CN111908598A - 推流式好氧生物滤池废水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为实施例1中推流式好氧生物滤池废水处理系统的示意图。

附图标记说明

1-生物过滤蓄水部；11-第一池体；12-第一连通组件；121-第一水管件；122-第一水泵；123-第一阀门；124-第二阀门；

2-生物主滤部；21-第二池体；22-生物过滤组件；221-第一生物过滤件；222-第二生物过滤件；23-阻隔件；

3-清水储水部；31-第三池体；32-第二连通组件；321-第二水管件；322-第三阀门；

4-曝气部；41-第一曝气件；42-第三连通组件；421-第一气管件；422-第四阀门；

5-反冲洗部；51-第四连通组件；511-第三水管件；512-第二水泵；513-第五阀门；514-第六阀门；52-第五连通组件；521-第四水管件；522-第七阀门；53-第二曝气件；54-第六连通组件；541-第二气管件；542-第八阀门。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

如图1所示，图1为实施例1中推流式好氧生物滤池废水处理系统的示意图。本发明的一种推流式好氧生物滤池废水处理系统，包括生物过滤蓄水部1、生物主滤部2、清水储水部3及曝气部4，其中，生物过滤蓄水部1包括第一池体11及第一连通组件12，第一连通组件12连接第一池体11。生物主滤部2包括第二池体21及生物过滤组件22，第二池体21通过第一连通组件12与第一池体11连通，生物过滤组件22设置于第二池体21内；第二池体21内设置有多个阻隔件23，多个阻隔件23高低间隔设置于第二池体21内。生物过滤组件22包括第二生物过滤件222，第二生物过滤件222位于第二池体21底部。第二生物过滤件222包括滤料(图中未标识)及滤袋(图中未标识)，滤料设置于滤袋内。清水储水部3包括第三池体31及第二连通组件32，第三池体31通过第二连通组件32与第二池体21连通。曝气部4包括第一曝气件41及第三连通组件42，第一曝气件41通过第三连通组件42与第二池体21连通。

推流式好氧生物滤池废水处理系统工作时，待处理的废水先是流入到第一池体11，第一池体11中的待处理废水通过第一连通组件12流入第二池体21，且待处理废水沿着阻隔件23逐级流过，于此同时，第一曝气件41通过第三连通组件42向第二池体21通入气体，滤袋内的滤料对第二池体21内的待处理废水进行过滤和生化作用，使得待处理废水符合排放标准，最终，处理后的废水通过第二连通组件32流入第三池体31，第三池体31内的废水在满足卫生条件情况下可用于日常使用，例如中水回用、清洗底板又或者灌溉植物等等。

优选地，第一池体11的结构可以为长方体结构、圆柱体结构或者三角体结构等；第一池体11的高度为2-7m；第一池体11的结构材料可以为钢筋混凝土、钢、铁、铝合金、纤维强化塑料、聚氯乙烯、聚乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯等。具体的，第一池体11为长方体结构，其选用的的结构材料为钢筋混凝土。进一步优选地，第一池体11的进水口可设有格栅(图中未标识)，通过格栅可将待处理废水中体积较大的漂浮物进行拦截，防止对后续的第一连通组件12、第二连通组件32及生物过滤组件22造成堵塞。

优选地，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，第一水管件121的一端连通第一池体11的底部，第一水管件121的另一端连通第二池体21上部，第一水泵122设置于第一水管，第一水泵122的进水端与第一池体11之间设有第一阀门123，第一水泵122的出水端与第二池体21之间设有第二阀门124，通过第一阀门123可控制第一池体11中待处理废水流出的流量及流速，通过第二阀门124可以控制流入第二池体21的待处理废水的流量及流速。具体应用时，第一水管件121为聚氯乙烯管、聚乙烯管、不锈钢管、铸铁管、碳钢管、钢管、聚甲基丙烯酸甲酯管、聚氯乙烯钢丝软管、聚氯乙烯软管、硅胶管或帆布管等中的任意一种。第一水泵122为离心泵、潜水泵、往复泵、轴流泵、隔膜泵或者蠕动泵等中的任意一种。

优选地，第二池体21的结构可以为长方体结构、圆柱体结构或者三角体结构等；第二池体21的高度为2-7m；第二池体21的结构材料可以为钢筋混凝土、钢、铁、铝合金、纤维强化塑料、聚氯乙烯、聚乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯等。具体的，第二池体21为长方体结构，其选用的的结构材料为钢筋混凝土。

