公布日：2022.02.18
申请日：2021.10.15
分类号：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本申请涉及一种循环生物滤池农村生活污水处理系统及处理工艺，包括叠层生物滤池，所述叠层生物滤池包括上端开口的池体和多层设置于池体内且沿池体高度方向间隔排布的滤料层；所述滤料层将池体分隔为上端的布水区，相邻两层滤料层之间的空气层，以及池体底端的集水区，所述滤料层的填料上附着有微生物，所述污水从布水区间歇性进入池体内。经过过滤、初沉、循环处理和外排等步骤，实现对污水的处理。本申请具有进而提高微生物对污水中污染物的分解转换效率，保证使出水水质能够稳定达标的优点。
权利要求书
1.一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，其特征在于：包括叠层生物滤池(4)，所述叠层生物滤池(4)包括上端开口的池体(40)和多层设置于池体(40)内且沿池体(40)高度方向间隔排布的滤料层(41)；所述滤料层(41)将池体(40)分隔为上端的布水区(43)，相邻两层滤料层(41)之间的空气层(44)，以及池体(40)底端的集水区(45)，所述滤料层(41)的填料上附着有微生物，污水从布水区(43)间歇性进入所述池体(40)内。
2.根据权利要求1所述的一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，其特征在于：所述叠层生物滤池(4)的上游设置有调节循环池(3)，所述调节循环池(3)内设置有用于向叠层生物滤池(4)内间歇供水的循环泵(6)，所述集水区(45)与叠层生物滤池(4)之间通过回流管(7)连通。
3.根据权利要求2所述的一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，其特征在于：所述叠层生物滤池(4)下游设置有清水池(5)，所述回流管(7)远离集水区(45)的一端有两条支路，一条支路与调节循环池(3)连通，另一条支路与清水池(5)连通，所述回流管(7)上与调节循环池(3)连通的支路上设置有浮球阀(8)。
4.根据权利要求2所述的一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，其特征在于：所述布水区(43)的上方设置有布水系统；所述布水系统包括布水主管，多根并排设置于布水区(43)上方的布水支管和设置于布水支管上的布水罩；所述布水主管与循环泵(6)连通；布水支管一端封闭且另一端与布水主管连通，布水支管能覆盖整个布水区(43)。
5.根据权利要求2所述的一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，其特征在于：所述滤料层(41)填料的粒径由上至下依次降低。
6.根据权利要求2所述的一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，其特征在于：所述池体(40)内固接有多块沿池体(40)高度方向排布的格栅状隔板(42)，所述滤料层(41)设置于隔板(42)上。
7.根据权利要求2所述的一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，其特征在于：滤料层(41)每层厚度40～60cm，每层空气层(44)高度10～20cm。
8.根据权利要求3所述的一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，其特征在于：所述调节循环池(3)的上游连通有初沉池(2)，所述初沉池(2)的上游连通有格栅井(1)。
9.根据权利要求3所述的一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，其特征在于：所述清水池(5)内设置有提升泵(9)。
