申请日2019.04.22
公开(公告)日2019.06.21
IPC分类号C02F3/30; C02F3/34; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种兼氧‑厌氧‑好氧生物滤池集成系统及其处理污水的方法，兼氧‑厌氧‑好氧生物滤池集成系统包括调节池、生物滤池、清水池和反冲洗系统，生物滤池包括兼氧生物滤池、厌氧生物滤池和好氧生物滤池，反冲洗系统将清水池与兼氧生物滤池池体、厌氧生物滤池池体、好氧生物滤池池体分别连通，调节池与兼氧生物滤池连通，调节池和兼氧生物滤池同时与厌氧生物滤池连通，厌氧生物滤池与好氧生物滤池连通，与现有技术相比，本发明的兼氧‑厌氧‑好氧生物滤池集成系统具有处理能力强，经济高效，效果稳定，操作简易。
权利要求书
1.一种兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统，包括调节池、清水池和反冲洗系统，其特征在于，还包括兼氧生物滤池、厌氧生物滤池和好氧生物滤池，兼氧生物滤池与调节池连通，调节池和兼氧生物滤池同时与厌氧生物滤池连通，厌氧生物滤池与好氧生物滤池连通，反冲洗系统同时与清水池、兼氧生物滤池、厌氧生物滤池和好氧生物滤池连通，调节池内的原水进入兼氧生物滤池进行过滤和生物处理，兼氧生物滤池出水和调节池的原水进入厌氧生物滤池进行过滤和生物处理，厌氧生物滤池出水进入好氧生物滤池进行过滤和生物处理。
2.根据权利要求1所述兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统，其特征在于，所述兼氧生物滤池包括兼氧生物滤池池体、兼氧生物滤池布水系统、兼氧生物滤池布气系统、兼氧生物滤池承托层和兼氧生物滤池生物滤料;兼氧生物滤池布水系统一端与调节池连通另一端与兼氧生物滤池池体连通，兼氧生物滤池布气系统与兼氧生物滤池池体连通，兼氧生物滤池承托层设于兼氧生物滤池池体内，兼氧生物滤池生物滤料设于兼氧生物滤池池体内且位于兼氧生物滤池承托层上部;
厌氧生物滤池包括厌氧生物滤池池体、厌氧生物滤池布水系统、厌氧生物滤池布气系统、厌氧生物滤池承托层和厌氧生物滤池生物滤料;厌氧生物滤池布水系统将调节池与厌氧生物滤池池体、厌氧生物滤池池体与兼氧生物滤池池体连通，厌氧生物滤池布气系统与厌氧生物滤池池体连通，厌氧生物滤池承托层设于厌氧生物滤池池体内，厌氧生物滤池生物滤料设于厌氧生物滤池池体内且位于厌氧生物滤池承托层上部;
好氧生物滤池包括好氧生物滤池池体、好氧生物滤池布水系统、好氧生物滤池布气系统、好氧生物滤池承托层和好氧生物滤池生物滤料;好氧生物滤池布水系统一端与厌氧生物滤池池体连通另一端与好氧生物滤池池体连通，好氧生物滤池布气系统与好氧生物滤池池体连通，好氧生物滤池承托层设于好氧生物滤池池体内，好氧生物滤池生物滤料设于好氧生物滤池池体内且位于好氧生物滤池承托层上部;
反冲洗系统同时与清水池、兼氧生物滤池池体、厌氧生物滤池池体、好氧生物滤池池体连通。
3.根据权利要求2所述兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统，其特征在于，所述兼氧生物滤池为升流式生物滤池，兼氧生物滤池布水系统和兼氧生物滤池布气系统与兼氧生物滤池池体位于兼氧生物滤池承托层下方的部分连通;
厌氧生物滤池为降流式生物滤池，厌氧生物滤池布水系统与兼氧生物滤池池体位于兼氧生物滤池承托层上方的部分和调节池与厌氧生物滤池池体位于厌氧生物滤池承托层上方的部分连通，厌氧生物滤池布气系统与厌氧生物滤池池体位于厌氧生物滤池承托层下方的部分连通;
好氧生物滤池为升流式生物滤池，好氧生物滤池布水系统与厌氧生物滤池池体位于厌氧生物滤池承托层下方的部分和好氧生物滤池池体位于好氧生物滤池承托层下方的部分连通，好氧生物滤池布气系统与好氧生物滤池池体位于好氧生物滤池承托层下方的部分连通;
