專利名稱：一種一體化脫氮除磷曝氣生物濾池凈水系統及凈水方法
技術領域：
本發明涉及一種污水處理系統及處理方法，可用于廢水處理的凈水系統及凈水方法。
背景技術：
污水中氮和磷的去除已經引起人們的廣泛關注，脫氮除磷研究對水環境保護有著重要的意義。目前我國污水處理廠脫氮除磷技術普遍存在著能耗高、效率低以及運行不穩定的缺點。針對此現狀，研究適合我國國情且經濟有效的脫氮除磷工藝和方法，特別是發展以最小的COD氧化、最低的CO2釋放、最少的剩余污泥產量、磷的回收和處理水回用為目標的可持續污水處理技術變得勢在必行。曝氣生物濾池是20世紀80年代末在歐美發展起來的一種新型污水處理技術，具有處理效率高、占地面積小、基建及運行費用低、管理方便和抗沖擊負荷能力強等特點，在污水的有機物去除、硝化 去氨、反硝化脫氮有著較好的應用前景。污水中磷營養物質含量增加，污水處理后排放至自然水體仍含有大量的磷，是導致富營養化的主要原因。從目前研究可知，曝氣生物濾池由于缺乏生物除磷所必需的交替厭氧一好氧條件，通常認為常規運行條件下單級曝氣生物濾池僅靠生物同化和物理過濾除磷效率常在20%左右，最高可達35%。單級BAF的除磷效率一直是困擾其工程應用的技術難題。本發明將化學沉淀和曝氣生物濾池有機組合成一體化脫氮除磷反應器，有效地提高了曝氣生物濾池脫氮除磷的效果。

發明內容
本發明的目的在于解決上述曝氣生物濾池存在的除磷效率低的問題，提供了一種一體化脫氮除磷曝氣生物濾池污水處理系統及方法。為解決上述問題，本發明包括一體化脫氮除磷曝氣生物濾池，混凝裝置，溶氣室。所述的一體化脫氮除磷曝氣生物濾池包括立式沉淀池和方型曝氣生物濾池，立式沉淀池位于方型曝氣生物濾池內部，上部相連通，立式沉淀處理后的水通過溢流從沉淀池上部進入方型曝氣生物濾池，曝氣生物濾池水流為下向流，濾池底部與溶氣室相連通，原水進水管與沉淀池的上部連接，原水進水管上設有混凝裝置。所述的立式沉淀池，外壁為方型，曝氣生物濾池建于其外側為方型，沉淀池的外壁作為濾池的內壁，互不聯通，立式沉淀池上部為沉淀區、下部為污泥區，兩區之間為緩沖區，水從中心管自上而下進入池內，出口處設傘型擋板，使水在池內均勻分布，底部接有排泥管。立式沉淀池的上部出水通過四周溢流進入方型曝氣生物濾池，兩池的運行互不干擾，運行穩定。所述的立式沉淀池與曝氣生物濾池均為方型，邊長比為1: 3，因立式沉淀池置于曝氣生物濾池內部，實際有效表面積比為1: 8，立式沉淀池與曝氣生物濾池高度相同。所述的混凝裝置為管式靜態混合器，設于原水進水管上，用于混凝劑的投加，結構簡單、體積小巧、不需專門占用場地、安裝容易、投資少、使用壽命長、混合效率高，達到瞬間混合節省能源的目的。所述的溶氣室包括氣體發生裝置空氣壓縮機、曝氣盤。空氣壓縮機連接容氣室的曝氣管，曝氣管與曝氣盤相連，能夠很好的保證水中氧氣含量不低于4mg/l，為微生物降解有機物提供充足的氧氣。一種采用上述所述的一體化脫氮除磷曝氣生物濾池凈水系統的沉濾池凈水方法，包括如下步驟:(I)向調節池引入污水，并在原水進水管加入混凝劑，通過管式靜態混合器使污水與混凝劑完全混合；(2)加藥后的水經進水管進入立式沉淀池，在靜態混合器形成的絮體在此沉淀，去除部分污染物及大部分磷；(3)沉淀后的水，流入方型曝氣生物濾池，水流以下向流形式流過濾池；(4)向溶氣室通入壓縮空氣，氣水體積比為5: I; (5)立式沉淀池底部的污泥排入污泥濃縮池，過濾后的水從凈水出水管排出；(6)運行一段時間后對方型曝氣生物濾池進行反沖洗，先氣洗4分鐘，然后同時水洗和氣洗3分鐘，再水洗8分鐘。本發明的有益效果:一體化脫氮除磷曝氣生物濾池的立式沉淀池和方型曝氣生物濾池相互獨立，而又成為一體，水質處理的各個階段能在相對的位置完成，并且本發明結構緊湊，模塊化結構便于后期改擴建，以及設備化生產，也可用于污水量較小的工廠企業。通過對污水的物理、化學及生物處理，達到污水凈化的目的，滿足同時脫氮除磷的要求，有助于保護環境，節約資源。


圖1和圖2分別為本發明一種一體化脫氮除磷曝氣生物濾池凈水系統的流程圖及剖面圖，結合附圖做進一步的說明。附圖為本發明的流程示意意圖及剖面圖。圖中:1調節池， 2污水計量泵，3污水管，4管式靜態混合器，5立式沉淀池，6方型曝氣生物濾池，7填料，8承托層，9凈水出水管，10空氣壓縮機，11曝氣管，12曝氣盤，13清水池，14反沖洗清水水泵，15反沖洗進水管，16排泥管，17混合池，18計量泵，19加藥管，20反沖洗出水管