10.一种循环生物滤池农村生活污水处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1过滤，污水进入格栅井(1)，格栅可以对污水进行过滤，除较去大杂物及固体颗粒；S2初沉，使用物理处理技术对污水中较大杂物及悬浮颗粒物及胶体进行去除，初沉池(2)的水力停留时间HRT在2.0～4.0h；S3循环处理，初沉池(2)的上清液进入调节循环池(3)，净化后经回流管(7)、浮球阀(8)回流至调节循环池(3)直至浮球阀(8)关闭；叠层生物滤池(4)集水区(45)水力停留时间HRT为0.5～1.0h，循环进水5～10min，停止进水自然通风10～20min交替运行，调节循环池(3)的水力停留时间HRT为12.0～24.0h，循环比为300%～600%；S4外排，浮球阀(8)闭合后，污水经叠层生物滤池(4)处理后由回流管(7)流入清水池(5)，清水池(5)水力停留时间HRT为2.0～4.0h。
发明内容
为了提高污染物的去除率，使出水水质能够稳定达标，本申请提供一种循环生物滤池农村生活污水处理系统及处理工艺。
本申请提供的一种循环生物滤池农村生活污水处理系统采用如下的技术方案：一种循环生物滤池农村生活污水处理系统，包括叠层生物滤池，所述叠层生物滤池包括上端开口的池体和多层设置于池体内且沿池体高度方向间隔排布的滤料层；所述滤料层将池体分隔为上端的布水区，相邻两层滤料层之间的空气层，以及池体底端的集水区，所述滤料层的填料上附着有微生物，所述污水从布水区间歇性进入池体内。
通过采用上述技术方案，叠层生物滤池为多层结构，两层滤料层之间为空气层，污水在空气层之间跌落的过程中，有利于水体充氧，可实现滤料区污水溶解氧浓度0.6～1.8mg/L，从而增强生物滤池的氧化作用，提高有机污染物、氨氮的去除效果；间歇性进水和自然通风交替进行，落干自然通风期间延长了污水在填料中的空床停留时间，提高了微生物膜与污水的接触时间，硝化细菌在驯化成熟达到稳定状态下，硝化反应需要较长接触时间才可将污水中氨氮吸附分解氧化，当细菌与污水中氨氮接触时间不足时，硝化反应不能进行完全，造成氨氮去除率较低，通过叠层滤池的间歇进水为硝化细菌提供足够的反应时间，污水中氨氮被填料吸附后，填料表面的硝化细菌在滤池布水后落干期间进行硝化反应，将污水中氨氮转化为硝态氮实现转化去除，从而进一步提高生物滤池有机物的去除效率。综上所述，通过设置叠层生物滤池，并间歇性向叠层生物滤池中布水，提高了滤料层的好氧环境，有利于填料微生物挂膜，同时延长了污水在填料中的空床停留时间，提高了微生物膜与污水的接触时间，进而提高微生物对污水中污染物的分解转换效率，保证使出水水质能够稳定达标。
可选的，所述叠层生物滤池的上游设置有调节循环池，所述调节循环池内设置有用于向叠层生物滤池内间歇供水的循环泵，所述集水区与叠层生物滤池之间通过回流管连通。
通过采用上述技术方案，经过滤料层净化后的污水进入集水区进行沉淀，从集水区流出的部分上清液进入调节循环池，可以对新进污水进行稀释，降低调节循环池内污水的污染物浓度，增强调节循环池的抗水质负荷能力，进行下一次布水工作时，滤料层中被转化的有机物同时被洗脱，滤料层填料表面恢复对污染物的吸附功能，使其适用于农村生活污水水质波动大的情况，实现叠层滤池的长期高效的氨氮去除效果，保证使出水水质能够稳定达标。
可选的，所述叠层生物滤池下游设置有清水池，所述回流管远离集水区的一端有两条支路，一条支路与调节循环池连通，另一条支路与清水池连通，所述回流管上与调节循环池连通的支路上设置有浮球阀。
通过采用上述技术方案，从集水区流出的部分上清液流经浮球阀进入调节循环池，对新进污水进行稀释，部分上清液流入清水池进行外排，直到调节循环池内的液位升高至浮球阀关闭，进行循环处理流程。通过设置浮球阀，便于对调节循环池内的液位进行控制。
可选的，所述布水区的上方设置有布水系统；所述布水系统包括布水主管，多根并排设置于布水区上方的布水支管和设置于布水支管上的布水罩；所述布水主管与循环泵连通；布水支管一端封闭且另一端与布水主管连通，布水支管能覆盖整个布水区。
