CN111977788A - 一种推流式厌氧生物滤池及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种推流式厌氧生物滤池，其包括处理池、集水池、清水池及反冲洗系统；处理池内设有分隔板，分隔板将处理池分为依次连通的多个滤池；多个滤池内均设有生物填料层；生物填料层的表面和间隙生长着大量微生物；处理池盖设有顶盖，顶盖具有排气管；集水池的出水口连通处理池的进水口；清水池的进水口连通处理池的出水口；反冲洗系统连通处理池。本发明还提供一种使用方法。本发明采用多个分隔板将处理池分隔成多个连通的滤池，滤池内设置生物填料层，使得废水沿着分隔板上下流动，与生物填料层和微生物接触，废水中的有机物、氨氮、总氮、总磷和悬浮物被填料和微生物截流、吸附及净化，使得污染物浓度逐渐减少，处理效果优良。

Description

一种推流式厌氧生物滤池及其使用方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体地，涉及一种推流式厌氧生物滤池及其使用方法。

背景技术

当今世界人类社会的迅速发展，对物质和能源的需求大大增加。人类的日常生活产生了大量市政生活污水。大量的各类工厂排放大量工业废水。农业生产也排放了大量污水。而支撑着人类大量的社会、经济、政治等活动基础之一是能源。现代社会大量消耗着石油、煤炭、天然气、核能等能源。人类社会同时面临着严重的环境危机和能源危机。

多种废水处理工艺在治理废水的过程中得到应用，包括格栅过滤工艺、混凝沉淀工艺、加药气浮工艺、介质吸附工艺、介质过滤工艺、电解工艺、高级氧化工艺、湿地工艺、好氧生物工艺、厌氧生物工艺、膜过滤工艺等。在诸多废水处理工艺中，厌氧生物工艺能把废水中有机物转化为氢气、甲烷等生物燃气而颇受关注。厌氧生物工艺在消除污染的同时产出了能源，同时减轻了环境危机和能源危机，是未来废水处理技术的重要发展方向。此外，厌氧生物工艺在大分子有机物分解、难降解有机物分解、生物脱氮、除磷方面具有明显的优势。

厌氧生物工艺通常用于处理高浓度有机废水、难降解有机废水、总氮、总磷。在厌氧生物反应器中，在厌氧环境和中性pH值下，水解酸化菌和产甲烷菌占优势。当高浓度有机废水进入厌氧生物反应器，水解酸化菌会把废水中大分子有机物分解为小分子有机物如挥发性脂肪酸如乙酸、丙酸，醇类如乙醇、丁醇，生物燃气如氢气、二氧化碳。挥发性脂肪酸、醇类和氢气等在产甲烷菌作用下产生甲烷等生物燃气。厌氧生物反应器中水解酸化菌等也可把难降解有机物的化学键打破，降解为小分子有机物，提高废水可生化性。在厌氧/缺氧的条件下，在碳源存在的情况下，反硝化生物反应器中的反硝化菌能把废水中亚硝酸盐/硝酸盐转化为氮气，减少废水总氮浓度。在厌氧/缺氧环境下，反硝化生物反应器中反硝化菌能发生厌氧反硝化反应去除水中总磷。因此，厌氧生物工艺具有节省能耗，能处理多种污染物，产出能源等优点，是未来重点发展和推广的水处理技术。