具体应用时，阻隔件23的数量为三个，三个阻隔件23沿待处理废水在第二池体21流通方向高低设置，所述的高低设置具体为：第一个阻隔件23一端与第二池体21的顶部连接，第一个阻隔件23另一端与与第二池体21的底部存在间距；第二个阻隔件23的一端与第二池体21的底部连接，第二个阻隔件23的另一端与第二池体21的顶部存在间距；第三个阻隔件23的一端与第二池体21的顶部连接，第三个阻隔件23的另一端与第二池体21的底部存在间距，即第三个阻隔件23与第一个阻隔件23的设置方式相同，如此，待处理废水流经整个第二池体21的路径呈波浪形，呈推流状态，有利于增加待处理废水在第二池体21内停留的时间，此外，还可以减缓待处理废水的流动速度，使得待处理废水与滤袋、滤料及第一生物过滤件221有足够长的时间进行接触、过滤和生化作用。具体的，相邻两个阻隔件23之间的间距为0.5-6m，每一个阻隔件23的高度为1.5-4.5m，阻隔件23的结构材料可以为钢筋混凝土、钢、铁、铝合金、纤维强化塑料、聚氯乙烯、聚乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯等。以第二池体21高度为3m，阻隔件23的高度为2m，相邻两个阻隔件23的间距为4m为例说明，第一个阻隔件23的一端与第二池体21的顶部连接，即第一个阻隔件23的另一端与第二池体21的底部间距为1m；第二个阻隔件23的一端与第二池体21的底部连接，即第二个阻隔件23的另一端与第二池体21的顶部间距为1m；第三个阻隔件23的一端与顶部连接，即第三个阻隔件23的另一端与第二池体21的底部间距为1m。需要说明的是，实际使用中，可根据需要适当增减阻隔件23的数量，并不仅限于本实施例中的三个阻隔件23。

优选地，生物过滤组件22还包括第一生物过滤件221，第一生物过滤件221设置于第二池体21底部，第二生物过滤件222设置于第一生物过滤件221上。具体应用时，第一生物过滤件221选用的是粒径在3-10cm之间的材料，例如鹅卵石。第一生物过滤件221位于第三连通组件42上部，第一生物过滤件221堆叠的高度为0.2-0.6m之间，第二生物过滤件222堆叠的高度为1.7-5m之间，第一生物过滤件221与第二生物过滤件222堆叠后的高度与第二池体21顶部的间距为0.3-0.7m。进一步地，滤料选用的是陶粒、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。具体的，滤料的公称直径为0.8-60mm。

优选地，滤袋为多孔结构的网袋，其中，滤袋的过滤孔的孔径小于滤料的粒径，防止滤料通过滤袋的孔漏出。具体的，滤袋的过滤孔的公称直径为0.5-70mm，或者，滤袋的过滤孔的滤孔面积为0.25-3000mm²。具体应用时，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，滤袋的横截面形状可以为长方形、菱形、圆形、椭圆形、三角形或梯形等。具体的，当滤袋的横截面形状为长方形时，其长为4-100cm，宽为4-100cm；圆形时，其直径为4-120cm之间。进一步优选地，为了方便更换滤袋内的滤料，滤袋的开口处设有拉链，通过拉链控制开口的开合，便于滤料的放入和取出。采用滤料与滤袋配合使用的方式，滤袋将滤料更为集中地堆积在一起，细小的滤料不易掉进滤袋与滤袋之间缝隙，也不容易掉进第一生物过滤件221与第二生物过滤件222之间的缝隙，还不容易掉进第一生物过滤件221内的缝隙，进而使得生物过滤组件整体的间隙增大，不易堵塞，同时，对废水及排入的气体的阻力减少，节约能耗，此外，滤料上的微生物存留数量多，不仅可处理化学需氧量浓度高的废水，而且还增强整体的抗负荷冲击能力，微生物不易流失或死亡。滤袋的设置还方便滤料的放入和取出，提高工作效率，节约工作时间。

需要注意的是，第一生物过滤件221同样可采用滤袋的方式，既能方便其放置和取出，还能增大彼此之间的缝隙，减少由第二池体21底部排向内部气体、液体的阻力，进而降低能耗，节约成本。

