申請日2016.05.12
公開(公告)日2016.08.03
IPC分類號C02F3/30
摘要
一種污水處理設備，包括串聯的一個生物接觸池和一個除磷濾池，所述生物接觸池內設置具有氨吸附、酸堿中和及除磷功能的第一填料床，所述除磷濾池內設置具有除磷功能的第二填料床;所述生物接觸池包括復合功能管系，所述復合功能管系包括進水管和排水管，所述進水管上設置有水泵和進水閥，所述排水管上設置有排水閥;所述除磷濾池包括復合功能管系，所述復合功能管系包括進水管和排水管;所述生物接觸池的排水管與所述除磷濾池的進水管連通，所述排水閥位于所述生物接觸池和所述除磷濾池之間。本發明污水處理設備無需風機、無噪聲、無需攪拌，提升輸送量小，能耗低，設備少，控制簡單，日常維護管理技術要求低，剩余污泥量小，占地面積小，不易堵、復氧能力強。
權利要求書
1.一種污水處理設備，其特征在于：
包括由復合功能管系串聯的一個生物接觸池和一個除磷濾池，所述生物接觸池內設置具有氨吸附、酸堿中和及除磷功能的第一填料床，所述除磷濾池內設置具有除磷功能的第二填料床;
所述復合功能管系包括生物接觸池進水管和生物接觸池排水管，所述生物接觸池進水管上設置有水泵和進水閥，所述生物接觸池排水管上設置有排水閥;
所述復合功能管系包括除磷濾池進水管和除磷濾池排水管;
所述生物接觸池排水管與所述除磷濾池進水管連通，所述排水閥位于所述生物接觸池和所述除磷濾池之間。
2.根據權利要求1所述的污水處理設備，其特征在于：所述第一填料床包括填料A和填料B的混合物，填料A是包括沸石在內的各種具氨吸附功能的材料，填料B是含鈣、鎂、鐵、鋁元素的具酸堿度調節和除磷功能的材料中的一種、兩種或多種;
所述第一填料床下方設置第一承托層，所述第一承托層包括所述填料A。
3.根據權利要求2所述的污水處理設備，其特征在于：優選地，所述填料A為沸石，所述填料B為石灰石砂。
4.根據權利要求2所述的污水處理設備，其特征在于：
所述第一填料床的填料粒徑為4-15mm;
所述第一承托層中的填料A從所述第一承托層的底部向所述第一承托層的上方分層鋪設，粒徑從16-32mm逐漸分層過渡到4-15mm。
5.根據權利要求2-3任一項所述的污水處理設備，其特征在于：所述第二填料床包括所述填料B;
所述第二填料床的下方設置第二承托層，所述第二承托層包括所述填料A。
6.根據權利要求5所述的污水處理設備，其特征在于：
所述第二填料床的填料粒徑為0.5-1.5mm;
所述第二承托層的填料A從所述第二承托層的底部向所述第二承托層的上方分層鋪設，粒徑從16-32mm逐漸分層過渡到2-4mm。
7.根據權利要求1所述的污水處理設備，其特征在于：所述生物接觸池進水管和所述生物接觸池排水管均與所述生物接觸池的底部連通，所述除磷濾池進水管與所述除磷濾池的頂部連通，所述除磷濾池排水管與所述除磷濾池的底部連通。
8.一種采用如權利要求1-8任一項所述的污水處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
(1)打開生物接觸池的進水閥并保持排水閥閉合，將污水快速泵送導入生物接觸池至與所述生物接觸池中的填料床頂部平齊;
(2)關閉生物接觸池的進水閥，靜置生物接觸池使污水充分進行生物反硝化;
(3)打開生物接觸池的排水閥，快速將生物接觸池中的水排出，使生物接觸池中的填料自然復氧;
(4)空置排水后的生物接觸池，使生物接觸池中的填料進行生物硝化過程。
9.根據權利要求8所述的污水處理方法，其特征在于：所述從生物接觸池中排出的水被導入所述除磷濾池，并在經除磷濾池過濾后排放。
10.如權利要求9所述的污水處理方法：其特征在于：所述生物接觸池排水時的平均速度為20-25m/h。
說明書
一種污水處理設備及方法
技術領域
本發明屬于污水處理領域，具體涉及一種序批式自然復氧生物接觸污水處理設備及方法。
背景技術
由于排放標準日益提高，目前各國對污水處理廠出水的水質要求，除了要求去除SS和BOD、COD外，還增加了除氮、除磷的要求。由此，城鎮污水的處理基本上都采用具除磷脫氮功能的A2O原理，即聚磷菌在厭氧條件下吸收快速降解有機物同時以磷酸鹽的形式釋放出其細胞內的磷，在好氧條件下釋放出有機物，同時過量吸收水中的磷，從而完成除磷的過程;硝化菌在好氧條件下，將氨氮氧化成硝酸鹽氮;反硝化菌在缺氧條件下，利用水中的有機物和硝酸鹽代謝，將其轉化成有機物轉化成二氧化碳、水和氨氮，將硝酸鹽氮轉化為氮氣，從而達到去除有機物和脫氮的目的。
利用上述除磷脫氮原理，通常采用的工藝形式有活性污泥法A2O或以活性污泥法為主的復合式A2O以及以各種滲濾形式出現的相關工藝(人工快滲等)。
A2O工藝的優點是占地面積小，缺點是耗能高(需要鼓風曝氣供氧，污泥回流和混合回流在內的多次大水量提升輸送，厭氧池和缺氧池的攪拌)，設備多，控制復雜，日常維護管理技術要求高，剩余污泥量大。