目前，厌氧生物工艺包括厌氧连续搅拌反应器、厌氧折流板反应器、上流式厌氧污泥床、内循环厌氧反应器、厌氧膜生物反应器、厌氧生物滤池等。它们各具特色和特有的优势，但是它们也存在一些缺点。厌氧连续搅拌反应器污泥停留时间短，厌氧污泥浓度不高，厌氧污泥容易流失，容易出现短流，处理效率一般。厌氧折流板反应器抗冲击负荷能力不够强，反应器前段有机负荷过大，污泥浓度不够高，处理效率不够高。上流式厌氧污泥床、内循环厌氧反应器、膨胀颗粒污泥床等操作条件较为苛刻，颗粒污泥较难培养，流失后恢复时间较长，不适于处理低浓度有机废水。厌氧膜生物反应器价格高昂；污泥受压力作用，部分污泥活性不高；在运行过程中污泥和有机物在压力下容易堵塞膜孔，在膜表面形成不可逆污染，造成跨膜压力剧增，能耗增加，膜寿命缩短；其运行费用高，操作较繁琐。厌氧生物滤池内部填充生物滤料如陶粒、沸石、火山岩等。厌氧微生物在滤料表面形成生物膜，并在滤料间隙生长生物絮体。废水污染物经过滤料物理过滤和厌氧微生物的吸附、降解、吸收而得到去除。相比其它厌氧生物工艺，厌氧(缺氧)生物滤池具有运行管理方便，污泥停留时间长，抗冲击负荷能力强，适用范围广，出水水质好等优点。而厌氧生物滤池在运行过程中，厌氧微生物以废水污染物如有机物、氮、磷等为营养物质，持续生长繁殖，陆续布满滤料表面和间隙。同时，滤料和微生物物理截留废水污染物，累积在滤料间隙里。因此，厌氧生物滤池在运行过程中会产生以下几个问题。第一，增加废水和气体(生物燃气，空气等)通过滤池的阻力，增加能耗。第二，滤池堵塞造成废水短流，降低废水处理效率。第三，污染物在滤池内积累，出水水质可能变差。第四，滤池滤料板结，造成滤料损失。第五，需要频繁反冲洗，操作繁琐，增加操作费用，造成滤料流失。第六，一般情况下只适合处理中低浓度废水。虽然厌氧生物工艺具有许多优点，但仍存在较多缺点，需要进行改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开一种推流式厌氧生物滤池，其包括：处理池、集水池、清水池及反冲洗系统；处理池内设有分隔板，分隔板将处理池分为依次连通的多个滤池；多个滤池内均设有生物填料层；生物填料层的表面和间隙生长着大量微生物；处理池盖设有顶盖，顶盖具有排气管；集水池的出水口连通处理池的进水口；清水池的进水口连通处理池的出水口；反冲洗系统连通处理池。

根据本发明的一实施方式，上述生物填料层包括第一填料层及第二填料层；第一填料层铺设于多个滤池内；第二填料层铺设于第一填料层上。

根据本发明的一实施方式，上述多个滤池内的第二填料层的填料可根据废水浓度调节粒径大小。

根据本发明的一实施方式，上述第一填料层为防堵层，其所选材料的粒径大小大于等于第二填料层的粒径大小。

根据本发明的一实施方式，上述第一填料层所选材料的粒径大小小于第二填料层的粒径大小。

根据本发明的一实施方式，上述反冲洗系统包括反冲洗水泵及反冲洗风机；反冲洗水泵连接清水池，其出水口通过反冲洗水管连通处理池；反冲洗风机的出风口通过反冲洗气管，连通处理池；管道插入生物填料层。

根据本发明的一实施方式，上述推流式厌氧生物滤池还包括曝气系统；曝气系统连通处理池。

根据本发明的一实施方式，上述曝气系统包括曝气管及曝气风机；曝气管的一端插设于生物填料层；曝气风机的出风口连接曝气管的另一端。

本发明还提供一种推流式厌氧生物滤池的使用方法，包括以下步骤：

于处理池内进行微生物接种并增殖；

将集水池中的废水抽取至处理池内；

废水沿分隔板上下流动与生物填料层及微生物接触，废水中的污染物被生物填料层及微生物进行截流、吸附及净化，以及发生生化反应；

处理后得到的水流入清水池中。

根据本发明的一实施方式，上述污水处理的方法还包括根据处理填料的污泥和污染物堵塞程度、出水污染物浓度定期开启反冲洗系统对处理池进行反冲洗处理。

本发明的有益效果为：本发明的推流式厌氧生物滤池采用多个分隔板将处理池分隔成多个连通的滤池，滤池内设置生物填料层，填料粒径随废水浓度调节；废水浓度高时，选择粒径大的填料，增加填料空隙，增加微生物生长空间，减少废水阻力；废水浓度逐渐降低时，填料粒径可随之降低，增加过滤和处理效果；废水浓度低时，选用粒径较小的填料；废水粒径可保持一致。废水沿着分隔板上下流动，废水中的污染物在不断地和沿程的填料和微生物接触，被填料和微生物截流、吸附、净化，污染物浓度逐渐减少，并且，在滤池顶部，设置密封性较好的顶盖，顶盖上有若干个排气管排放厌氧发酵产生的生物燃气。本发明的推流式厌氧生物滤池的优点是处理效果优良，出水水质好；抗冲负荷能力强；适用范围广，能处理高、中、低浓度废水；污泥停留时间长，剩余污泥少；生物填料层不容易堵塞，反冲洗频率较低；节省能耗；占地面积小；操作简便。