优选地，第三池体31的结构可以为长方体结构、圆柱体结构或者三角体结构等；第三池体31的高度为2-7m；第三池体31的结构材料可以为钢筋混凝土、钢、铁、铝合金、纤维强化塑料、聚氯乙烯、聚乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯等。具体的，第三池体31为长方体结构，其选用的的结构材料为钢筋混凝土。

优选地，第二连通组件32包括第二水管件321及第三阀门322，第二水管件321的一端连通第二池体21的上部，第二水管件321的另一端连通第三池体31的上部，第三阀门322设置于第二水管件321，通过第三阀门322控制处理后废水排向第三池体31的流量及流速。具体应用时，第二水管件321为聚氯乙烯管、聚乙烯管、不锈钢管、铸铁管、碳钢管、钢管、聚甲基丙烯酸甲酯管、聚氯乙烯钢丝软管、聚氯乙烯软管、硅胶管或帆布管等中的任意一种。

优选地，第一曝气件41为风机，具体可以为：罗茨风机、离心风机或者轴流风机等。第三连通组件42包括第一气管件421及第四阀门422，第一气管件421一端插入第二池体21底部，第一气管件421的另一端连接第一曝气件41，第四阀门422设置于第一气管件421，通过第四阀门422控制第一曝气件41通入第二池体21内的气体量。具体应用时，第一气管件421位于第一生物过滤件221下方，第一气管件421为铸铁管、碳钢管、钢管、不锈钢管、聚乙烯管、聚氯乙烯管或硅胶管等中的任意一种。

优选地，推流式好氧生物滤池废水处理系统还包括反冲洗部5，反冲洗部5包括第四连通组件51及第五连通组件52，第四连通组件51将第三池体31与第二池体21连通，第五连通组件52将第一池体11与第二池体21连通。具体应用时，第四连通组件51包括第三水管件511、第二水泵512、第五阀门513及第六阀门514，第三水管件511的一端连通第二池体21的下部，第三水管件511的另一端连通第三池体31的下部，第二水泵512设置于第三水管件511，第五阀门513设置于第二水泵512的进水端，即靠近第三池体31的一端，第六阀门514设置于第二水泵512的出水端，即靠近第二池体21的一端，通过第二水泵512将第三池体31内的水排向第二池体21，第五阀体控制第三池体31的出水量及出水速度，第六阀体控制进入第二池体21的水量及流速。具体的，第三水管件511为聚氯乙烯管、聚乙烯管、不锈钢管、铸铁管、碳钢管、钢管、聚甲基丙烯酸甲酯管、聚氯乙烯钢丝软管、聚氯乙烯软管、硅胶管或帆布管等中的任意一种。第二水泵512为离心泵、潜水泵、往复泵、轴流泵、隔膜泵或者蠕动泵等中的任意一种。第五连通组件52包括第四水管件521及第七阀门522，第四水管件521的一端连通第一池体11，第四水管件521的另一端连通第二池体21，第七阀门522设置于第四水管件521。通过第七阀门522控制第二池体21流入第一池体11内的废水的流量。具体的，第四水管件521为聚氯乙烯管、聚乙烯管、不锈钢管、铸铁管、碳钢管、钢管、聚甲基丙烯酸甲酯管、聚氯乙烯钢丝软管、聚氯乙烯软管、硅胶管或帆布管等中的任意一种。

优选地，反冲洗部5还包括第二曝气件53及第六连通组件54，第二曝气件53通过第六连通组件54与第二池体21连接。具体应用时，第二曝气件53为风机，具体可以为：罗茨风机、离心风机或者轴流风机等。第六连通组件54包括第二气管件541及第八阀门542，第二气管件541的一端连接第二曝气件53，第二气管件541的另一端连通第二池体21的底部，且第二气管件541位于第一生物过滤件221的下方，第八阀门542设置于第二气管件541，通过第二气管件541将第二曝气件53输出的气体排入第二池体21内，第八阀门542控制排入第二池体21内气体的量。具体的，第二气管件541为铸铁管、碳钢管、钢管、不锈钢管、聚乙烯管、聚氯乙烯管或硅胶管等中的任意一种。