反冲洗系统将清水池分别与兼氧生物滤池池体位于兼氧生物滤池承托层下方的部分、厌氧生物滤池池体位于厌氧生物滤池承托层下方的部分、好氧生物滤池池体位于好氧生物滤池承托层下方的部分连通。
4.根据权利要求1所述兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统，其特征在于，所述好氧生物滤池与清水池之间设有好氧生物滤池与清水池连接水管，所述好氧生物滤池与清水池连接水管一端与好氧生物滤池连通，另一端与清水池连通，好氧生物滤池与清水池连接水管上设有好氧生物滤池与清水池连接水管阀门。
5.根据权利要求1所述兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统，其特征在于，所述兼氧生物滤池生物滤料、厌氧生物滤池生物滤料、好氧生物滤池生物滤料包括鹅卵石及陶粒、陶瓷玻璃环、麦饭石、珊瑚砂、活性炭、沸石、火山岩中的至少一种，鹅卵石置于生物滤池承托层上，其他生物滤料放置于鹅卵石上。
6.根据权利要求1所述兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统，其特征在于，所述兼氧生物滤池承托层、厌氧生物滤池承托层、好氧生物滤池承托层上设有滤头。
7.使用权利要求1所述兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统处理污水的方法，其特征在于，包含以下步骤：
将调节池内的原水通入兼氧生物滤池中，原水中污染物在兼氧生物滤池滤料和微生物作用下发生物理截留和生化反应，形成兼氧生物滤池出水;
将所述兼氧生物出水和原水按比例混合通入厌氧生物滤池形成厌氧生物滤池进水，厌氧生物滤池进水在厌氧生物滤池滤料和微生物作用下发生物理截留和生化反应，生成厌氧生物滤池出水;
将所述厌氧生物滤池出水通入好氧生物滤池中，厌氧生物滤池出水在好氧生物滤池滤料和微生物作用下发生物理截留和生化反应，完成污水净化。
8.根据权利要求7所述处理污水的方法，其特征在于，在进行污水处理之前先进行菌种培养：
控制兼氧生物滤池中溶解氧浓度为0-3mg L-1，厌氧生物滤池中溶解氧浓度为0-0.5mgL-1，好氧生物滤池中溶解氧浓度为1-5mg L-1;
分别向兼氧生物滤池、厌氧生物滤池和好氧生物滤池中加入菌种;
将葡萄糖浓度为100-500mg L-1、氯化铵浓度为10-50mg L-1、磷酸氢二钾浓度为0.5-5mgL-1的营养液加入兼氧、厌氧、好氧生物滤池池体对菌种进行培养;
在兼氧生物滤池中形成的微生物主要由亚硝化菌、硝化菌、异氧菌及反硝化菌组成;在厌氧生物滤池中形成的微生物主要由反硝化菌、厌氧氨氧化菌及聚磷菌组成;在好氧生物滤池中形成的微生物主要由异氧菌，亚硝化菌及硝化菌组成。
9.根据权利要求7所述的处理污水的方法，其特征在于，在污水处理后对生物滤池进行反冲洗：
先开动反冲洗气泵，搅动生物滤池中长期累积的淤泥和微生物，使它们从滤料中脱落悬浮在水中;
开动反冲洗水泵，进行气水联冲，使含有大量淤泥和微生物的水排出;
反冲洗水泵抽取生物滤池出水池进行冲洗。
10.根据权利要求7所述的处理污水的方法，其特征在于，厌氧生物滤池布水系统向厌氧生物滤池池体输入的兼氧生物滤池出水和调节池内的原水，其中原水与兼氧生物滤池出水混合比例为0.5至2。
说明书
兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统及其处理污水的方法
技术领域
本发明涉及污水技术领域，具体地，涉及一种兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统及其处理污水的方法。
背景技术