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为本发明实施例中推流式厌氧生物滤池的结构示意图。

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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

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。

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参照图1，图1为本发明实施例中推流式厌氧生物滤池的结构示意图。如图所示，本申请的推流式厌氧生物滤池包括处理池1、集水池2、清水池3、反冲洗系统4及曝气系统5。处理池1内设有分隔板11，分隔板11将处理池1分为依次连通的多个滤池111。多个滤池111内均设有生物填料层12，生物填料层12的表面和间隙生长着大量微生物。处理池1顶部设有顶盖13，顶盖13具有排气管131。集水池2内设有水泵21，水泵21的出水口通过管道连通处理池1的进水口。清水池3的进水口通过管道连通处理池1的出水口。反冲洗系统4连通处理池1。曝气系统5连通处理池1。具体应用时，首先，将污泥接种至处理池1内，加入由葡萄糖、铵盐、磷盐、微量元素等配制成的营养液，曝气系统5向处理池1内输送空气，进行闷曝，以使得污泥中的微生物迅速生长繁殖，待微生物增殖到预定数量后，曝气系统5停止向处理池1内输送空气；其次，集水池2内的水泵将集水池2内的废水泵入处理池1内，废水中的有机物、氨氮、总氮、总磷、悬浮物及重金属等污染物被处理池1内的生物填料层12与接种的微生物进行截留、吸附及净化，以及发生生化反应，从而得到洁净的水及气体能源；最后，洁净的水通过管道流入清水池3中，气体能源通过排气管131排出收集。

本实施例中，污泥取自市政污水厂生化池的污泥，当然，如果处理其他具有某种行业特征的废水，也可取相关废水生化池的污泥作为接种污泥，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。

本实施例中，分隔板11的数量为三个，三个分隔板11将处理池1分隔为四个滤池111，需要说明的是，三个分隔板11的安装高度不同，为便于说明。分别表示为第一分隔板11、第二分隔板11及第三分隔板11，其中，第一分隔板11与第三分隔板11的上表面与顶盖13的下表面抵接，第一分隔板11与第三分隔板11的下表面高于处理池1的内侧壁底部，第二分隔板11的上表面低于顶盖13下表面的高度，第二分隔板11的下表面与处理池1的内侧壁底部抵接，如此，使得废水在处理池1内呈“S”型推流状态沿着分隔板11上下流动，使污染物与填料以及微生物充分接触，增加废水停留时间，保证充分反应；当然，分隔板11的数量也可根据需求进行适应性增加或者减少，分隔板11的安装位置也可根据需求进行适应性调整，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。

具体应用时，处理池1、顶盖13与分隔板11均可采用钢筋混凝土、碳钢、不锈钢、铁、纤维强化塑料、聚氯乙烯或聚乙烯材料制成；当然，也可为其他材料，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。

优选地，处理池1高度在2.5-7m之间，处理池1可以是长方体、正方体、圆柱体或其他不规则形状结构，两个分隔板11之间的距离在0.5-7m之间，分隔板11高度在1.5-6m之间，假设处理池1高3.3m，分隔板11的高度则为2.3m，两块分隔板11之间间隔4m第一分隔板11与第三分隔板11由处理池1的顶部向下高2.3m，即第一分隔板11与第三分隔板11的最下端距离处理池1的内侧壁底部1m，第二分隔板11由处理池1的内侧壁底部向上高2.3m，即分隔板11的最上端距离顶盖13的下表面1m，如此类推，使得废水由处理池1底部的进水口进入后成推流状态沿着分隔板11上下流动，增加废水的停留时间；当然，处理池1的高度、处理池1的形状、分隔板11的高度及相邻两分隔板11之间的距离可根据实际需求进行适应性调整，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。