人工快滲等以各種滲濾形式出現的相關工藝的優點是自然復氧、無風機及噪聲、無需多次提升和輸送，無需攪拌，能耗低、設備少，控制簡單，日常維護管理技術要求低，剩余污泥量小，缺點是滲濾工藝一般采用的填料粒徑小，空隙小，濾速低(通常≤1m/d)，所以其占地面積大，且容易堵塞，復氧能力弱。
上述兩類工藝均存在不足之處，開發和研究一種結合上述兩種工藝優點：即無需風機、無噪聲、無需攪拌，提升輸送量小，能耗低，設備少，控制簡單，日常維護管理技術要求低，剩余污泥量小，占地面積小，不易堵、復氧能力強的新型處理工藝和設備十分必要。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的一個目的在于提供一種污水處理設備，該設備采用序批式自然復氧生物接觸法進行污水處理，無需風機、無噪聲、無需攪拌，提升輸送量小，能耗低，設備少，控制簡單，日常維護管理技術要求低，剩余污泥量小，占地面積小，不易堵、復氧能力強。
本發明的另一個目的在于提供一種污水處理方法，采用序批式自然復氧生物接觸法進行污水處理，可使污水中的有機污染物、總氮、總磷、氨氮、懸浮物在低能耗、低成本和占地少的條件下得以有效去除。
根據本發明的一方面，提出一種污水處理設備，包括由復合功能管系串聯的一個生物接觸池和一個除磷濾池，所述生物接觸池內設置具有氨吸附、酸堿中和及除磷功能的第一填料床，所述除磷濾池內設置具有除磷功能的第二填料床;所述復合功能管系包括生物接觸池進水管和生物接觸池排水管，所述生物接觸池進水管上設置有水泵和進水閥，所述生物接觸池排水管上設置有排水閥;所述復合功能管系包括除磷濾池進水管和除磷濾池排水管;所述生物接觸池排水管與所述除磷濾池進水管連通，所述排水閥位于所述生物接觸池和所述除磷濾池之間。
借助于這一方案，該設備能夠實現序批式自然復氧生物接觸污水處理，只簡單地通過控制生物接觸池進水、排水閥門，可以實現生物接觸處理和自然復氧，無需風機、無噪聲、無需攪拌，提升輸送量小，能耗低，設備少，控制簡單，能夠高效地去除氨、磷等大部分污染物，并有效調節排放水的酸堿度，污水處理的效率和效果均非常高。
優選地，所述第一填料床包括填料A和填料B的混合物，填料A是包括沸石在內的各種具氨吸附功能的材料，填料B是含鈣、鎂、鐵、鋁元素的具酸堿度調節和除磷功能的材料中的一種、兩種或多種;所述第一填料床下方設置第一承托層，所述第一承托層包括所述填料A。
優選地，所述填料A為沸石，所述填料B為石灰石砂。
優選地，所述第一填料床的填料粒徑為4-15mm;所述第一承托層中的填料A從所述第一承托層的底部向所述第一承托層的上方分層鋪設，粒徑從16-32mm逐漸分層過渡到4-15mm。
第一填料床的粒徑較大，使得第一填料床填料顆粒之間的縫隙較大，容易使填料顆粒表面更充分地與氧氣接觸，快速復氧。第一承托層的縫隙更大而且縫隙從上往下逐漸增加，因此，當充水時，快速注入的水從迅速充滿這些縫隙并與填料充分接觸，有利于充分發生反應;當排水時，由于底層的縫隙比上層更大，填料縫隙中的污物可順利排出，不會在填料中形成積累;排水過程中填料上部的空氣會隨著填料層內水面下降迅速填補原來由水占據的縫隙空間，排水后，外部空氣也會通過底部排水管進入填料層內，使得填料顆粒表面殘存的薄水層能充分與空氣接觸，快速復氧。
優選地，所述第二填料床包括所述填料B;所述第二填料床的下方設置第二承托層，所述第二承托層包括所述填料A。
優選地，所述第二填料床的填料粒徑為0.5-1.5mm;所述第二承托層的填料A從所述第二承托層的底部向所述第二承托層的上方分層鋪設，粒徑從16-32mm逐漸分層過渡到2-4mm。
優選地，所述生物接觸池進水管和所述生物接觸池排水管均與所述生物接觸池的底部連通，所述除磷濾池進水管與所述除磷濾池的頂部連通，所述除磷濾池排水管與所述除磷濾池的底部連通。
根據本發明的另一方面，提出了一種污水處理方法，包括以下步驟：
(1)打開生物接觸池的進水閥并保持排水閥閉合，將污水快速泵送導入生物接觸池至與所述生物接觸池中的填料床頂部平齊;
(2)關閉生物接觸池的進水閥，靜置生物接觸池使污水充分進行生物反硝化;
(3)打開生物接觸池的排水閥，快速將生物接觸池中的水排出，使生物接觸池中的填料自然復氧;
(4)空置排水后的生物接觸池，使生物接觸池中的填料進行生物硝化過程。
優選地，所述從生物接觸池中排出的水被導入所述除磷濾池，并在經除磷濾池過濾后排放。
優選地，生物接觸池排水時的平均速度為20-25m/h。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
(1)序批式自然復氧生物接觸污水處理設備，該設備無需風機、無噪聲、無需攪拌，提升輸送量小，能耗低，設備少，控制簡單，日常維護管理技術要求低，剩余污泥量小，占地面積小，不易堵、復氧能力強;
(2)序批式自然復氧生物接觸污水處理方法，可使污水中的有機污染物、總氮、總磷、氨氮、懸浮物在低能耗、低成本和占地少的條件下得以有效去除。
