一种一体化脱氮除磷曝气生物滤池净水系统及净水方法

摘要

本发明公开了一种一体化脱氮除磷曝气生物滤池净水系统及净水方法。一体化脱氮除磷曝气生物滤池净水系统的立式沉淀池位于方型曝气生物滤池内部，立式沉淀池与方型曝气生物滤池通过溢流的形式相连接，曝气生物滤池底部接有曝气装置，原水进水管上设有加药装置。本发明的净水方法，包括如下步骤：(1)原水在静态混合器与混凝剂混合；(2)絮凝；(3)化学沉淀除磷；(4)物理过滤、截留；(5)好氧生物处理去除有机物和脱氮；(6)出净水。本发明的净水系统其沉淀部分、曝气生物滤池部分构成一体，而处理过程又相互独立，水处理中各个阶段互不影响，并且在化学沉淀、物理过滤以及生物氧化的相互作用下，各阶段能达到预定的处理效果，出水水质稳定。

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理系统及处理方法，可用于废水处理的净水系统及净水方法。

背景技术

污水中氮和磷的去除已经引起人们的广泛关注，脱氮除磷研究对水环境保护有着重要的 意义。目前我国污水处理厂脱氮除磷技术普遍存在着能耗高、效率低以及运行不稳定的缺点。 针对此现状，研究适合我国国情且经济有效的脱氮除磷工艺和方法，特别是发展以最小的 COD氧化、最低的CO₂释放、最少的剩余污泥产量、磷的回收和处理水回用为目标的可持续 污水处理技术变得势在必行。

曝气生物滤池是20世纪80年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术，具有处理效 率高、占地面积小、基建及运行费用低、管理方便和抗冲击负荷能力强等特点，在污水的有机 物去除、硝化去氨、反硝化脱氮有着较好的应用前景。

污水中磷营养物质含量增加，污水处理后排放至自然水体仍含有大量的磷，是导致富营 养化的主要原因。从目前研究可知，曝气生物滤池由于缺乏生物除磷所必需的交替厌氧一好 氧条件，通常认为常规运行条件下单级曝气生物滤池仅靠生物同化和物理过滤除磷效率常在 20％左右，最高可达35％。单级BAF的除磷效率一直是困扰其工程应用的技术难题。本发明 将化学沉淀和曝气生物滤池有机组合成一体化脱氮除磷反应器，有效地提高了曝气生物滤池 脱氮除磷的效果。

发明内容

本发明的目的在于解决上述曝气生物滤池存在的除磷效率低的问题，提供了一种一体化 脱氮除磷曝气生物滤池污水处理系统及方法。

为解决上述问题，本发明包括一体化脱氮除磷曝气生物滤池，混凝装置，溶气室。所述 的一体化脱氮除磷曝气生物滤池包括立式沉淀池和方型曝气生物滤池，立式沉淀池位于方型 曝气生物滤池内部，上部相连通，立式沉淀处理后的水通过溢流从沉淀池上部进入方型曝气 生物滤池，曝气生物滤池水流为下向流，滤池底部与溶气室相连通，原水进水管与沉淀池的 上部连接，原水进水管上设有混凝装置。

所述的立式沉淀池，外壁为方型，曝气生物滤池建于其外侧为方型，沉淀池的外壁作为 滤池的内壁，互不联通，立式沉淀池上部为沉淀区、下部为污泥区，两区之间为缓冲区，水 从中心管自上而下进入池内，出口处设伞型挡板，使水在池内均匀分布，底部接有排泥管。 立式沉淀池的上部出水通过四周溢流进入方型曝气生物滤池，两池的运行互不干扰，运行稳 定。

所述的立式沉淀池与曝气生物滤池均为方型，边长比为1∶3，因立式沉淀池置于曝气生物 滤池内部，实际有效表面积比为1∶8，立式沉淀池与曝气生物滤池高度相同。

所述的混凝装置为管式静态混合器，设于原水进水管上，用于混凝剂的投加，结构简单、 体积小巧、不需专门占用场地、安装容易、投资少、使用寿命长、混合效率高，达到瞬间混 合节省能源的目的。

所述的溶气室包括气体发生装置空气压缩机、曝气盘。空气压缩机连接容气室的曝气管， 曝气管与曝气盘相连，能够很好的保证水中氧气含量不低于4mg/l，为微生物降解有机物提供 充足的氧气。

一种采用上述所述的一体化脱氮除磷曝气生物滤池净水系统的沉滤池净水方法，包括如 下步骤：(1)向调节池引入污水，并在原水进水管加入混凝剂，通过管式静态混合器使污水与 混凝剂完全混合；(2)加药后的水经进水管进入立式沉淀池，在静态混合器形成的絮体在此沉 淀，去除部分污染物及大部分磷；(3)沉淀后的水，流入方型曝气生物滤池，水流以下向流形 式流过滤池；(4)向溶气室通入压缩空气，气水体积比为5∶1；(5)立式沉淀池底部的污泥排入 污泥浓缩池，过滤后的水从净水出水管排出；(6)运行一段时间后对方型曝气生物滤池进行反 冲洗，先气洗4分钟，然后同时水洗和气洗3分钟，再水洗8分钟。

