CN109399805B - 一种循环式生物滤池污水处理工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种循环式生物滤池污水处理工艺及装置，该工艺及装置可以有效地去除污水内的COD、TN和NH4‑N，并且可以有效地控制空气进给量和加药量，充分利用所加入的药剂和空气，充分起到高效、节能、节省运行费用等功效，出水水质稳定，出水水质好，可满足除盐系统进水要求，满足城市污水出水COD、TN和NH4‑N达到排放标准的要求。

Description

一种循环式生物滤池污水处理工艺及装置
技术领域
本发明属于污水处理领域，特别涉及一种循环式生物滤池污水处理工艺及装置。
背景技术
近年来国家污水排放标准越来越严格，对COD、NH4-N和TN以及悬浮物等指标都有明确要求，而随着经济的发展，城市污水、工业污水、化工污水等成分不断变复杂，导致高浓度污水处理达标更加困难，经过城市污水处理厂、工业废水处理站等普通污水处理站处理的污水仍然存在不达标等情况，处理后的水内的COD、NH4-N和TN等含量仍很高。
为了解决污水排放达标等问题，现有技术公开了许多污水处理工艺，例如CN102153253A公开的一种侧向流曝气生物滤池-侧向流人工湿地组合中水处理系统；又如CN106554136A公开的一种生活污水的处理工艺等。
但是上述工艺在处理污水时，处理效果仍不理想，并且进行曝气的硝化过程和反硝化过程都是通过人为的控制，导致污水处理效果差。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种循环式生物滤池污水处理工艺。
本发明具体技术方案如下：
本发明提供一种循环式生物滤池污水处理工艺，该工艺包括如下步骤：
S1：污水经第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段进行处理，再由靠近第二配水区的水泵泵入第二生物处理段进行处理；所述第一生物处理段和第二生物处理段均包括2n-1个生物区和设于相邻两个所述生物区之间的加药区，每一所述生物区内均设有硬质生物载体，所述硬质生物载体的底部设有布气系统及用于控制布气系统空气进给量的电动调节阀，每一电动调节阀均具有唯一的ID，所述电动调节阀的开关由控制器控制，n≥1；
S2：经过步骤S1处理的水循环至出水区后，再经设置在第一配水区的水泵泵入第一配水区，进行再循环。
进一步的改进，每一所述加药区内均设有分别检测COD、TN和NH4-N的三个检测仪，所有检测仪采集的数据均传输给控制器。
进一步的改进，步骤S1具体方法为：
S11：污水经第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段的第一个生物区，控制器控制第一个生物区的电动调节阀为开启状态，第一生物区对污水进行硝化处理，优选地，气水比为2-6：1；
S12：经过步骤S11处理的污水依次经过各加药区和各生物区时，设置在各加药区内的三个检测仪分别检测水内的COD、TN和NH4-N值并传输给控制器；
S13：控制器接收各加药区传输的数据后，将COD和NH4-N分别与对应的阈值进行比较，当比较出COD和NH4-N均小于相应的阈值时，进行步骤S14，否则进行步骤S16；
S14：对应的加药区开始加药，并从下一生物区开始，控制器控制所有生物区内的电动调节阀为关闭状态；
S15：当加药区开始加药后，控制器从接收到下一TN开始，将TN与阈值进行比较，直至比较出TN小于阈值时，对应加药区停止加药；
S16：对应加药区不加药，控制器继续控制下一生物区内的电动调节阀为开启状态，直至检测出COD和NH4-N均小于相应的阈值时，进行步骤S14。
进一步的改进，步骤S14对应加药区的加药量为1kg药剂/kg TN，步骤S15从下一加药区开始按照如下公式进行加药La+1，
Figure BDA0001845769460000031
a≥1，TNa和TNa+1为相邻的两个加药区内检测仪检测的TN的量，La和La+1为相邻两个加药区的加药量，当a＝1时，La＝1kg药剂/kg TN；优选地，步骤S16继续控制下一生物区内的电动调节阀的开度按照如下公式计算：Ka+1＝KaR，
Figure BDA0001845769460000032
或
Figure BDA0001845769460000033