具体应用时，生物填料层12包括第一填料层121及第二填料层122。第一填料层121铺设于多个滤池111内。第二填料层122铺设于第一填料层121上。需要说明的是，填料粒径可随废水浓度调节，废水浓度高时，选择粒径大的填料，增加填料空隙，增加微生物生长空间，减少废水阻力；废水浓度逐渐降低时，填料粒径可随之降低，增加过滤和处理效果；废水浓度低时，选用粒径较小的填料，废水粒径可保持一致。优选地，第一填料层121的高度在0.2-0.6m之间，第二填料层122的高度在1.8-5.5m之间，第一填料层121的粒径在3-11cm之间，第二填料层122的粒径在1-65mm之间。优选地，第二填料层122所选材料的粒径由靠近处理池1进水口的滤池111向远离处理池1进水口的滤池111方向逐渐减小，为便于说明，分别表示为第一池、第二池、第三池及第四池，比如：第一池内第二填料层122的粒径为60mm，则第二池内第二填料层122的粒径为40mm，第三池内第二填料层122的粒径为20mm，第四池内第二填料层122的粒径为4mm，具体地，第一填料层121可选用鹅卵石材料，第二填料层122可选用陶粒、沸石、麦饭石、火山岩、褐煤、炉渣、焦炭、活性炭、陶瓷玻璃环、塑料、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、砂、珊瑚砂、石英砂、锰砂或鹅卵石等，如此设置，可大大减少处理池1的堵塞现象，而且，废水的污染物浓度在推流式厌氧生物滤池处理过程中逐渐降低，增加处理池1对污染物的处理效果；生物填料层12距离处理池1顶部高度一般0.3m至0.7m之间；当然，第一填料层121及第二填料层122的高度、所选的材料及粒径的大小可根据实际需求进行具体选择，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。

进一步地，反冲洗系统4包括反冲洗水泵41及反冲洗风机42。反冲洗水泵41设置于清水池3内，反冲洗水泵41的出水口通过反冲洗水管43连通处理池1内部，反冲洗水管43的一端插入第一填料层121中，反冲洗水泵41可选离心泵、潜水泵或蠕动泵等。反冲洗风机42的出风口通过反冲洗气管44连通处理池1内部，反冲洗气管44的一端插入生物填料层12，反冲洗风机42可选罗茨风机或离心风机等。根据推流式厌氧生物滤池中生物填料层12的污泥堵塞程度以及处理池1的出水水质情况，定期开启反冲洗系统4进行反冲洗操作，判断生物填料层12的污泥堵塞程度可采用压力计检测生物填料层12中间的压力值，当压力计检测到生物填料层12中间的压力值过大时，进行反冲洗；根据处理池1的出水水质情况判断是否需要反冲洗时，是通过提取处理池1的出水口处的水进行水质检测，若水中的污染物浓度比正常出水污染物浓度大于等于20％，进行反冲洗操作。反冲洗时，反冲洗水泵41将清水池3内的清水由处理池1的底部泵入，于此同时，反冲洗风机42产生的压缩空气通过反冲洗气管44排入处理池1内，压缩空气与清水联合进行冲洗，使污泥和水混合物从反冲洗出水管排出，直到反冲洗出水污泥浓度明显减少，关闭反冲洗风机42与反冲洗水泵41，反冲洗后，滤池111内部污泥减少，堵塞和板结现象减少，废水和空气流动阻力减少，废水短流现象减少，出水水质改善。

具体应用时，反冲洗水管43及反冲洗气管44可以是聚氯乙烯管、聚乙烯管、铸铁管、不锈钢管、碳钢管、镀锌管、硅胶管、聚氯乙烯钢丝软管或聚氯乙烯软管，当然，反冲洗水管43及反冲洗气管44不限于以上材料，也可根据实际需要进行选取，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。

更进一步地，曝气系统5包括曝气管51及曝气风机52。曝气管51的一端插设于生物填料层12。曝气风机52的出风口连接曝气管51的另一端。对处理池1内的微生物进行闷曝处理时，曝气风机52产生的压缩空气通过曝气管51进入处理池1内，以使得微生物迅速生产繁殖。

优选地，上述管道、曝气管51、反冲洗水管43及反冲洗气管44上均设有阀门6，阀门6可对流经的水或气的量或流速进行控制，使用方便，操作简单。

本申请的推流式厌氧生物滤池处理的废水污染物浓度在如下范围，化学需氧量浓度在10-28000mg L^-1之间，氨氮浓度在4-2800mg L^-1之间，总氮浓度在8-2900mg L^-1之间，总磷浓度在0.3-40mg L^-1之间，悬浮物浓度在10-3100mg L^-1之间，浊度在40-1200NTU之间；当然，推流式厌氧生物滤池处理的废水污染物浓度也可以是其他范围，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。

