申请日2016.08.29
公开(公告)日2017.01.25
IPC分类号C02F3/30; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种双生物膜污水处理系统及处理方法，包括依次连接的预曝气调节池、垂直三相流化床、二级曝气生物滤池及中间水池，垂直三相流化床包括：下端与预曝气调节池连接的反应筒;内置于反应筒的导流筒;曝气机构，其包括曝气风机、设多个曝气盘及曝气管;设于导流筒正上方的出水机构，出水机构与二级曝气生物滤池连接;其依次进行预曝气调节处理、内循环生化处理、二级曝气生化处理。本发明一方面在垂直三相流化床内设置相配合的导流筒及曝气机构使导流筒内形成好氧区、导流筒外形成厌氧区和兼氧区，使悬浮填料在导流筒内外循环，进而循环进行硝化、反硝化交替反应，另一方面通过二级曝气生物滤池进而二次生物膜处理，提高污水处理效果。
摘要附图
权利要求书
1.一种双生物膜污水处理系统，其特征在于，包括依次连接的预曝气调节池、垂直三相流化床、二级曝气生物滤池及中间水池，所述垂直三相流化床包括：
竖直设置的反应筒，所述反应筒内形成有下端与所述预曝气调节池连接的反应腔体;
同轴内置于反应腔体的导流筒;
曝气机构，其包括曝气风机、设于所述导流筒正下方的多个曝气盘及连接所述曝气风机和所述曝气盘的曝气管;及
同轴设于所述导流筒正上方的出水机构，所述出水机构的出水端与二级曝气生物滤池的进水端连接。
2.根据权利要求1所述的双生物膜污水处理系统，其特征在于，所述出水机构包括外整流筒、内整流筒、载体分离器、溢流堰，所述内整流筒同轴内置于外整流筒并与外整流筒之间形成一整流腔，所述外整流筒与所述反应筒之间形成有一与所述整流腔的下端连通的出水腔，所述载体分离器的出水端与所述整流腔连通，所述溢流堰一端与所述出水腔的上端连通、另一端与所述二级曝气生物滤池的进水端连接。
3.根据权利要求2所述的双生物膜污水处理系统，其特征在于，所述垂直三相流化床还包括一外径由上至下逐渐增大的锥形罩，所述锥形罩的上端与所述内整流筒连接，所述导流筒上端延伸至所述锥形罩内。
4.根据权利要求3所述的双生物膜污水处理系统，其特征在于，所述载体分离器为多个且沿所述内整流筒内壁周向均匀布置，每个所述载体分离器均包括：
一分离筒，所述分离筒侧壁上设置有多个分离孔;
内置于所述分离筒的出水筒，所述出水筒与所述分离筒之间形成有分离腔体，所述出水筒一端穿过所述分离筒并与所述整流腔连通、另一端沿所述分离筒轴向延伸并与所述分离筒端部之间形成有与所述分离腔体连通的间隙。
5.根据权利要求4所述的双生物膜污水处理系统，其特征在于，所述垂直三相流化床还包括第一反冲洗机构，所述第一反冲洗机构包括一进水端与所述中间水池连接的的第一反冲洗泵、与所述第一反冲洗泵连接的呈环状的反冲洗主管、及多个反冲洗分管，每个所述反冲洗分管均一端与所述反冲洗主管连通、另一端与所述分离腔体连通。
6.根据权利要求1～5任一所述的双生物膜污水处理系统，其特征在于，所述二级曝气生物滤池包括第一曝气生物滤池、第二曝气生物滤池及溢流管，所述第一曝气生物滤池的进水端与所述溢流堰的出水端连接，所述溢流管一端与所述第一曝气生物滤池上端连接、另一端与所述第二曝气生物滤池的进水端连接。
7.根据权利要求6所述的双生物膜污水处理系统，其特征在于，所述二级曝气生物滤池包括第二反冲洗机构，所述第二反冲洗机构包括分别与所述第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池下端连接的第一反冲洗进水管和第二反冲洗进水管，分别设置于所述第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池上端的第一反冲洗出水管和第二反冲洗出水管，第一反冲洗进水管和第二反冲洗进水管均一端与所述中间水池连接，所述第一反冲洗出水管的进水端设置有与所述第一曝气生物滤池连通的多个第一出水槽，第二反冲洗出水管的进水端设置有与所述第二曝气生物滤池连通的多个第二出水槽。