a≥1，CODa和CODa-1为相邻的两个加药区内检测仪检测的COD的量，(NH4-N)a和(NH4-N)a-1为相邻的两个加药区内检测仪检测的NH4-N的量，Ka和Ka+1为相邻两个生物区的电动调节阀的开度，当a＝1时，Ka为气水比为1时电动调节阀的开度。
进一步的改进，所述工艺还包括如下步骤：
S3：经过步骤S2处理的水循环至出水区时，设置在出水区内的三个检测仪检测水质情况，并传输给控制器，所述水质情况包括水内的COD1、TN1和NH4-N1；
S4：控制器根据水质情况控制再循环过程中第一生化反应和第二生化反应的反应条件，所述反应条件包括加药区加药量和生物区内空气进给量。
进一步的改进，步骤S1具体方法为：
S11：记录污水初始COD0，TN0和NH4-N0，然后污水经过第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段内设置的生物区和加药区，控制器控制第1个、第3个...第2n-1个生物区内的电动调节阀为开启状态，对流经第1个、第3个...第2n-1个生物区内的污水进行硝化处理，控制第2个...第2n个生物区内的电动调节阀为关闭状态，对流经第2个...第2n个生物区内的污水进行反硝化处理；
S12：经过步骤S11处理的水由靠近第二配水区的水泵泵入第二生物处理段内设置的生物区和加药区；控制器控制第2个...第2n个生物区内的电动调节阀为开启状态，对流经第2个...第2n个生物区内的污水进行硝化处理，控制第1个、第3个...第2n-1个生物区内的电动调节阀为关闭状态，对流经第1个、第3个...第2n-1个生物区内的污水进行反硝化处理。
进一步的改进，步骤S1和步骤S2的气水比为2-6：1；加药区加药量按1kg药剂/kgCOD。
进一步的改进，步骤S4具体方法为：
S41：控制器用于记录污水初始COD0，TN0和NH4-N0，并接收检测仪检测的出水区水中的COD1、TN1和NH4-N1，并分别与标准值COD标、TN标和NH4-N标进行比较，当COD1、TN1和NH4-N1均小于对应的标准值，不做处理，否则进行步骤S42；
S42：控制器计算△COD＝COD0-COD1，△TN＝TN0-TN1，△NH4-N＝NH4-N0-NH4-N1，△COD1＝COD1-COD标，△TN1＝TN1-TN标，△NH4-N1＝NH4-N1-NH4-N标；
S43：将△COD与△COD1进行比较，将△TN与△TN1进行比较，并将△NH4-N与△NH4-N1进行比较，当△COD＞△COD1或△NH4-N＞△NH4-N1，进行步骤S44，△COD≤△COD1或△NH4-N≤△NH4-N1，进行步骤S45，当△TN＞△TN1时，进行步骤S46，当△TN≤△TN1进行步骤S47；
S44：当出水区的水经过第一生物处理段的第1个、第3个...第2n-1个生物区，及经过第二生物处理段的第2个...第2n个生物区时，降低电动调节阀的开度，优选地，按照如下方式降低电动调节阀的开度
Figure BDA0001845769460000051
Figure BDA0001845769460000052
S45：当出水区的水经过第一生物处理段的第1个、第3个...第2n-1个生物区时，及经过第二生物处理段的第2个...第2n个生物区时，增大电动调节阀的开度，优选地，按照如下方式增大电动调节阀的开度
Figure BDA0001845769460000053
k为电动调节阀的原始开度，即气水比为2-6：1时的开度；
Figure BDA0001845769460000054
或
Figure BDA0001845769460000055
Figure BDA0001845769460000056
或
Figure BDA0001845769460000057
S46：当出水区的水经过第一生物处理段的第2个...第2n个生物区，及经过第二生物处理段的第1个、第3个...第2n-1个生物区时，降低加药量，优选地，按照如下方式降低加药量L1，
Figure BDA0001845769460000058
S47：当出水区的水经过第一生物处理段的第2个...第2n个生物区，及经过第二生物处理段的第1个、第3个...第2n-1个生物区时，增加加药量，优选地，按照如下方式增加加药量L2，
Figure BDA0001845769460000059
Figure BDA00018457694600000510
Figure BDA00018457694600000511
L为起始加药量。