具體實施例方式實施例一:附圖為本發明的一種具體實施例，該實施例包括收集污水的調節池1，調節池I通過污水計量泵2經污水管3進入立式沉淀池5，配制混凝劑的混合池17，通過投加混凝劑的計量泵18，與管式靜態混合器4相連接，在管式靜態混合器中混凝劑與污水充分混合后一起經3污水管進入立式沉淀池5，立式沉淀池底部接有排泥管16，經過立式沉淀池5處理后的水通過溢流進入方型曝氣生物濾池6，方型曝氣池底部的配氣配水區設有曝氣盤12，曝氣盤通過曝氣管11與空氣壓縮機10相連接，以及反沖洗管15與反沖洗泵14相連接，曝氣池上部接有反沖洗出水管20。將污水在調節池I調節水量和水質，通過污水計量泵2經3污水管進入立式沉淀池5。污水管上裝有管式靜態混合器4，混凝劑通過18計量泵加壓進入管式靜態混合器，在管式靜態混合器中混凝劑與污水充分混合后一起經3污水管立式沉淀池5，進行初步沉淀，立式沉淀池底部接有排泥管16，將沉淀后的污泥經過一定的周期間歇排出，污泥經簡單處理后通過車運走，經過立式沉淀池5處理后的水通過溢流進入方型曝氣生物濾池6，填料區7為碳酸鈣型生物濾料，填料高1500mm，填料區下方為起承托作用的承托層8，主要為鵝卵石，位于填料區下方的溶氣室內置有曝氣盤12，曝氣盤12與曝氣管11相連，位于曝氣盤下方部位上設凈水出水管9和反沖洗進水管15，通過空氣壓縮機10向曝氣池內通氣，為微生物提供充足的氧氣，當達到預定的水頭損失時，對濾池進行反沖洗，首先由空氣壓縮機10進行氣洗，然后打開反沖洗水泵14加壓對濾池進行氣水聯合沖洗，之后關閉空氣壓縮機10，再用反沖洗水泵14加壓對濾池進行水洗，反沖洗的水經反沖洗出水管排出。采用上述一體化脫氮除磷曝氣生物濾池系統的凈水方法包括如下步驟:(I)向立式沉淀池引入污水，進水水力負荷為6m3/m2.h，并在原水進水管上的管式靜態混合器上加入混凝劑，使污水與混凝劑充分混合，形成絮體；(2)加藥后的水進入立式沉淀池5，在重力作用下，絮體沉淀至沉淀池底部，水力停留時間2.0h ； (3)沉淀處理后的水進入曝氣生物濾池，在濾池內污水經過濾料的截留，微生物的分解進入出水區，水力停留時間1.5h;(4)原水在流經填料時，通過空氣壓縮機向溶氣室曝氣，為微生物的生長及對有機物的分解提供充足的氧氣，空氣壓縮機壓力0.3MPa，氣水體積比為5: I ； (5)立式沉淀池底部的污泥排入污泥濃縮池，經簡單處理后通過車運走，過濾后的水從凈水出水管排出。實施例二:本具體實施例的一體化脫氮除磷曝氣生物濾池凈水系統與具體實施例一的一體化脫氮除磷曝氣生物濾池相同。本凈水方法與具體實施例一凈水方法區別在于:曝氣的氣水體積比為4:1。實施例三: 本具體實施例的一體化脫氮除磷曝氣生物濾池凈水系統與具體實施例一的一體化脫氮除磷曝氣生物濾池相同。本凈水方法與具體實施例一凈水方法區別在于:曝氣的氣水體積比為3: I。
權利要求
1.一種一體化脫氮除磷曝氣生物濾池污水凈水系統，包括立式沉淀池和曝氣生物濾池，其特征在于將立式沉淀池和曝氣生物濾池組成一體化裝置對廢水進行脫氮除磷，調節池(I)，調節池通過污水計量泵(2)與立式沉淀池(5)連接，再連接的管段上安裝有管式靜態混合器(4)，立式沉淀池(5)底部接有排泥管(19)，立式沉淀池通過溢流進入曝氣生物濾池⑶。
2.權利要求1所述一體化脫氮除磷曝氣生物濾池污水凈水系統，其特征在于，所述的曝氣生物濾池(6)底部安裝曝氣盤(12)、曝氣管(11)、反沖洗進水管(15)、出水管(9)，空氣壓縮機(10)和反沖洗水泵(14)分別與曝氣管(11)、反沖洗進水管(15)連接。
3.權利要求1所述一體化脫氮除磷曝氣生物濾池污水凈水系統，其特征在于，立式沉淀池(5)置于曝氣生物濾池￠)內部。
4.權利要求1所述一體化脫氮除磷曝氣生物濾池污水凈水系統，其特征在于，曝氣生物濾池￠)內 部填料為碳酸鈣型生物濾料。
全文摘要
本發明公開了一種一體化脫氮除磷曝氣生物濾池凈水系統及凈水方法。一體化脫氮除磷曝氣生物濾池凈水系統的立式沉淀池位于方型曝氣生物濾池內部，立式沉淀池與方型曝氣生物濾池通過溢流的形式相連接，曝氣生物濾池底部接有曝氣裝置，原水進水管上設有加藥裝置。本發明的凈水方法，包括如下步驟(1)原水在靜態混合器與混凝劑混合；(2)絮凝；(3)化學沉淀除磷；(4)物理過濾、截留；(5)好氧生物處理去除有機物和脫氮；(6)出凈水。本發明的凈水系統其沉淀部分、曝氣生物濾池部分構成一體，而處理過程又相互獨立，水處理中各個階段互不影響，并且在化學沉淀、物理過濾以及生物氧化的相互作用下，各階段能達到預定的處理效果，出水水質穩定。
文檔編號C02F1/52GK103193360SQ20121000406
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者馮巖, 于衍真, 武長城, 高隆隆, 譚娟, 程磊, 周玉興 申請人:濟南大學