需要说明的是，本申请的推流式厌氧生物滤池在处理不同类型废水时，废水中污染物种类、浓度等不同，滤池111的控制条件也不同，占据优势地位及发挥主要作用的微生物群落不同，因此，推流式厌氧生物滤池溶解氧浓度在不同情况下有所不同。在需要绝对厌氧时，如水解酸化阶段和产甲烷阶段，一般把溶解氧浓度控制在0mg L^-1。而在厌氧反硝化阶段，滤池111溶解氧可能在0-0.4mg L^-1之间，并不是处于绝对厌氧状态，而是处于缺氧状态。

处理有机高浓度废水时，若要把处理池1控制在水解酸化阶段，则可把处理池1内部溶解氧浓度保持在0mg L^-1。在废水污染物浓度一定的条件下(如化学需氧量4000mg L^-1)，把滤池111水力停留时间控制在较短范围内(如在6-24h之间，不限于以上时间)，此时，滤池111中水解酸化菌把废水中的有机大分子水解酸化为有机小分子挥发性脂肪酸(乙酸，丙酸等)、醇类(乙醇，丁醇)和生物燃气(氢气、二氧化碳等)等。由于水力停留时间较短，这些有机小分子被排出推流式厌氧生物滤池，而没有被转化为甲烷；

处理有机高浓度废水时，若把滤池111控制在产甲烷阶段，则要把处理池1内部溶解氧浓度保持在0mg L^-1。在废水污染物浓度一定的条件下(如4000mg L^-1)，把滤池111水力停留时间控制在较长范围内(如在24-72h之间，不限于以上时间)。此时，推流式厌氧生物滤池生化反应经历了水解酸化阶段和产甲烷阶段。在水解酸化阶段，水解酸化菌把废水中有机物大分子水解酸化为有机物小分子挥发性脂肪酸(乙酸，丙酸等)、醇类(乙醇，丙醇)和生物燃气(氢气、二氧化碳等)等。在产甲烷阶段，产甲烷菌把挥发性脂肪酸，醇类，氢气等转化为甲烷和二氧化碳。

推流式厌氧生物滤池以厌氧反硝化菌的厌氧反硝化反应脱除废水中的总氮时，要保证废水的碳氮比保持在至少4比1以上。当然，所需碳氮比应以实际运行结果为主，既要有充足碳源满足厌氧反硝化生化反应，又不能有过多碳源造成出水化学需氧量浓度过高。反硝化进水一般是亚硝化生物反应池提供亚硝酸盐，或者硝化生物反应池提供硝酸盐。原水提供一定的碳源，若原水碳源不足，则通过外加碳源补充，因为亚硝化生物反应池和硝化生物反应池出水一般含有较高的溶解氧浓度，而厌氧反硝化反应并不要求非常严格的厌氧环境，可保持滤池111内部溶解氧浓度在0-0.2mg L^-1之间，在充足碳源的情况下，反硝化菌把亚硝酸盐和硝酸盐转化为氮气，减少水中的总氮；

此外，推流式厌氧生物滤池中反硝化聚磷菌可去除废水中的总磷，在碳源和硝酸盐存在的情况下，厌氧反硝化菌利用碳源进行反硝化反应，从而抑制了聚磷菌释磷，滤池111中的微生物能吸附部分磷，填料的物理过滤作用可去除部分磷，在滤池111中微生物的综合作用和生物填料层12的过滤作用下，达到除磷的效果。