本发明另一方面提供一种循环式生物滤池污水处理装置，该处理装置包括处理本体和控制器，及设于处理本体内且依次连通的第一配水区、第一生物处理段、第二配水区、第二生物处理段和出水区，还包括用于使水强制循环的水泵；第一生物处理段和第二生物处理段均包括2n-1个生物区和设于相邻两个所述生物区之间的加药区，每一所述生物区内均设有硬质生物载体，所述硬质生物载体的底部设有布气系统及用于控制布气系统空气进给量的电动调节阀，每一电动调节阀均具有唯一的ID，所述电动调节阀的开关由控制器控制。
进一步的改进，硬质生物载体内填充有如下重量份的各成分：
Figure BDA0001845769460000061
进一步的改进，所述聚丙烯酸钠微粒由重量份为3-6份聚丙烯酸钠、1-2份酒石酸钠和聚丙烯酸树脂2-5制备而成。
本发明提供的硬质生物载体具有非常好的吸附、净化功能。
本发明所指的药剂为具有还原性质，例如可以为乙酸钠，本发明不做具体限定。
本发明另一方面还提供一种循环式生物滤池污水处理装置。
本发明提供的一种循环式生物滤池污水处理装置可以有效地去除污水内的COD、TN和NH4-N，并且可以有效地控制空气进给量和加药量，充分利用所加入的药剂和空气，出水水质稳定，出水水质好，可满足除盐系统进水要求，满足污水出水COD、TN和NH4-N达到排放标准的要求。
附图说明
图1本发明处理装置的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为图1的B-B向剖视图；
图4为图1的C-C向剖视图。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例1提供一种循环式生物滤池污水处理工艺，该工艺包括如下步骤：
S1：污水经第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段进行处理，再由靠近第二配水区的水泵泵入第二生物处理段进行处理；所述第一生物处理段和第二生物处理段均包括2n-1个生物区和设于相邻两个所述生物区之间的加药区，其中n＝2，即第一生物处理段由3个生物区和设于3个所述生物区中间的2个加药区组成；第二生物处理段由3个生物区和设于3个所述生物区中间的2个加药区组成，第一生物处理段3个生物区分别为1号生物区、2号生物区和3号生物区，加药区分别为1号加药区和2号加药区，第二生物处理段3个生物区分别为4号生物区、5号生物区和6号生物区，加药区分别为3号加药区和4号加药区；每一所述生物区内均设有硬质生物载体，氨氮负荷为0.3-0.7kgNH4-N/m3硬质生物载体/d，硝态氮负荷为0.5-1.5kgNO3-N/m3硬质生物载体/d；所述硬质生物载体的底部设有布气系统及用于控制布气系统空气进给量的电动调节阀，每一电动调节阀均具有唯一的ID，所述电动调节阀的开关由控制器控制。其中本发明的硬质生物载体为已知结构，其能够在硬质生物载体表面形成一层生物膜，为循环处理提供必需的厌氧菌和好氧菌，进而进行硝化和反硝化处理，还具有吸附和过滤的作用；
S2：经过步骤S1处理的水循环至出水区后，再经设置在第一配水区的水泵泵入第一配水区，进行再循环。
其中再循环的水流量为72％，控制再循环的水流量可以为下一循环的处理提供适量的厌氧菌和好氧菌。
本发明通过在一个反应池中设置了两个生物处理段，可以分别起到硝化、反硝化、吸附和过滤等作用，经过处理的污水内的COD、TN和NH4-N达到排放标准的要求。
实施例2
本发明实施例2提供一种循环式生物滤池污水处理工艺，该工艺与实施例1的基本相同，不同的是，每一所述加药区内均设有分别检测COD、TN和NH4-N的三个检测仪，所有检测仪采集的数据均传输给控制器；步骤S1具体方法为：
S11：污水经第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段的第一个生物区，控制器控制第一个生物区的电动调节阀为开启状态，第一生物区对污水进行硝化处理，气水比为2-6：1；
S12：经过步骤S11处理的污水依次经过各加药区和各生物区时，设置在各加药区内的三个检测仪分别检测水内的COD、TN和NH4-N值并传输给控制器；
S13：控制器接收各加药区传输的数据后，将COD和NH4-N分别与对应的阈值进行比较，当比较出COD和NH4-N均小于相应的阈值时，进行步骤S14，否则进行步骤S16；
S14：对应的加药区开始加药，并从下一生物区开始，控制器控制所有生物区内的电动调节阀为关闭状态；
S15：当加药区开始加药后，控制器从接收到下一TN开始，将TN与阈值进行比较，直至比较出TN小于阈值时，对应加药区停止加药；
