公布日：2023.11.03
申请日：2023.08.29
分类号：C02F3/30(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置及其方法，包括：选择任意一个滤池持续进水；第一阶段：上述滤池保持只进水不出水对生活污水初步处理，同时对另一个滤池进行反冲洗，反冲洗出水经过沉淀池和第三个滤池深度处理；第二阶段：反冲洗的滤池反冲洗结束，保持进水的滤池对生活污水进行初步处理，保持进水的滤池的出水经反冲洗的滤池进一步处理，进一步处理后的出水再经沉淀池和第三个滤池深度处理；重新选择不同的滤池交替进水，重复上述步骤。本发明连续进水的同时进行反冲洗，且进行多级好氧缺氧反应、集成沉淀；通过不同模式下的滤池交替进水，保持滤池的高生物丰度，提高低碳氮比生活污水中污染物质的去除率。
权利要求书
1.一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置，其特征在于，所述装置包括功能区和功能区外部结构；功能区包括相互独立的滤池A、滤池B、滤池C和沉淀池，滤池A、滤池B、滤池C内均依次从上到下设有上填料层、中部曝气管的支管、下填料层、承托层和滤砖；功能区外部结构包括分别可与所述滤池A、滤池B、滤池C和沉淀池相互连通的进水管、沉淀出水管、沉淀进水管、放空管、中部曝气管的主管、配水配气箱、滤池连通管兼反冲洗进水管、反冲洗进气管和澄清出水管。
2.如权利要求1所述的一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置，其特征在于，所述滤池A、滤池B和滤池C的外侧均装有所述配水配气箱，配水配气箱一是在反冲洗状态时，对反冲洗的进水和进气进行一次均匀配水配气至所述滤砖；二是在澄清出水时，对所述滤砖汇集的出水进行汇合后排出。
3.如权利要求1或2所述的一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置，其特征在于，所述进水管、中部曝气管、滤池连通管兼反冲洗进水管、反冲洗进气管和澄清出水管分别与滤池A、滤池B、滤池C相连通；所述放空管、沉淀出水管、沉淀进水管分别与滤池A、滤池B、滤池C和沉淀池相连通。
4.如权利要求3所述的一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置，其特征在于，所述承托层采用碎石或其他具有足够强度和孔隙率的材料；所述下填料层和上填料层的材料采用具有优异的除磷功能的颗粒；所述滤砖，一是对反冲洗进水和进气的二次和三次均匀配水配气至承托层、下填料层和上填料层，二是对澄清出水的汇集。
5.如权利要求3所述的一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置，其特征在于，所述沉淀池的中心竖立设置辐流管，沉淀池上部设置沉淀出水堰。
6.如权利要求3所述的一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置，其特征在于，所述功能区的滤池A、滤池B、滤池C和沉淀池呈一字型排布设置，或者呈田字型形式，可根据地形排布设置。
7.利用权利要求1-6任意一项所述的一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置进行交替多级处理生活污水的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)选择任意一个滤池持续进水；(2)第一阶段：上述滤池保持只进水不出水对生活污水进行初步处理，同时另一个滤池进行反冲洗，反冲洗出水经过沉淀池沉淀和第三个滤池的深度处理；(3)第二阶段：上述反冲洗的滤池反冲洗结束，上述保持进水的滤池对生活污水进行初步处理，上述保持进水的滤池的出水经上述反冲洗的滤池进一步处理，所述进一步处理后的出水再经沉淀池沉淀和第三个滤池的深度处理；(4)重新选择不同的滤池交替进水，重复所述步骤(1)至步骤(3)，保持滤池的高生物丰度，提高低碳氮比生活污水中污染物质的去除率。