由于污染日益严重，社会对水环境保护的需求日益提高，对污水中有机物、氨氮、总氮、总磷等水质指标排放标准提出更严格的要求;生物滤池目前已广泛应用于市政污水、低浓度工业废水、受污染原水、自来水的深度处理和提标改造;生物滤池由布水系统、布气系统、反冲洗系统、承压层、生物滤料等五部分构成，是一种微生物生长系统，通过生物滤料的物理截留，以及附着在生物填料上的微生物的吸附、吸收、降解、氧化、合成等作用，去除可生物降解和利用的溶解性物质;生物滤池根据曝气强度不同导致的池内水中溶解氧浓度不同，可分为好氧生物滤池、兼氧生物滤池、厌氧生物滤池;在不同溶解氧浓度下，生物滤池生化功能各不相同;好氧生物滤池溶解氧较高，有大量异养菌存在，可有效去除废水中有机物和氨氮，对总氮有一定的去除效果，但对总氮去除效率很低，同时曝气也需要一定的能耗;缺氧生物滤池溶解氧一般在0-1mg L-1，厌氧生物滤池溶解氧一般为0mg L-1，在有碳源、氨氮、亚硝酸盐氮或者硝酸盐氮存在的情况下，发生短程硝化-反硝化反应，硝化-反硝化反应，或者厌氧氨氧化反应，可同时有效去除水中的氨氮、总氮和有机物;此外，反硝化反应对除磷也有良好效果;而常规的工艺如厌氧，好氧工艺对有机物、氨氮有较佳处理效果，但对总氮、总磷去除效果较为欠缺。
发明内容
本发明的目的在于针对常规厌氧、好氧工艺对总氮、总磷去除效果较差的问题，提供一种兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统及其处理污水的方法，兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统，包括调节池、清水池和反冲洗系统，还包括兼氧生物滤池、厌氧生物滤池和好氧生物滤池，兼氧生物滤池与调节池连通，调节池和兼氧生物滤池同时与厌氧生物滤池连通，厌氧生物滤池与好氧生物滤池连通，反冲洗系统同时与清水池、兼氧生物滤池、厌氧生物滤池和好氧生物滤池连通，调节池内的原水进入兼氧生物滤池进行过滤和生物处理，兼氧生物滤池出水和调节池的原水进入厌氧生物滤池进行过滤和生物处理，厌氧生物滤池出水进入好氧生物滤池进行过滤和生物处理。
兼氧生物滤池包括兼氧生物滤池池体、兼氧生物滤池布水系统、兼氧生物滤池布气系统、兼氧生物滤池承托层和兼氧生物滤池生物滤料;兼氧生物滤池布水系统一端与调节池连通另一端与兼氧生物滤池池体，兼氧生物滤池布气系统与兼氧生物滤池池体连通，兼氧生物滤池承托层设于兼氧生物滤池池体内，兼氧生物滤池生物滤料设于兼氧生物滤池池体内且位于兼氧生物滤池承托层上部;兼氧生物滤池生物滤料包括鹅卵石及陶粒、陶瓷玻璃环、麦饭石、珊瑚砂、活性炭、沸石、火山岩中的至少一种，鹅卵石置于兼氧生物滤池承托层上，其他生物滤料放置于鹅卵石上;
兼氧生物滤池为升流式生物滤池，兼氧生物滤池布水系统和兼氧生物滤池布气系统与兼氧生物滤池池体位于兼氧生物滤池承托层下方的部分连通;
厌氧生物滤池包括厌氧生物滤池池体、厌氧生物滤池布水系统、厌氧生物滤池布气系统、厌氧生物滤池承托层和厌氧生物滤池生物滤料;厌氧生物滤池布水系统将调节池与厌氧生物滤池池体、厌氧生物滤池池体与兼氧生物滤池池体连通，厌氧生物滤池布气系统与厌氧生物滤池池体连通，厌氧生物滤池承托层设于厌氧生物滤池池体内，厌氧生物滤池生物滤料设于厌氧生物滤池池体内且位于厌氧生物滤池承托层上部厌氧生物滤池生物滤料包括鹅卵石及陶粒、陶瓷玻璃环、麦饭石、珊瑚砂、活性炭、沸石、火山岩中的至少一种，鹅卵石置于厌氧生物滤池承托层上，其他生物滤料放置于鹅卵石上;
厌氧生物滤池为降流式生物滤池，厌氧生物滤池布水系统与兼氧生物滤池池体位于兼氧生物滤池承托层上方的部分和调节池与厌氧生物滤池池体位于厌氧生物滤池承托层上方的部分连通，厌氧生物滤池布气系统与厌氧生物滤池池体位于厌氧生物滤池承托层下方的部分连通;
好氧生物滤池包括好氧生物滤池池体、好氧生物滤池布水系统、好氧生物滤池布气系统、好氧生物滤池承托层和好氧生物滤池生物滤料;好氧生物滤池布水系统一端与厌氧生物滤池池体连通另一端与好氧生物滤池池体连通，好氧生物滤池布气系统与好氧生物滤池池体连通，好氧生物滤池承托层设于好氧生物滤池池体内，好氧生物滤池生物滤料设于好氧生物滤池池体内且位于好氧生物滤池承托层上部;好氧生物滤池生物滤料包括鹅卵石及陶粒、陶瓷玻璃环、麦饭石、珊瑚砂、活性炭、沸石、火山岩中的至少一种，鹅卵石置于好氧生物滤池承托层上，其他生物滤料放置于鹅卵石上;