S16：对应加药区不加药，控制器继续控制下一生物区内的电动调节阀为开启状态，直至检测出COD和NH4-N均小于相应的阈值时，进行步骤S14。
本发明进一步在每一加药区内均设置了检测仪，检测经过每一生物区处理后的水内的COD、NH4-N和TN的情况，进而合理控制加药量和空气进给量，提高了药剂和空气的利用率，并且显著提高了污水内COD、NH4-N和TN的处理效率。
具体控制方法如下：首先，第一生物处理段的1号生物区内的电动调节阀为开启状态，对经过第一配水区的水曝气，进行硝化处理，气水比为2-6：1，经过硝化处理的污水可以除去污水内的COD和NH4-N，然后经过1号加药区检测经过1号生物区处理后的水内的COD、NH4-N和TN值，再由控制器与阈值(标准值)进行比较，当COD和NH4-N均小于相应的阈值，即水内的COD和NH4-N达标时，从2号生物区开始进行反硝化处理，控制2号生物区至6号生物区的电动调节阀为关闭状态；此时1号加药区要进行加药处理，加入的药剂量为1kg药剂/kg TN，2号加药区内的检测仪检测经过2号生物区处理的水内的TN，由控制器与阈值进行比较，当控制器比较出水内的TN小于阈值(即标准值)，即经过2号生物区处理的水达到了标准，那么此时2号加药区停止加药，经过2号生物区处理的水依次被泵入3号生物区至6号生物区，进行吸附和过滤处理，使得经过以上循环的水内的COD、NH4-N和TN达到排放标准，当控制器比较出2号加药区内的检测仪检测出的水内的TN大于阈值(即标准值)时，2号加药区继续加药，加药量按照
Figure BDA0001845769460000101
L1为1号加药区的加药量，TN1和TN2分别为1号加药区和2号加药区检测出的TN量，然后3号加药区继续检测TN值，直至检测出TN值小于阈值时，对应的加药区停止加药；当控制器比较出1号加药区内的检测仪检测的水内的COD和NH4-N不小于相应的阈值时，1号加药区不加药，控制器控制2号生物区的电动调节阀为开启状态，开度K2＝K1R，
Figure BDA0001845769460000102
或
Figure BDA0001845769460000103
其中K1为1号生物区电动调节阀的开度，即气水比为2-6：1时的开度，COD1和(NH4-N)1分别为1号加药区检测出的COD和NH4-N的量，COD0和(NH4-N)0分别为污水起始COD和NH4-N的量，直至控制器比较出加药区检测出的COD和NH4-N均小于阈值时，当前加药区开始加药，并进行上述循环处理。
本发明通过利用设置在加药区的检测仪时刻检测水内的COD、NH4-N和TN值，根据每一生物区处理后的水内的COD、NH4-N和TN值控制每一生物区的曝气情况及加药区的加药量，进而完全清除掉污水内的COD、NH4-N和TN值，使得排放符合标准，显著提高了处理效率，与现有技术相比，污水处理效率显著提高了28.4％。
实施例3
本发明实施例3提供一种循环式生物滤池污水处理工艺，该工艺包括如下步骤：
S1：污水经第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段进行处理，再由靠近第二配水区的水泵泵入第二生物处理段进行处理；所述第一生物处理段和第二生物处理段均包括2n-1个生物区和设于相邻两个所述生物区之间的加药区，其中n＝2，即第一生物处理段由3个生物区和设于3个所述生物区中间的2个加药区组成；第二生物处理段由3个生物区和设于3个所述生物区中间的2个加药区组成，第一生物处理段3个生物区分别为1号生物区、2号生物区和3号生物区，加药区分别为1号加药区和2号加药区，第二生物处理段3个生物区分别为4号生物区、5号生物区和6号生物区，加药区分别为3号加药区和4号加药区；每一所述生物区内均设有硬质生物载体，氨氮负荷为0.3-0.7kgNH4-N/m3硬质生物载体/d，硝态氮负荷为0.5-1.5kgNO3-N/m3硬质生物载体/d；所述硬质生物载体的底部设有布气系统及用于控制布气系统空气进给量的电动调节阀，每一电动调节阀均具有唯一的ID，所述电动调节阀的开关由控制器控制。其中本发明的硬质生物载体为已知结构，其能够在硬质生物载体表面形成一层生物膜，为循环处理提供必需的厌氧菌和好氧菌，进而进行硝化和反硝化处理，还具有吸附和过滤的作用；
S2：经过步骤S1处理的水循环至出水区后，再经设置在第一配水区的水泵泵入第一配水区，进行再循环；