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一阶段：当选择任意一个滤池进水时，该滤池内的水流从上向下流，依次经过上填料层好氧处理、下填料层缺氧处理、承托层和滤砖，中部曝气管持续为上填料层提供氧气，该滤池对污水内的污染物质进行初步处理；当上述滤池进水的同时对所述另一个滤池进行反冲洗，反冲洗方式为气水反冲洗；反冲洗的出水从沉淀进水管进入沉淀池的辐流管静置沉淀，沉淀出水溢流至沉淀出水堰从沉淀出水管流入第三个滤池；第三个滤池内的水流从上向下流，依次经过上填料层好氧处理、下填料层缺氧处理、承托层和滤砖，中部曝气管持续为上填料层提供氧气，此时污水经过的是好氧缺氧过程，对污水内的污染物质进行深度处理，深度处理后的污水满足排放要求从澄清出水管就近排放。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述第二阶段：当所述反冲洗的滤池反冲洗结束后，上述保持进水的滤池的经初步处理后的出水经其滤砖汇集从其配水配气箱、经滤池连通管兼反冲洗进水管进入所述反冲洗的滤池的配水配气箱，再从所述反冲洗的滤池的滤砖依次从下往上均匀配置到承托层、下填料层和上填料层，中部曝气管持续为上填料层提供氧气，对污水内的污染物质进行进一步处理；所述进一步处理后的出水从沉淀进水管进入沉淀池的辐流管静置沉淀，沉淀出水溢流至沉淀出水堰从沉淀出水管流入第三个滤池；第三个滤池内的水流从上向下流，依次经过上填料层好氧处理、下填料层缺氧处理、承托层和滤砖，中部曝气管持续为上填料层提供氧气，对污水内的污染物质进行深度处理，深度处理后的污水满足排放要求从澄清出水管就近排放。
10.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，当沉淀池内的污泥达到高量时采用抽泥泵抽出外运处置；当所述装置需换地方运行时，从放空管将功能区内的水排空后，利用车载运输即可。
发明内容
针对现有技术中存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置及其方法，本发明是一种交替进水、自动化控制、集成处理的工艺，在整体推流过程中实现多级好氧缺氧处理同时集成沉淀功能，提高低碳氮比生活污水中污染物质的去除率。
本发明的技术方案如下：
一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置，包括功能区和功能区外部结构；功能区包括相互独立的滤池A、滤池B、滤池C和沉淀池，滤池A、滤池B、滤池C内均依次从上到下设有上填料层、中部曝气管的支管、下填料层、承托层和滤砖；功能区外部结构包括分别可与所述滤池A、滤池B、滤池C和沉淀池相互连通的进水管、沉淀出水管、沉淀进水管、放空管、中部曝气管的主管、配水配气箱、滤池连通管兼反冲洗进水管、反冲洗进气管和澄清出水管。
进一步的，所述滤池A、滤池B和滤池C的外侧均装有所述配水配气箱，配水配气箱一是在反冲洗状态时，对反冲洗的进水和进气进行一次均匀配水配气至所述滤砖；二是在澄清出水时，对所述滤砖汇集的出水进行汇合后排出。
进一步的，所述进水管、中部曝气管、滤池连通管兼反冲洗进水管、反冲洗进气管和澄清出水管分别与滤池A、滤池B、滤池C相连通；所述放空管、沉淀出水管、沉淀进水管分别与滤池A、滤池B、滤池C和沉淀池相连通。
进一步的，所述承托层采用碎石或其他具有足够强度和孔隙率的材料；所述下填料层和上填料层的材料采用具有优异的除磷功能的颗粒；所述滤砖，一是对反冲洗进水和进气的二次和三次均匀配水配气至承托层、下填料层和上填料层，二是对澄清出水的汇集。