本发明的有益效果：一体化脱氮除磷曝气生物滤池的立式沉淀池和方型曝气生物滤池相 互独立，而又成为一体，水质处理的各个阶段能在相对的位置完成，并且本发明结构紧凑， 模块化结构便于后期改扩建，以及设备化生产，也可用于污水量较小的工厂企业。通过对污 水的物理、化学及生物处理，达到污水净化的目的，满足同时脱氮除磷的要求，有助于保护 环境，节约资源。

附图说明

图1和图2分别为本发明一种一体化脱氮除磷曝气生物滤池净水系统的流程图及剖面图， 结合附图做进一步的说明。

附图为本发明的流程示意意图及剖面图。

图中：1调节池，2污水计量泵，3污水管，4管式静态混合器，5立式沉淀池，6方型 曝气生物滤池，7填料，8承托层，9净水出水管，10空气压缩机，11曝气管，12曝气盘， 13清水池，14反冲洗清水水泵，15反冲洗进水管，16排泥管，17混合池，18计量泵，19 加药管，20反冲洗出水管

具体实施方式

实施例一：

附图为本发明的一种具体实施例，该实施例包括收集污水的调节池1，调节池1通过污 水计量泵2经污水管3进入立式沉淀池5，配制混凝剂的混合池17，通过投加混凝剂的计量 泵18，与管式静态混合器4相连接，在管式静态混合器中混凝剂与污水充分混合后一起经3 污水管进入立式沉淀池5，立式沉淀池底部接有排泥管16，经过立式沉淀池5处理后的水通 过溢流进入方型曝气生物滤池6，方型曝气池底部的配气配水区设有曝气盘12，曝气盘通过 曝气管11与空气压缩机10相连接，以及反冲洗管15与反冲洗泵14相连接，曝气池上部接 有反冲洗出水管20。

将污水在调节池1调节水量和水质，通过污水计量泵2经3污水管进入立式沉淀池5。 污水管上装有管式静态混合器4，混凝剂通过18计量泵加压进入管式静态混合器，在管式静 态混合器中混凝剂与污水充分混合后一起经3污水管立式沉淀池5，进行初步沉淀，立式沉 淀池底部接有排泥管16，将沉淀后的污泥经过一定的周期间歇排出，污泥经简单处理后通过 车运走，经过立式沉淀池5处理后的水通过溢流进入方型曝气生物滤池6，填料区7为碳酸 钙型生物滤料，填料高1500mm，填料区下方为起承托作用的承托层8，主要为鹅卵石，位于 填料区下方的溶气室内置有曝气盘12，曝气盘12与曝气管11相连，位于曝气盘下方部位上 设净水出水管9和反冲洗进水管15，通过空气压缩机10向曝气池内通气，为微生物提供充 足的氧气，当达到预定的水头损失时，对滤池进行反冲洗，首先由空气压缩机10进行气洗， 然后打开反冲洗水泵14加压对滤池进行气水联合冲洗，之后关闭空气压缩机10，再用反冲 洗水泵14加压对滤池进行水洗，反冲洗的水经反冲洗出水管排出。

采用上述一体化脱氮除磷曝气生物滤池系统的净水方法包括如下步骤：(1)向立式沉淀池 引入污水，进水水力负荷为6m³/m²·h，并在原水进水管上的管式静态混合器上加入混凝剂， 使污水与混凝剂充分混合，形成絮体；(2)加药后的水进入立式沉淀池5，在重力作用下，絮 体沉淀至沉淀池底部，水力停留时间2.0h；(3)沉淀处理后的水进入曝气生物滤池，在滤池内 污水经过滤料的截留，微生物的分解进入出水区，水力停留时间1.5h；(4)原水在流经填料时， 通过空气压缩机向溶气室曝气，为微生物的生长及对有机物的分解提供充足的氧气，空气压 缩机压力0.3MPa，气水体积比为5∶1；(5)立式沉淀池底部的污泥排入污泥浓缩池，经简单 处理后通过车运走，过滤后的水从净水出水管排出。

实施例二：

本具体实施例的一体化脱氮除磷曝气生物滤池净水系统与具体实施例一的一体化脱氮除 磷曝气生物滤池相同。

本净水方法与具体实施例一净水方法区别在于：曝气的气水体积比为4∶1。

实施例三：

本具体实施例的一体化脱氮除磷曝气生物滤池净水系统与具体实施例一的一体化脱氮除 磷曝气生物滤池相同。

本净水方法与具体实施例一净水方法区别在于：曝气的气水体积比为3∶1。