S3：经过步骤S2处理的水循环至出水区时，设置在出水区内的三个检测仪检测水质情况，并传输给控制器，所述水质情况包括水内的COD1、TN1和NH4-N1；
S4：控制器根据水质情况控制再循环过程中第一生化反应和第二生化反应的反应条件，所述反应条件包括加药区加药量和生物区内空气进给量。
本发明实施例提供一种循环式生物滤池污水处理工艺，该污水经过第一配水区后，依次经过第一生物处理段、第二配水区和第二生物处理段，后进入出水区，设置在出水区内的三个检测仪检测出水区内水质情况，包括水内的COD1、TN1和NH4-N1，并与标准值进行比较，当水质达标，部分水由排水口排出，还有一部分水例如有75％水进行再循环保证污水处理的厌氧菌和好氧菌，当水质不达标时，所有水进行再循环，直至出水区水质达标，部分由排水口排出，部分进行再循环；当出水区的水质再次经过第一生物处理段和第二生物处理段时，控制器根据出水区水质情况控制相应的电动调节阀的开度和药剂加药量，经过循环处理的污水内的COD、TN和NH4-N都能够符合标准，经过整个处理工艺污水的总水利停留时间显著降低，并且根据需要加入药剂量，使得药剂获得充分的利用。
步骤S1具体方法为：
S11：记录污水初始COD0，TN0和NH4-N0，然后污水经过第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段内设置的生物区和加药区，控制器控制第1个、第3个...第2n-1个生物区内的电动调节阀为开启状态，对流经第1个、第3个...第2n-1个生物区内的污水进行硝化处理，控制第2个...第2n个生物区内的电动调节阀为关闭状态，对流经第2个...第2n个生物区内的污水进行反硝化处理；
S12：经过步骤S11处理的水由靠近第二配水区的水泵泵入第二生物处理段内设置的生物区和加药区；控制器控制第2个...第2n个生物区内的电动调节阀为开启状态，对流经第2个...第2n个生物区内的污水进行硝化处理，控制第1个、第3个...第2n-1个生物区内的电动调节阀为关闭状态，对流经第1个、第3个...第2n-1个个生物区内的污水进行反硝化处理。
具体流程为：污水进行第一次循环处理时，经过第一生物处理段时，控制器控制第1个、第3个...第2n-1个(第奇数个)生物区内的电动调节阀为开启状态，对流经第1个、第3个...第2n-1个生物区内的污水进行硝化处理，控制第2个…第2n(第偶数)个生物区内的电动调节阀为关闭状态，对流经第2个...第2n个生物区内的污水进行反硝化处理，即经过第一生物处理段时，1号生物区和3号生物区内的电动调节阀为开启状态，进行曝气处理，2号生物区内的电动调节阀为关闭状态，经过2号生物区内的污水进行反硝化处理；经过第二生物处理段时，控制器控制第2个...第2n个(第偶数)生物区内的电动调节阀为开启状态，对流经第2个...第2n个生物区内的污水进行硝化处理，控制第1个、3个…2n-1(第奇数)个生物区内的电动调节阀为关闭状态，对流经第1个、3个…第2n-1个生物区内的污水进行反硝化处理，其中，第二生物处理段也包括3个生物区和位于3个生物区中间的加药区，靠近第二配水区的第一个生物区为4号生物区，依次为5号生物区和6号生物区，中间的两个加药区依次为3号加药区和4号加药区。即经过第二生物处理段的第4号生物区和第6号生物区内的电动调节阀为关闭状态，第5号生物区内的电动调节阀为开启状态。即4号生物区和6号生物区进行反硝化处理，5号生物区进行硝化处理，由此得出整个处理过程实现了硝化和反硝化的循环处理。
需要说明的是，通入1号生物区、3号生物区和5号生物区内进行曝气处理的气水比为2-6：1；加药区的加药量为1kg药剂/kgCOD。
所述污水经过上述第一次循环处理后，在线检测仪检测出水区内水质情况，并上传至控制器，由控制器进行比较判断，具体为：
S41：控制器用于记录污水初始COD0，TN0和NH4-N0，并接收检测仪检测的出水区水中的COD1、TN1和NH4-N1，并分别与标准值COD标、TN标和NH4-N标进行比较，当COD1、TN1和NH4-N1均小于对应的标准值，不做处理，否则进行步骤S42；
S42：控制器计算△COD＝COD0-COD1，△TN＝TN0-TN1，△NH4-N＝NH4-N0-NH4-N1，△COD1＝COD1-COD标，△TN1＝TN1-TN标，△NH4-N1＝NH4-N1-NH4-N标；
S43：将△COD与△COD1进行比较，将△TN与△TN1进行比较，并将△NH4-N与△NH4-N1进行比较，当△COD＞△COD1或△NH4-N＞△NH4-N1，进行步骤S44，△COD≤△COD1或△NH4-N≤△NH4-N1，进行步骤S45，当△TN＞△TN1时，进行步骤S46，当△TN≤△TN1进行步骤S47；