本申请的推流式厌氧生物滤池可以设计成模块化，在处理废水流量较大的时候，可以多个推流式厌氧生物滤池并联使用，也可以与生物亚硝化池、生物硝化池联用，达到生物脱氮除磷的效果。处理池1被多个垂直隔板分为多个独立的滤池111，废水在滤池111中沿着隔板上下流动，经过多个独立的滤池111的厌氧生物处理和物理过滤后，有效处理废水中有机物、悬浮物、总氮、总磷等多种污染物，在水解酸化菌作用下，大分子有机物转化为小分子挥发性脂肪酸、醇类、氢气等；在产甲烷菌作用下再转化为甲烷和二氧化碳，从顶盖13顶部的排气管131排出；存在充足碳源的情况下，亚硝酸盐和硝酸盐在厌氧反硝化菌作用下转化为氮气；总磷在厌氧反硝化反应和过滤作用下被去除。本申请的推流式厌氧生物滤池能处理多种废水，包括工业废水、生活污水、微污染河水等。处理低浓度、中浓度、高浓度有机、氨氮废水皆效果良好。生物填料层12的第二填料层122填料粒径逐渐减小，具有不易堵塞的优点，废水和气体(生物燃气，空气等)所受阻力较少；反冲洗频率较少。

基于上述的推流式厌氧生物滤池，本发明还提供一种污水处理的方法，包括以下步骤：

S1：于处理池1内进行微生物接种并增殖；

S2：将集水池2中的废水抽取至处理池1内；

S3：废水沿分隔板11上下流动与生物填料层12及微生物接触，废水中的污染物被生物填料层12及微生物进行截流、吸附及净化，以及发生生化反应；

S4：处理后得到的水流入清水池3中。

实施例一

处理池1为长9m、宽2m、高3.5m的长方体。处理池1内每间隔3m垂直设置一块分隔板11，9m长的处理池1被分隔板11均分为三个连通的滤池111。第一填料层121生物填料为鹅卵石。鹅卵石粒径在6cm-10cm之间。第一填料层121高度为0.3m。第二填料层122生物填料为陶粒。第一池内陶粒粒径为25±5mm之间，第二池内陶粒粒径为15±5mm之间，第三池内陶粒粒径为在5±2mm之间。第二填料层122铺设在第一填料层121之上，高度为3m。使用葡萄糖，氯化铵，磷酸二氢钾配制模拟废水化学需氧量浓度200±15mg L^-1，氨氮浓度15±1.5mg L^-1，总氮浓度15±1.5mg L^-1，总磷浓度1.4±0.1mg L^-1。水温设置为28℃。废水在处理池1中的水力停留时间为2至3h。滤池111溶解氧浓度为0-0.1mg L^-1。废水在滤池111上下交替向前流动，和水解酸化菌、产甲烷菌、聚磷菌等充分接触，发生水解酸化生化反应、产甲烷生化反应等，加上微生物自身繁殖新陈代谢作用和生物填料的物理过滤作用。各个污染物指标有所降低，对化学需氧量、总磷去除效果较好。出水化学需氧量浓度为135±25mg L^-1，氨氮浓度为13.5±1.3mg L^-1，总氮浓度13.5±1.3mg L^-1，总磷浓度0.68±0.18mg L^-1。

实施例二

处理池1为长9m、宽2m、高3.5m的长方体。处理池1内每间隔3m垂直设置一块分隔板11，9m长的处理池1被分隔板11均分为三个连通的滤池111。第一填料层121生物填料为鹅卵石。鹅卵石粒径在6cm-10cm之间。第一填料层121高度为0.3m。第二填料层122生物填料为陶粒。第一池内陶粒粒径为25±5mm之间，第二池内陶粒粒径为15±5mm之间，第三池内陶粒粒径为在5±2mm之间。第二填料层122铺设在第一填料层121之上，高度为3m。使用葡萄糖，氯化铵，磷酸二氢钾配制模拟废水化学需氧量浓度200±15mg L^-1，硝酸盐氮浓度20±1.5mgL^-1，总氮浓度20±1.5mg L^-1，总磷浓度1.4±0.1mg L^-1。水温设置为28℃。废水在处理池1中的水力停留时间为2至3h。滤池111溶解氧浓度为0-0.1mg L^-1。废水在滤池111上下交替向前流动，和厌氧反硝化菌、聚磷菌、水解酸化菌等充分接触，发生厌氧反硝化脱氮反应、厌氧反硝化聚磷反应、水解酸化生化反应等，加上微生物自身繁殖新陈代谢作用和生物填料的物理过滤作用。各个污染物指标有所降低。出水化学需氧量浓度为90±20mg L^-1，硝酸盐氮浓度为2.5±1.4mg L^-1，总氮浓度2.5±1.4mg L^-1，总磷浓度0.6±0.18mg L^-1。

