其特征在于，所述一级复合滤料生物滤池(5)连接有一级滤池曝气风机(8)，二级复合滤料生物滤池(6)连接有二级滤池曝气风机(9)。
8.根据权利要求1所述的一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理系统，其特征在于，所述清水池(7)出口经反洗水泵(10)与一级复合滤料生物滤池(5)和二级复合滤料生物滤池(6)入口相连。
9.一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理工艺，其特征在于，生活污水经过格栅井(1)进入生活污水调节池(3)，由提升泵(4)提升至一级复合滤料生物滤池(5)，通过一级滤池曝气风机(8)对一级复合滤料生物滤池(5)进行曝气，一级复合滤料生物滤池(5)出水自流至二级复合滤料生物滤池(6)，通过二级滤池曝气风机(9)对二级复合滤料生物滤池(6)进行曝气，经过二级复合滤料生物滤池(6)后流入清水池(7)；其中，一级复合滤料生物滤池(5)和二级复合滤料生物滤池(6)是采用沸石和活性炭作为过滤介质；一级复合滤料生物滤池(5)和二级复合滤料生物滤池(6)均包括内环和外环两部分；
运行一段时间后，一级复合滤料生物滤池(5)和二级复合滤料生物滤池(6)内阻力增大，当一级复合滤料生物滤池(5)的内环液位比外环液位差大于0.5m时，启动反洗水泵(10)对一级复合滤料生物滤池(5)和二级复合滤料生物滤池(6)进行反洗。
10.根据权利要求9所述的一种沸石－活性炭复合滤料串级生物滤池水处理工艺，其特征在于，所述沸石和活性炭的体积之比为3：7。
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