S44：当出水区的水经过第一生物处理段的第1个、第3个...第2n-1个生物区，及经过第二生物处理段的第2个、第2n个生物区时，降低电动调节阀的开度，优选地，按照如下方式降低电动调节阀的开度
Figure BDA0001845769460000141
Figure BDA0001845769460000142
S45：当出水区的水经过第一生物处理段的第1个、第3个...第2n-1个生物区时，及经过第二生物处理段的第2个...第2n个生物区时，增大电动调节阀的开度，优选地，按照如下方式增大电动调节阀的开度
Figure BDA0001845769460000143
k为电动调节阀的原始开度，即气水比为2-6：1时的开度；
Figure BDA0001845769460000144
或
Figure BDA0001845769460000145
Figure BDA0001845769460000146
或
Figure BDA0001845769460000147
S46：当出水区的水经过第一生物处理段的第2个...第2n个生物区，及经过第二生物处理段的第1个、第3个...第2n-1个生物区时，降低加药量，优选地，按照如下方式降低加药量L1，
Figure BDA0001845769460000148
S47：当出水区的水经过第一生物处理段的第2个...第2n个生物区，及经过第二生物处理段的第1个、第3...第2n-1个生物区时，增加加药量，优选地，按照如下方式增加加药量L2，
Figure BDA0001845769460000151
Figure BDA0001845769460000152
Figure BDA0001845769460000153
L为起始加药量。
当出水区内的水质不达标时，控制器根据出水区水质情况、初始水质情况和标准水质情况，控制第二次循环处理的加药量、电动调节阀的开度，保证经过第二次循环处理的水能够达标。
本发明提供的循环式生物滤池污水处理工艺可以实现智能的控制，并且显著降低了电耗，节约成本和费用，合理利用了药剂并且智能、合理地控制了硝化和反硝化过程，显著提高了污水处理效率，与现有技术相比，污水处理效率显著提高了31.7％。
实施例4
本发明实施例4提供一种循环式生物滤池污水处理装置，该处理装置结构如图1-图4所示，包括处理本体和控制器21，及设于处理本体内且依次连通的第一配水区1、第一生物处理段、第二配水区7、第二生物处理段和出水区13，还包括用于使水强制循环的水泵17；第一生物处理段和第二生物处理段均包括2n-1个生物区和设于相邻两个所述生物区之间的加药区，每一所述生物区内均设有硬质生物载体14，所述硬质生物载体的底部设有布气系统及用于控制布气系统空气进给量的电动调节阀15，布气系统由鼓风机22通过空气总管16供给每一电动调节阀均具有唯一的ID，所述电动调节阀的开关和鼓风机均由控制器控制，其中n＝2，即第一生物处理段包括1号生物区2，2号生物区4和3号生物区6，已经设于中间的1号加药区3和2号加药区5；第二生物处理段包括4号生物区8、5号生物区10和6号生物区12及设于中间的3号加药区9和4号加药区11；所述出水区的排水口处设有三个检测仪18、19和20，三个检测仪分别用于检测出水区内的COD1、TN1和NH4-N1，并将检测的水质情况发送给控制器。
控制器包括：
记录模块，用于记录污水初始COD0，TN0和NH4-N0；
接收模块，用于接收三个检测仪传输出水区的水质情况，所述水质情况包括COD1、TN1和NH4-N1；
第一比较模块，用于分别将COD1、TN1和NH4-N1与标准值COD标、TN标和NH4-N标进行比较，当COD1、TN1和NH4-N1均小于对应的标准值，不做处理，否则向第一控制模块发送指令同时向计算模块发送指令；
第一控制模块，用于发出将出水区水泵入第一配水区进行再循环的指令；
计算模块，计算△COD＝COD0-COD1，△TN＝TN0-TN1，△NH4-N＝NH4-N0-NH4-N1，△COD1＝COD1-COD标，△TN1＝TN1-TN标，△NH4-N1＝NH4-N1-NH4-N标；