进一步的，所述沉淀池的中心竖立设置辐流管，沉淀池上部设置沉淀出水堰。
进一步的，所述功能区的滤池A、滤池B、滤池C和沉淀池呈一字型排布设置，或者呈田字型形式，可根据地形排布设置。
利用上述任意一项所述的一种处理生活污水的交替多级曝气生物滤池装置进行交替多级处理生活污水的方法，包括：
(1)选择任意一个滤池持续进水；
(2)第一阶段：上述滤池保持只进水不出水对生活污水进行初步处理，同时另一个滤池进行反冲洗，反冲洗出水经过沉淀池沉淀和第三个滤池的深度处理；
(3)第二阶段：上述反冲洗的滤池反冲洗结束，上述保持进水的滤池对生活污水进行初步处理，上述保持进水的滤池的出水经上述反冲洗的滤池进一步处理，所述进一步处理后的出水再经沉淀池沉淀和第三个滤池的深度处理；
(4)重新选择不同的滤池交替进水，重复所述步骤(1)至步骤(3)，保持滤池的高生物丰度，提高低碳氮比生活污水中污染物质的去除率。
进一步的，所述第一阶段：当选择任意一个滤池进水时，该滤池内的水流从上向下流，依次经过上填料层好氧处理、下填料层缺氧处理、承托层和滤砖，中部曝气管持续为上填料层提供氧气，该滤池对污水内的污染物质进行初步处理；
当上述滤池进水的同时对所述另一个滤池进行反冲洗，反冲洗方式为气水反冲洗；反冲洗的出水从沉淀进水管进入沉淀池的辐流管静置沉淀，沉淀出水溢流至沉淀出水堰从沉淀出水管流入第三个滤池；
第三个滤池内的水流从上向下流，依次经过上填料层好氧处理、下填料层缺氧处理、承托层和滤砖，中部曝气管持续为上填料层提供氧气，此时污水经过的是好氧缺氧过程，对污水内的污染物质进行深度处理，深度处理后的污水满足排放要求从澄清出水管就近排放。
进一步的，所述第二阶段：当所述反冲洗的滤池反冲洗结束后，上述保持进水的滤池的经初步处理后的出水经其滤砖汇集从其配水配气箱、经滤池连通管兼反冲洗进水管进入所述反冲洗的滤池的配水配气箱，再从所述反冲洗的滤池的滤砖依次从下往上均匀配置到承托层、下填料层和上填料层，中部曝气管持续为上填料层提供氧气，对污水内的污染物质进行进一步处理；
所述进一步处理后的出水从沉淀进水管进入沉淀池的辐流管静置沉淀，沉淀出水溢流至沉淀出水堰从沉淀出水管流入第三个滤池；
第三个滤池内的水流从上向下流，依次经过上填料层好氧处理、下填料层缺氧处理、承托层和滤砖，中部曝气管持续为上填料层提供氧气，对污水内的污染物质进行深度处理，深度处理后的污水满足排放要求从澄清出水管就近排放。
进一步的，当沉淀池内的污泥达到高量时采用抽泥泵抽出外运处置；
当所述装置需换地方运行时，从放空管将功能区内的水排空后，利用车载运输即可。
本发明具有如下优点和积极效果：
(1)关于“交替”：本发明通过不同模式切换，通过不同的曝气生物滤池的交替进水(比如滤池A-滤池B-沉淀池-滤池C、滤池B-滤池A-沉淀池-滤池C和滤池C-滤池B-沉淀池-滤池A等模式)，以原水提供养物质，保证不同的滤池内微生物的丰富度相同，进一步保证设备的处理效率。
(2)关于“多级”：首先，本发明设置多个曝气生物滤池，通过多个曝气生物滤池的连续处理，实现本发明整个装置针对生活污水的多级处理。其次，本发明每个曝气生物滤池从上到下依次设置上填料层、下填料层、承托层和滤砖，水流从上向下流动从而依次经过上填料层的好氧处理、下填料层的缺氧处理、滤砖的汇集出水，完成每个曝气生物滤池的多级处理。
(3)本发明在连续进水的同时对滤池反冲洗，在保证出水水质的基础上实现设备的持续运行。并且反冲洗结束后再用一个滤池对反冲洗出水进行处理，实现出水的达标排放。
(4)本发明通过物联网技术，使得设备可以自动化运行，实现无人看守。
(5)本发明为一体化设备，集成污水处理功能，可通过车载运输，以及避免施工边界条件的干扰，实现现场的快速安装。
（发明人：吴军;李平海;陈轶凡;朱俊伟;杨智力;罗智峰;李智;叶雨晴）