实施例三

处理池1为长9m、宽2m、高3.5m的长方体。处理池1内每间隔3m垂直设置一块分隔板11，9m长的处理池1被分隔板11均分为三个连通的滤池111。第一填料层121生物填料为鹅卵石。鹅卵石粒径在6cm-10cm之间。第一填料层121高度为0.3m。第二填料层122生物填料为陶粒。第一池内陶粒粒径为25±5mm之间，第二池内陶粒粒径为15±5mm之间，第三池内陶粒粒径为在5±2mm之间。第二填料层122铺设在第一填料层121之上，高度为3m。使用葡萄糖，氯化铵，磷酸二氢钾配制模拟废水化学需氧量浓度3000±120mg L^-1，氨氮浓度35±1.5mg L^-1，总氮浓度35±1.5mg L^-1，总磷浓度3.0±0.1mg L^-1。水温设置为28℃。废水在处理池1中的水力停留时间为12至24h。滤池111溶解氧浓度为0mg L^-1。滤池111pH值维持在6左右。废水在滤池111上下交替向前流动，和水解酸化菌、产甲烷菌、聚磷菌等充分接触，发生水解酸化生化反应，产甲烷生化反应等，加上微生物自身繁殖新陈代谢作用和生物填料的物理过滤作用。各个污染物指标有所降低。出水化学需氧量浓度为2300±350mg L^-1，氨氮浓度为26.5±1.3mg L^-1，总氮浓度26.5±1.3mg L^-1，总磷浓度1.37±0.38mg L^-1。顶盖13上有氢气、二氧化碳、甲烷等生物燃气。出水含有大量乙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，乙醇、丁醇等醇类。

实施例四

处理池1为长9m、宽2m、高3.5m的长方体。处理池1内每间隔3m垂直设置一块分隔板11，9m长的处理池1被分隔板11均分为三个连通的滤池111。第一填料层121生物填料为鹅卵石。鹅卵石粒径在6cm-10cm之间。第一填料层121高度为0.3m。第二填料层122生物填料为陶粒。第一池内陶粒粒径为25±5mm之间，第二池内陶粒粒径为15±5mm之间，第三池内陶粒粒径为在5±2mm之间。第二填料层122铺设在第一填料层121之上，高度为3m。使用葡萄糖，氯化铵，磷酸二氢钾配制模拟废水化学需氧量浓度3000±120mg L^-1，氨氮浓度35±1.5mg L^-1，总氮浓度35±1.5mg L^-1，总磷浓度3.0±0.1mg L^-1。水温设置为28℃。废水在处理池1中的水力停留时间为36至54h。滤池111溶解氧浓度为0mg L^-1。滤池111pH值维持在7左右。废水在滤池111上下交替向前流动，和水解酸化菌、产甲烷菌、聚磷菌等充分接触，发生水解酸化生化反应，产甲烷生化反应等，加上微生物自身繁殖新陈代谢作用和生物填料的物理过滤作用。各个污染物指标有所降低。出水化学需氧量浓度为1000±650mg L^-1，氨氮浓度为20±4.5mg L^-1，总氮浓度20±4.5mg L^-1，总磷浓度1.07±0.40mg L^-1。顶盖13上有氢气、二氧化碳、甲烷等生物燃气。出水含有大量乙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，乙醇、丁醇等醇类。

实施例五

处理池1为长9m、宽2m、高3.5m的长方体。处理池1内每间隔3m垂直设置一块分隔板11，9m长的处理池1被分隔板11均分为三个连通的滤池111。第一填料层121生物填料为鹅卵石。鹅卵石粒径在6cm-10cm之间。第一填料层121高度为0.3m。第二填料层122生物填料为陶粒。第一池内陶粒粒径为25±5mm之间，第二池内陶粒粒径为15±5mm之间，第三池内陶粒粒径为在5±2mm之间。第二填料层122铺设在第一填料层121之上，高度为3m。废水在处理池1中的水力停留时间为36至54h。滤池111溶解氧浓度为0mg L^-1。取实际生活污水，化学需氧量浓度190±15mg L^-1，氨氮浓度20±1mg L^-1，总氮浓度22.3±1mg L^-1，总磷浓度1.5±0.1mgL^-1，浊度44±2NTU。水温设置为28℃。滤池111pH值维持在7左右。生活污水在滤池111上下交替向前流动，和水解酸化菌、产甲烷菌、聚磷菌等充分接触，发生水解酸化生化反应，产甲烷生化反应等，加上微生物自身繁殖新陈代谢作用和生物填料的物理过滤作用。各个污染物指标有所降低。出水化学需氧量浓度为93±17mg L^-1，氨氮浓度为16±1.7mg L^-1，总氮浓度18±2mg L^-1，总磷浓度0.75±0.20mg L^-1，浊度6.8±2NTU。