反冲洗过程为：先是关闭第一水泵122、第二阀门124、第三阀门322、第一曝气件41及第四阀门422，打开第八阀门542并启动第二曝气件53，第二曝气件53通过第二气管件541向第二池体21底部通入气体，此时，第二池体21内的液体自下而上产生剧烈晃动，液体晃动的同时将第一生物过滤件221及第二生物过滤件222上的微生物、污染物等冲掉，形成混浊液体，持续5-40min；而后，再将第二水泵512、第五阀门513、第六阀门514及第七阀门522打开，第二水泵512通过第三水管件511将第三池体31内的液体抽向第二池体21底部进行冲洗，维持气体与液体相互结合的方式进行冲洗，溢出的液体将通过第四水管件521流回到第一池体11；待反冲洗完毕后，恢复至初始状态，此时，第一生物过滤件221与第二生物过滤件222上的微生物、污染物等减少，对待处理废水及第一曝气件41通入的气体的阻力减少，还大大改善了出水水质。

推流式好氧生物滤池废水处理系统工作时，第一池体11的待处理废水经过第一水管件121流入第二池体21，并且待处理废水沿阻隔件23流动，阻隔件23将第二池体21划分为多个子池体，废水犹如经过多个池体进行处理，第一曝气件41通过第一气管件421持续向第二池体21内通入气体，同时第一生物过滤件221与第二生物过滤件222对待处理废水进行过滤和生化作用，结合阻隔件23的作用，对污染物处理效果好，能处理有机物、氨氮、悬浮物、总氮、总磷等多种污染物；优选地，第二池体21与第三水管件511连接处设有出水堰(图中未标识)，具体的，出水堰整体形状可以是锯齿状，例如三角形、长方形等。出水堰的材料可以为钢筋混凝土、铁、镀锌材料、不锈钢、碳钢、铝合金、纤维强化塑料、聚氯乙烯、聚乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯等中的任意一种，出水堰的设置有利于截留悬浮物。过滤和生化作用后的废水通过第三水管件511流入第三池体31，第三池体31内的液体符合排放标准，可进行日常排放和使用；当该系统工作时间长后，根据整体系统的过滤实况进行判断是否需要进行发冲洗，其判断的依据可以包括以下三种：其一为使用压力计检测第二池体21内的压力值，多次检测到的压力值相比较下存在上升现象时，说明存在堵塞现场导致压力上升；其二为对第二池体21出水进行观察，若明显可观察到存在污泥或悬浮物时，则说明第二池体21内的过滤承受能力已接近或达到极限；其三为对该系统正常运行时由第三池体31排出的水体进行水质检测，并将该次检测得出的污染物浓度作为合格参考值，当后续第三池体31排出的水体的污染物浓度超过合格参考值的20％时，则说明第二池体21内的过滤能力下降。以上情况均需要对第一生物过滤件221及第二生物过滤件222进行反冲洗，具体过程参考上述反冲洗过程，不再赘述；该系统具有处理能力强、处理范围广、抗负荷冲击能力强、适应能力强、经济高效、效果稳定、节能省地以及操作简易等优点。

实施例2

本发明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21中的生物过滤组件22，并向第二池体21逐渐通入废水，直至驯化成功；

废水处理：通过第一连通组件12将第一池体11内的待处理废水排向第二池体21，滤料上的微生物对待处理废水进行生化处理，同时，滤料及滤袋对废水进行过滤；第一曝气件41通过第三连通组件42持续通入气体，最后，将处理后的废水通过第二连通组件32流入第三池体31。

优选地，营养液由葡萄糖、面粉、含氮营养剂、含磷营养剂及微量元素营养剂组成。

优选地，接种污泥选自于市政污水厂生化池，以此作为接种菌种。

优选地，在投入接种污泥后，进行闷曝，根据实际需求设定闷曝天数。当微生物达到一定数量后，则停止闷曝。

优选地，废水选用具有行业特征的，例如含难降解有机物废水，含高浓度盐废水或者含重金属废水等，有利于提高驯化的速度及效果。具体应用时，初始加入废水的量与营养液成一定比例，随着微生物渐渐适用废水后，逐渐增加废水的比例，例如：废水与营养液的比例分别按2:8、5:5、8:2逐渐增加，最后单独用废水进行驯化，直到微生物驯化成功。