通过采用上述技术方案，循环泵将污水间歇性泵入布水系统中，布水主管将污水分配给多个布水支管，并通过布水罩均匀向布水区布水；通过设置布水系统，可将污水均匀分布于滤料层上，有利于生物滤池的滤料形成挂膜，生物膜的均匀分布有利于污染物的有效去除。
可选的，所述滤料层填料的粒径由上至下依次降低。
通过采用上述技术方案，滤池层由上至下填料的渗透性逐层降低，以控制污水中污染物的运移和渗透，粗填料滤层由于其滤料孔隙较大，主要起到拦截污水中较大悬浮颗粒物，同时使得污水在填料中形成侧向流动，提高污水分布的均匀度，使污水均匀配进入下一滤层；细滤料层填料粒径较小，孔隙率小，渗透性相对较差，使得污水在此滤层中形成向下渗透和侧向流动相对缓慢，利用填料表面中微生物膜形成致密滤层对污水中较小悬浮颗粒有机物及微小固体颗粒物被拦截吸附，其中有机颗粒物及胶体不断被填料表面微生物进行分解和转化实现污水中污染物的去除，不同粒径填料分层进行悬浮颗粒物的拦截，使污水中固体悬浮物得到有效去除，并有效防止滤池填料的频繁堵塞。
可选的，所述池体内固接有多块沿池体高度方向排布的格栅状隔板，所述滤料层设置于隔板上。
通过采用上述技术方案，格栅状的隔板既可以对滤料层进行稳定的支撑，也可以供污水通过。
可选的，滤料层每层厚度40～60cm，每层空气层高度10～20cm。
通过采用上述技术方案，设计适宜的滤料层厚度和空气层高度，有利于水体充氧，自然通风时，也可以满足滤料层的好氧环境，有利于填料微生物挂膜，提高微生物对污水中污染物的分解转换效率。
可选的，所述调节循环池的上游连通有初沉池，所述初沉池的上游连通有格栅井。
通过采用上述技术方案，格栅井可以对污水进行过滤，除较去大杂物及固体颗粒物，初沉池可以除去污水中较大杂物、悬浮颗粒物及胶体；通过设置格栅井和初沉池，可以对污水进行预处理，减少滤料层堵塞的频次。
可选的，所述清水池内设置有提升泵。
通过采用上述技术方案，便于清水池内的水排出。
一种循环生物滤池农村生活污水处理工艺，包括以下步骤：S1过滤，污水进入格栅井，格栅可以对污水进行过滤，除较去大杂物及固体颗粒；S2初沉，使用物理处理技术对污水中较大杂物及悬浮颗粒物及胶体进行去除，初沉池的水力停留时间HRT在2.0～4.0h；S3循环处理，初沉池的上清液进入调节循环池，净化后经回流管、浮球阀回流至调节循环池直至浮球阀关闭；叠层生物滤池集水区水力停留时间HRT为0.5～1.0h，循环进水5～10min，停止进水自然通风10～20min交替运行，调节循环池的水力停留时间HRT为12.0～24.0h，循环比为300%～600%；S4外排，浮球阀闭合后，污水经叠层生物滤池处理后由回流管流入清水池，清水池水力停留时间HRT为2.0～4.0h。
通过采用上述技术方案，通过叠层生物滤池和调节循环池对污水进行循环处理，可以对进水污染物进行稀释，降低生物滤池污染物负荷，同时更大的提高了填料挂膜微生物总量，水力负荷保持在1~4m3/(m2•d)下，容积负荷可达到1000gBOD5/(m3•d)，污染物去除率有较高提升，BOD5去除率在80%~90%左右，氨氮去除率为70%~85%之间。结构中各滤料层陶粒BOD5去除率可达到20%~30%，氨氮去除率为15%~25%左右。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置叠层生物滤池，并间歇性向叠层生物滤池中布水，提高了滤料层的好氧环境，有利于填料微生物挂膜，同时延长了污水在填料中的空床停留时间，提高了微生物膜与污水的接触时间，进而提高微生物对污水中污染物的分解转换效率，保证使出水水质能够稳定达标；
2.通过设置调节循环池、循环泵和回流管，提高了抗冲击符合，使其适用于农村生活污水水量小、间歇排放、水质水量波动大的情况，实现现叠层滤池的长期高效的氨氮去除效果，保证使出水水质能够稳定达标；
3.通过设置布水系统，可将污水均匀分布于滤料层上，有利于生物滤池的滤料形成挂膜，生物膜的均匀分布有利于污染物的有效去除；
4.通过设置不同粒径滤料层，可以对悬浮颗粒物的拦截，使污水中固体悬浮物得到有效去除，并有效防止滤池填料的频繁堵塞。
（发明人：罗涛）