8.根据权利要求7所述的双生物膜污水处理系统，其特征在于，所述第二反冲洗机构还包括一与所述第一反冲洗出水管和第二反冲洗出水管的出水端连接的过渡池及与所述过渡池底部连通的排水管、回流管，所述回流管低于所述排水管且所述回流管的出水端与所述预曝气调节池顶端连接。
9.一种双生物膜污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)通过预曝气调节池进行预曝气处理并调节污水的pH、水质及水量;
(2)将步骤(1)处理后的废水由垂直三相流化床的反应腔体底部进入，加入悬浮填料并开启曝气装置，使导流筒内外悬浮填料作循环流动;
(3)将步骤(2)处理后的污水通过二级曝气生物滤池进行生化处理。
10.根据权利要求9所述的双生物膜污水处理方法，其特征在于，所述步骤(3)的生化处理包括将污水输入第一曝气生物滤池进行的一级处理及将第一曝气生物滤池处理后的污水溢流至第二曝气生物滤池内进行的二级处理，在一级处理和二级处理时，分别对第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池进行曝气，使第二曝气生物滤池内的氧浓度大于第二曝气生物滤池内的氧浓度。
说明书
一种双生物膜污水处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术，尤其是涉及一种双生物膜污水处理系统及处理方法。
背景技术
水是人类生命之源、生存之本。随着工农业生产的发展，水环境问题变得越来越严重，水质问题已经严重影响了我们人类的正常生活。因此，必须寻找有效的污水净化技术以实现水资源的可持续利用。
近些年，人们建立起许多成熟有效的污水处理方法，如国内大城市污水处理厂的活性污泥法。在活性污泥法工艺应用的同时，AB法、A/O法、A2/O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污水处理厂的建设中得到应用。基于活性污泥工艺的污水处理技术优点是污水适应性强，建设费用较低，而缺点是运行稳定性差，容易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不够理想。活性污泥工艺主要是利用微生物的生物活性来去除污水中的COD、氨氮、磷等污染物。为了达到理想的污水处理效果，各种不同细菌群落需要在不同的条件下协同工作，如：异养型细菌在好氧条件下对有机物的氧化分解，自养型细菌(硝化细菌)在好氧条件下对氨氮的氧化(硝化反应)，异养型细菌在厌氧条件下利用有机物对亚硝酸盐/硝酸盐的还原(反硝化反应)等。通常认为，硝化过程是在整个氨氮降解过程中比较重要的一个过程，过程缓慢，完难度较高。主要是因为硝化细菌属于自养型细菌，包括亚硝酸菌属(nitrosomonas成)及硝酸菌属(nitrobacter)。两类菌均为专性好气菌，在氧化过程中均以氧作为最终电子受体，利用无机碳(通常是二氧化碳)作为唯一的能量来源。所以硝化细菌代谢时间长，生殖很慢，生长环境较苛刻，一些常见的亚硝酸菌种平均要花上26小时才能增殖一倍，而硝酸菌种生殖的周期更长，平均要花上60小时才能增殖一倍。所以很多条件下无法与异养型微生物在生长竞争中取得优势。
而与活性污泥法同样利用微生物进行污水处理的生物膜法则不会存在上述缺点，但是现有的生物膜法具有污水处理效率低下、能源消耗大的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种双生物膜污水处理系统及处理方法，解决现有技术中生物膜法污水处理效率低下、能源消耗大的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种双生物膜污水处理系统，包括依次连接的预曝气调节池、垂直三相流化床、二级曝气生物滤池及中间水池，所述垂直三相流化床包括：