本实施例的处理废水方法可处理的废水范围广泛。工业废水如造纸废水、印染废水、钢铁废水、石化废水、化学废水、电镀废水、印刷电路板废水、材料废水、医药废水、制糖废水、肉制品厂废水、酿酒废水等；农业废水如养猪场废水、养鸡场废水、淡水养殖场尾水、海水养殖场尾水等；生活污水如城市社区，乡镇，农村等产生大量的生活污水。废水中污染物一般包括有机物、氨氮、总氮、总磷、悬浮物、重金属等。废水污染物浓度可在如下范围，化学需氧量浓度在30-6000mgL^-1，氨氮浓度5-2200mgL^-1，总氮浓度5-2200mgL^-1，总磷浓度0.3-22mgL^-1，悬浮物浓度10-2200mgL^-1，浊度30-1200NTU等。本实施例中，以第二池体21溶解氧浓度控制在0.5-8mgL^-1为例进行说明，当待处理废水进入第二池体21后，废水水力停留时间为0.4-30h之间，待处理废水自上而下、自下而上反复穿过第一生物过滤件221及第二生物过滤件222，第一生物过滤件221与第二生物过滤件222表面及间隙中生长着大量微生物，在含有充足营养物质如有机物、氮、磷等和充足氧气的情况下，好氧微生物如异养菌，硝化菌占据优势地位。异养菌在有氧气的条件下，降解、氧化、吸收、合成有机物，作为自身生长、发育、繁殖的营养物质。硝化菌则以氨氮为电子供体，在氧气条件下，氧化、吸收、合成氨氮，作为自身生长、发育、繁殖的营养物质。微生物的新陈代谢作用能有效去除水中有机物，氨氮和总磷。此外，第一生物过滤件221及第二生物过滤件222内部也发生硝化反硝化反应。第一生物过滤件221及第二生物过滤件222表面的亚硝化菌、硝化菌把大部分氨氮转化为亚硝酸盐氮，硝酸盐氮。第一生物过滤件221及第二生物过滤件222内部缺氧/厌氧的环境适于反硝化菌生长，在碳源存在的条件下，会进行反硝化脱氮和除磷反应，去除一部分总氮和总磷。其中，第一生物过滤件221及第二过滤件222中的滤料还对废水进行物理过滤，将体积较大的悬浮物进行阻隔、截留，防止悬浮物流入到第三池体31内，降低第三池体31内液体的清洁度。

实施例3：

第一池体11、第二池体21及第三池体31结构均为长方体，其长为12m，宽为2m，高为3.5m。第二池体21内间隔4m设置一个阻隔件23，第二池体21被平均分为三个子池体。第一生物过滤件221为鹅卵石，第一生物过滤件221的粒径在5-10cm之间。第一生物过滤件221堆叠高度为0.3m。滤袋采用聚酰胺类纤维制作的长方形多孔滤袋。滤袋长40cm，宽30cm。滤袋公称直径约为1mm。滤袋内填充的滤料为粒径为3-5mm的陶粒和4-6mm的沸石。滤袋有序放置于第一生物过滤件221上方，高度为3m。配制模拟废水化学需氧量浓度200-220mgL^-1，氨氮浓度30-34mgL^-1，总氮浓度30-34mgL^-1，总磷浓度1.3-1.6mgL^-1。水温28℃。废水在第二池体21中的水力停留时间为4-6h。第二池体21溶解氧浓度在4-7mgL^-1之间。废水经过第二池体21处理，在丰富的异氧菌、硝化菌存在的条件下，化学需氧量和氨氮大幅降低，出水化学需氧量浓度为10-30mgL^-1，氨氮浓度为0.5-3.5mgL^-1，总氮浓度26-32mgL^-1，总磷浓度0.4-1.2mgL^-1。

实施例4：

第一池体11、第二池体21及第三池体31结构为长方体，其长为12m，宽为2m，高为3.5m。第二池体21内间隔4m设置一个阻隔件23，第二池体21被平均分为三个子池体。第一生物过滤件221为鹅卵石，第一生物过滤件221粒径在5-10cm之间。第一生物过滤件221堆叠高度为0.3m。滤袋采用聚酰胺类纤维制作的长方形多孔滤袋。滤袋长40cm，宽30cm。滤袋的过滤孔的孔公称直径约为1mm。滤袋内填充的滤料为粒径为3-5mm的陶粒。滤袋有序放置于第一生物过滤件221上方，高度为3m。配制模拟废水化学需氧量浓度30-40mgL^-1，氨氮浓度9-10mgL^-1，总氮浓度9-10mgL^-1，总磷浓度1.2-1.4mgL^-1。水温28℃。废水在第二池体21中的水力停留时间为2-3h。第二池体21溶解氧浓度在4-7mgL^-1之间。废水经过第二池体21处理，微生物中异养菌去除有机物为主，硝化菌主要去除氨氮为主，化学需氧量和氨氮大幅降低，出水化学需氧量浓度为5-15mgL^-1，氨氮浓度为0.2至2mgL^-1，总氮浓度6至9mgL^-1，总磷浓度0.4-1.1mgL^-1。