综上所述，在本发明一或多个实施方式中，本发明的推流式厌氧生物滤池采用多个分隔板将处理池分隔成多个连通的滤池，滤池内设置生物填料层，填料粒径随废水浓度调节。废水浓度高时，选择粒径大的填料，增加填料空隙，增加微生物生长空间，减少废水阻力。废水浓度逐渐降低时，填料粒径可随之降低，增加过滤和处理效果。废水浓度低时，选用粒径较小的填料。废水粒径可保持一致。废水沿着分隔板上下流动，废水中的污染物在不断地和沿程的填料和微生物接触，被填料和微生物截流、吸附、净化，污染物浓度逐渐减少，并且，在滤池顶部，设置密封性较好的顶盖，顶盖上有若干个排气管排放厌氧发酵产生的生物燃气，本推流式厌氧生物滤池具有处理能力强，抗负荷冲击能力强，适应能力强，处理范围广，经济高效，效果稳定，节省能源，节省用地和操作简易等优点。

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在内所作的任何修改、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)

1.一种推流式厌氧生物滤池，其特征在于，包括：处理池、集水池、清水池及反冲洗系统；所述处理池内设有分隔板，所述分隔板将所述处理池分为依次连通的多个滤池；多个所述滤池内均设有生物填料层；所述生物填料层的表面和间隙生长着大量微生物；所述处理池盖设有顶盖，所述顶盖具有排气管；所述集水池的出水口连通所述处理池的进水口；所述清水池的进水口连通所述处理池的出水口；所述反冲洗系统连通所述处理池。

2.根据权利要求1所述的推流式厌氧生物滤池，其特征在于，所述生物填料层包括第一填料层及第二填料层；所述第一填料层铺设于多个所述滤池内；所述第二填料层铺设于所述第一填料层上。

3.根据权利要求2所述的推流式厌氧生物滤池，其特征在于，多个所述滤池内的第二填料层的填料可根据废水浓度调节粒径大小。

4.根据权利要求2所述的推流式厌氧生物滤池，其特征在于，所述第一填料层为防堵层，其所选材料的粒径大小大于等于所述第二填料层的粒径大小。

5.根据权利要求2所述的推流式厌氧生物滤池，其特征在于，所述第一填料层所选材料的粒径大小小于所述第二填料层的粒径大小。

6.根据权利要求1所述的推流式厌氧生物滤池，其特征在于，所述反冲洗系统包括反冲洗水泵及反冲洗风机；所述反冲洗水泵连接所述清水池，其出水口通过反冲洗水管连通所述处理池；所述反冲洗风机的出风口通过反冲洗气管，连通所述处理池；所述管道插入所述生物填料层。

7.根据权利要求1所述的推流式厌氧生物滤池，其特征在于，还包括曝气系统；所述曝气系统连通所述处理池。

8.根据权利要求7所述的推流式厌氧生物滤池，其特征在于，所述曝气系统包括曝气管及曝气风机；所述曝气管的一端插设于所述生物填料层；所述曝气风机的出风口连接所述曝气管的另一端。

9.一种如权利要求1-8任一所述的推流式厌氧生物滤池的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

于所述处理池内进行微生物接种并增殖；

将所述集水池中的废水抽取至所述处理池内；

废水沿所述分隔板上下流动与生物填料层及微生物接触，废水中的污染物被生物填料层及微生物进行截流、吸附及净化，以及发生生化反应；

处理后得到的水流入清水池中。

10.根据权利要求9所述的推流式厌氧生物滤池的使用方法，其特征在于，还包括：根据处理填料的污泥和污染物堵塞程度、出水污染物浓度定期开启所述反冲洗系统对所述处理池进行反冲洗处理。

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