第二比较模块，用于分别将△COD与△COD1进行比较，将△TN与△TN1进行比较，并将△NH4-N与△NH4-N1进行比较，当△COD＞△COD1或△NH4-N＞△NH4-N1，向第一调节模块发送降低电动调节阀开度的指令，△COD≤△COD1或△NH4-N≤△NH4-N1，向第一调节模块发送增大电动调节阀开度的指令，当△TN＞△TN1时，向第二调节模块发送降低加药量的指令，当△TN≤△TN1，向第二调节模块发送增加加药量的指令；
第一调节模块，用于控制电动调节阀的开度；
第二调节模块，用于发出加药量变化的提示。
本发明提供的循环式生物滤池污水处理装置可以有效地去除污水内的COD、TN和NH4-N，并且可以有效地控制空气进给量和加药量，充分利用所加入的药剂和空气，使得总水利保留时间较现有技术降低40％以上，充分起到高效、节能、节省运行费用等功效，出水水质稳定，出水水质好，可满足除盐系统进水要求，满足城市污水出水COD、TN和NH4-N达到排放标准的要求。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种循环式生物滤池污水处理工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：
S1：污水经第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段进行处理，再由靠近第二配水区的水泵泵入第二生物处理段进行处理；所述第一生物处理段和第二生物处理段均包括2n-1个生物区和设于相邻两个所述生物区之间的加药区，每一所述生物区内均设有硬质生物载体，所述硬质生物载体的底部设有布气系统及用于控制布气系统空气进给量的电动调节阀，每一电动调节阀均具有唯一的ID，所述电动调节阀的开关由控制器控制，n≥1；每一所述加药区内均设有分别检测COD、TN和NH4-N的三个检测仪，所有检测仪采集的数据均传输给控制器；
步骤S1具体方法为：
S11：污水经第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段的第一个生物区，控制器控制第一个生物区的电动调节阀为开启状态，第一生物区对污水进行硝化处理；
S12：经过步骤S11处理的污水依次经过各加药区和各生物区时，设置在各加药区内的三个检测仪分别检测水内的COD、TN和NH4-N值并传输给控制器；
S13：控制器接收各加药区传输的数据后，将COD和NH4-N分别与对应的阈值进行比较，当比较出COD和NH4-N均小于相应的阈值时，进行步骤S14，否则进行步骤S16；
S14：对应的加药区开始加药，并从下一生物区开始，控制器控制所有生物区内的电动调节阀为关闭状态；
S15：当加药区开始加药后，控制器从接收到下一TN开始，将TN与阈值进行比较，直至比较出TN小于阈值时，对应加药区停止加药；
S16：对应加药区不加药，控制器继续控制下一生物区内的电动调节阀为开启状态，直至检测出COD和NH4-N均小于相应的阈值时，进行步骤S14；
S2：经过步骤S1处理的水循环至出水区后，再经设置在第一配水区的水泵泵入第一配水区，进行再循环。
2.如权利要求1所述的循环式生物滤池污水处理工艺，其特征在于，步骤S14对应加药区的加药量为1kg药剂/kg TN，步骤S15从下一加药区开始按照如下公式进行加药La+1，
Figure FDA0003011964080000021
a≥1，TNa和TNa+1为相邻的两个加药区内检测仪检测的TN的量，La和La+1为相邻两个加药区的加药量，当a＝1时，La＝1kg药剂/kg TN；步骤S16继续控制下一生物区内的电动调节阀的开度按照如下公式计算：Ka+1＝KaR，
Figure FDA0003011964080000022
或
Figure FDA0003011964080000023
a≥1，CODa和CODa-1为相邻的两个加药区内检测仪检测的COD的量，(NH4-N)a和(NH4-N)a-1为相邻的两个加药区内检测仪检测的NH4-N的量，Ka和Ka+1为相邻两个生物区的电动调节阀的开度，当a＝1时，Ka为气水比为1时电动调节阀的开度。
3.一种循环式生物滤池污水处理工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：
S1：污水经第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段进行处理，再由靠近第二配水区的水泵泵入第二生物处理段进行处理；所述第一生物处理段和第二生物处理段均包括2n-1个生物区和设于相邻两个所述生物区之间的加药区，每一所述生物区内均设有硬质生物载体，所述硬质生物载体的底部设有布气系统及用于控制布气系统空气进给量的电动调节阀，每一电动调节阀均具有唯一的ID，所述电动调节阀的开关由控制器控制，n≥1；每一所述加药区内均设有分别检测COD、TN和NH4-N的三个检测仪，所有检测仪采集的数据均传输给控制器；