实施例5：

第一池体11、第二池体21及第三池体31结构为长方体，其长为12m，宽为2m，高为3.5m。第二池体21内间隔4m设置一个阻隔件23，第二池体21被平均分为三个子池体。第一生物过滤件221为鹅卵石，第一生物过滤件221粒径在5-10cm之间。第一生物过滤件221堆叠高度为0.3m。滤袋采用聚酰胺类纤维制作的长方形多孔滤袋。滤袋长40cm，宽30cm。滤袋的过滤孔的孔公称直径约为1mm。滤袋内填充的滤料为粒径为3-5mm的陶粒和4-6mm的沸石。滤袋有序放置于第一生物过滤件221上方，高度为3m。配制模拟废水化学需氧量浓度1000-1200mgL^-1，氨氮浓度50至60mgL^-1，总氮浓度50至60mgL^-1，总磷浓度1.5-1.7mgL-¹。水温28℃。废水在第二天池体中的水力停留时间为24-36h。第二池体21溶解氧浓度在5-7mgL^-1之间。废水经过第二池体21处理，微生物中异养菌去除有机物为主，硝化菌主要去除氨氮为主，化学需氧量和氨氮大幅降低，出水化学需氧量浓度为25至60mg L^-1，氨氮浓度为1至4.5mgL^-1，总氮浓度43至55mgL^-1，总磷浓度0.4-1.1mg L^-1。

实施例6：

第一池体11、第二池体21及第三池体31结构均为长方体，其长为12m，宽为2m，高为3.5m。第二池体21内间隔4m设置一个阻隔件23，第二池体21被平均分为三个子池体。第一生物过滤件221为鹅卵石，第一生物过滤件221的粒径在5-10cm之间。第一生物过滤件221堆叠高度为0.3m。滤袋采用聚酰胺类纤维制作的长方形多孔滤袋。滤袋长40cm，宽30cm。滤袋公称直径约为1mm。滤袋内填充的滤料为粒径为3-5mm的陶粒和4-6mm的沸石。滤袋有序放置于第一生物过滤件221上方，高度为3m。实际市政生活污水化学需氧量浓度210至240mgL^-1，氨氮浓度31至35mgL^-1，总氮浓度33至37mgL^-1，总磷浓度1.4-1.6mgL^-1。水温28℃。废水在第二池体21中的水力停留时间为2-6h。第二池体21溶解氧浓度在4-7mgL^-1之间。废水经过第二池体21处理，在丰富的异氧菌、硝化菌存在的条件下，化学需氧量和氨氮大幅降低，在丰富的异氧菌、硝化菌存在的条件下，化学需氧量和氨氮大幅降低，出水化学需氧量浓度为10-30mgL^-1，氨氮浓度为0.7-3.8mgL^-1，总氮浓度27-34mgL^-1，总磷浓度0.4-1.2mgL^-1。

实施事例7

第一池体11、第二池体21及第三池体31结构为长方体，其长为24m，宽为3m，高为3.5m。第一生物过滤件221为鹅卵石，第一生物过滤件221粒径在5-10cm之间。第一生物过滤件221堆叠高度为0.3m。滤袋采用聚酰胺类纤维制作的长方形多孔滤袋。滤袋长40cm，宽30cm。滤袋的过滤孔的孔公称直径约为1mm。滤袋内填充的滤料为粒径为3-5mm的陶粒和4-6mm的沸石。滤袋有序放置于第一生物过滤件221上方，高度为3m。实际市政生活污水化学需氧量浓度40-50mgL^-1，氨氮浓度9-11mgL^-1，总氮浓度10-12mg L^-1，总磷浓度1.2-1.4mgL^-1。水温28℃。废水在第二池体21中的水力停留时间为1-3h。第二池体21溶解氧浓度在4-7mgL^-1之间。废水经过第二池体21处理，微生物中异养菌去除有机物为主，硝化菌主要去除氨氮为主，化学需氧量和氨氮大幅降低，出水化学需氧量浓度为5-15mgL^-1，氨氮浓度为0.2至2mgL^-1，总氮浓度6至9mgL^-1，总磷浓度0.4-1.1mgL^-1。

综上，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。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

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。

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