好氧生物滤池为升流式生物滤池，好氧生物滤池布水系统与厌氧生物滤池池体位于厌氧生物滤池承托层下方的部分和好氧生物滤池池体位于好氧生物滤池承托层下方的部分连通，好氧生物滤池布气系统与好氧生物滤池池体位于好氧生物滤池承托层下方的部分连通;
反冲洗系统将清水池分别与兼氧生物滤池池体位于兼氧生物滤池承托层下方的部分、厌氧生物滤池池体位于厌氧生物滤池承托层下方的部分、好氧生物滤池池体位于好氧生物滤池承托层下方的部分连通;
根据本发明的一实施方式，好氧生物滤池与清水池之间设有好氧生物滤池与清水池连接水管，好氧生物滤池与清水池连接水管一端与好氧生物滤池池体上方连通，另一端与清水池连通，好氧生物滤池与清水池连接水管上设有好氧生物滤池与清水池连接水管阀门。
根据本发明的一实施方式，兼氧生物滤池承托层、厌氧生物滤池承托层、好氧生物滤池承托层上设有滤头。
一种使用兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统处理污水的方法，包含以下步骤：
将调节池内的原水通入兼氧生物滤池中，原水中污染物在兼氧生物滤池滤料和微生物作用下发生物理截留和生化反应，形成兼氧生物滤池出水;
将所述兼氧生物出水和原水按比例混合通入厌氧生物滤池形成厌氧生物滤池进水，厌氧生物滤池进水在厌氧生物滤池滤料和微生物作用下发生物理截留和生化反应，生成厌氧生物滤池出水;
将所述厌氧生物滤池出水通入好氧生物滤池中，厌氧生物滤池出水在好氧生物滤池滤料和微生物作用下发生物理截留和生化反应，完成污水净化。
根据本发明的一实施方式，在进行污水处理之前先进行菌种培养：
控制兼氧生物滤池中溶解氧浓度为0-3mg L-1，厌氧生物滤池中溶解氧浓度为0-0.5mg L-1，好氧生物滤池中溶解氧浓度为1-5mg L-1;
分别向兼氧生物滤池、厌氧生物滤池和好氧生物滤池中加入菌种;
将葡萄糖浓度为100-500mg L-1、氯化铵浓度为10-50mg L-1、磷酸氢二钾浓度为0.5-5mg L-1的营养液加入兼氧、厌氧、好氧生物滤池池体对菌种进行培养;
在兼氧生物滤池中形成的微生物主要由亚硝化菌、硝化菌、异氧菌及反硝化菌组成;在厌氧生物滤池中形成的微生物主要由反硝化菌、厌氧氨氧化菌及聚磷菌组成;在好氧生物滤池中形成的微生物主要由异氧菌，亚硝化菌及硝化菌组成。
根据本发明的一实施方式，在污水处理后对生物滤池进行反冲洗：
先开动反冲洗气泵，搅动生物滤池中长期累积的淤泥和微生物，使它们从滤料中脱落悬浮在水中;
开动反冲洗水泵，进行气水联冲，使含有大量淤泥和微生物的水排出;
反冲洗水泵抽取生物滤池出水池进行冲洗。
与现有技术相比，本发明的兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统及其处理污水的方法具有以下优点：
本发明的兼氧-厌氧-好氧生物滤池集成系统，在兼氧生物滤池去除部分有机物、氨氮、总氮、总磷、悬浮物，并把氨氮转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，为厌氧生物滤池的反硝化反应和厌氧氨氧化反应提供必要的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮;兼氧生物滤池出水和原水混合，入厌氧生物滤池，在有机物、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、氨氮存在的情况下，发生硝化反硝化、厌氧氨氧化反应和厌氧聚磷反应，有效去除污水中的有机物、氨氮、总氮、总磷和悬浮物;厌氧滤池出水进入好氧生物滤池，丰富的异氧菌，硝化菌能有效去除有机物，氨氮，一定程度降低总磷，总氮，使出水达到使出水达到所需的排放标准;具有处理能力强，经济高效，效果稳定，操作简易等优点。