步骤S1具体方法为：
S11：记录污水初始COD0，TN0和NH4-N0，然后污水经过第一配水区后，由靠近第一配水区的水泵泵入第一生物处理段内设置的生物区和加药区，控制器控制第1个、第3个…第2n-1个生物区内的电动调节阀为开启状态，对流经第1个、第3个…第2n-1个生物区内的污水进行硝化处理，控制第2个…第2n个生物区内的电动调节阀为关闭状态，对流经第2个…第2n个生物区内的污水进行反硝化处理；
S12：经过步骤S11处理的水由靠近第二配水区的水泵泵入第二生物处理段内设置的生物区和加药区；控制器控制第2个…第2n个生物区内的电动调节阀为开启状态，对流经第2个…第2n个生物区内的污水进行硝化处理，控制第1个、第3个…第2n-1个生物区内的电动调节阀为关闭状态，对流经第1个、第3个…第2n-1个生物区内的污水进行反硝化处理；
S2：经过步骤S1处理的水循环至出水区后，再经设置在第一配水区的水泵泵入第一配水区，进行再循环；
S3：经过步骤S2处理的水循环至出水区时，设置在出水区内的三个检测仪检测水质情况，并传输给控制器，所述水质情况包括水内的COD1、TN1和NH4-N1；
S4：控制器根据水质情况控制再循环过程中第一生化反应和第二生化反应的反应条件，所述反应条件包括加药区加药量和生物区内空气进给量；
步骤S4具体方法为：
S41：控制器用于记录污水初始COD0，TN0和NH4-N0，并接收检测仪检测的出水区水中的COD1、TN1和NH4-N1，并分别与标准值COD 标、TN标和NH4-N标进行比较，当COD1、TN1和NH4-N1均小于对应的标准值，不做处理，否则进行步骤S42；
S42：控制器计算△COD＝COD0-COD1，△TN＝TN0-TN1，△NH4-N＝NH4-N0-NH4-N1，△COD1＝COD1-COD标，△TN1＝TN1-TN标，△NH4-N1＝NH4-N1-NH4-N标；
S43：将△COD与△COD1进行比较，将△TN与△TN1进行比较，并将△NH4-N与△NH4-N1进行比较，当△COD＞△COD1或△NH4-N＞△NH4-N1，进行步骤S44，△COD≤△COD1或△NH4-N≤△NH4-N1，进行步骤S45，当△TN＞△TN1时，进行步骤S46，当△TN≤△TN1进行步骤S47；
S44：当出水区的水经过第一生物处理段的第1个、第3个…第2n-1个生物区，及经过第二生物处理段的第2个…第2n个生物区时，降低电动调节阀的开度，按照如下方式降低电动调节阀的开度
Figure FDA0003011964080000051
S45：当出水区的水经过第一生物处理段的第1个、第3个…第2n-1个生物区时，及经过第二生物处理段的第2个…第2n个生物区时，增大电动调节阀的开度，按照如下方式增大电动调节阀的开度
Figure FDA0003011964080000052
Figure FDA0003011964080000053
k为电动调节阀的原始开度，即气水比为2-6：1时的开度；
Figure FDA0003011964080000054
或
Figure FDA0003011964080000055
Figure FDA0003011964080000056
或
Figure FDA0003011964080000057
S46：当出水区的水经过第一生物处理段的第2个…第2n个生物区，及经过第二生物处理段的第1个、第3个…第2n-1个生物区时，降低加药量，按照如下方式降低加药量L1，
Figure FDA0003011964080000058
S47：当出水区的水经过第一生物处理段的第2个…第2n个生物区，及经过第二生物处理段的第1个、第3个…第2n-1个生物区时，增加加药量，按照如下方式增加加药量L2，
Figure FDA0003011964080000059
Figure FDA00030119640800000510
L为起始加药量。
4.如权利要求3所述的循环式生物滤池污水处理工艺，其特征在于，步骤S1和步骤S2的气水比为2-6∶1；加药区加药量按1kg药剂/kgCOD。
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