竖直设置的反应筒，所述反应筒内形成有下端与所述预曝气调节池连接的反应腔体;
同轴内置于反应腔体的导流筒;
曝气机构，其包括曝气风机、设于所述导流筒正下方的多个曝气盘及连接所述曝气风机和所述曝气盘的曝气管;及
同轴设于所述导流筒正上方的出水机构，所述出水机构的出水端与二级曝气生物滤池的进水端连接。
优选的，所述出水机构包括外整流筒、内整流筒、载体分离器、溢流堰，所述内整流筒同轴内置于外整流筒并与外整流筒之间形成一整流腔，所述外整流筒与所述反应筒之间形成有一与所述整流腔的下端连通的出水腔，所述载体分离器的出水端与所述整流腔连通，所述溢流堰一端与所述出水腔的上端连通、另一端与所述二级曝气生物滤池的进水端连接。
优选的，所述垂直三相流化床还包括一外径由上至下逐渐增大的锥形罩，所述锥形罩的上端与所述内整流筒连接，所述导流筒上端延伸至所述锥形罩内。
优选的，所述载体分离器为多个且沿所述内整流筒内壁周向均匀布置，每个所述载体分离器均包括：
一分离筒，所述分离筒侧壁上设置有多个分离孔;
内置于所述分离筒的出水筒，所述出水筒与所述分离筒之间形成有分离腔体，所述出水筒一端穿过所述分离筒并与所述整流腔连通、另一端沿所述分离筒轴向延伸并与所述分离筒端部之间形成有与所述分离腔体连通的间隙。
优选的，所述垂直三相流化床还包括第一反冲洗机构，所述第一反冲洗机构包括一进水端与所述中间水池连接的的第一反冲洗泵、与所述第一反冲洗泵连接的呈环状的反冲洗主管、及多个反冲洗分管，每个所述反冲洗分管均一端与所述反冲洗主管连通、另一端与所述分离腔体连通。
优选的，所述二级曝气生物滤池包括第一曝气生物滤池、第二曝气生物滤池及溢流管，所述第一曝气生物滤池的进水端与所述溢流堰的出水端连接，所述溢流管一端与所述第一曝气生物滤池上端连接、另一端与所述第二曝气生物滤池的进水端连接。
优选的，所述二级曝气生物滤池包括第二反冲洗机构，所述第二反冲洗机构包括分别与所述第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池下端连接的第一反冲洗进水管和第二反冲洗进水管，分别设置于所述第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池上端的第一反冲洗出水管和第二反冲洗出水管，第一反冲洗进水管和第二反冲洗进水管均一端与所述中间水池连接，所述第一反冲洗出水管的进水端设置有与所述第一曝气生物滤池连通的多个第一出水槽，第二反冲洗出水管的进水端设置有与所述第二曝气生物滤池连通的多个第二出水槽。
优选的，所述第二反冲洗机构还包括一与所述第一反冲洗出水管和第二反冲洗出水管的出水端连接的过渡池及与所述过渡池底部连通的排水管、回流管，所述回流管低于所述排水管且所述回流管的出水端与所述预曝气调节池顶端连接。
同时，本发明还提供一种双生物膜污水处理方法，包括如下步骤：
(1)通过预曝气调节池进行预曝气处理并调节污水的pH、水质及水量;
(2)将步骤(1)处理后的废水由垂直三相流化床的反应腔体底部进入，加入悬浮填料并开启曝气装置，使导流筒内外悬浮填料作循环流动;
(3)将步骤(2)处理后的污水通过二级曝气生物滤池进行生化处理。
优选的，所述步骤(3)的生化处理包括将污水输入第一曝气生物滤池进行的一级处理及将第一曝气生物滤池处理后的污水溢流至第二曝气生物滤池内进行的二级处理，在一级处理和二级处理时，分别对第一曝气生物滤池和第二曝气生物滤池进行曝气，使第二曝气生物滤池内的氧浓度大于第二曝气生物滤池内的氧浓度。
与现有技术相比，本发明一方面在垂直三相流化床内设置相配合的导流筒及曝气机构使导流筒内形成好氧区、导流筒外形成厌氧区和兼氧区，使悬浮填料在导流筒内外循环，进而循环进行硝化、反硝化交替反应，另一方面通过二级曝气生物滤池进而二次生物膜处理，提高污水处理效果。
