本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)，尤其是涉及一種基于兩級(jí)曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

單級(jí)曝氣生物濾池由于曝氣裝置在裝置下部，氧氣濃度梯度由下到上呈遞減方式分布，根據(jù)曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，由下到上分別是曝氣裝置、承托層、填料層，由于承托層通常是由較大的鵝卵石作為材料填充的，這些鵝卵石不會(huì)被曝氣、反沖的水流或氣流沖動(dòng)，達(dá)到劇烈攪動(dòng)的地步，所以，曝氣生物濾池的曝氣不可能達(dá)到均勻的地步，會(huì)形成局部缺氧的情況，而且，由于在填料層微生物是以生物膜的方式存在的，生物膜是在不斷動(dòng)態(tài)變化，經(jīng)歷著附著、生長(zhǎng)、老化、脫落、重新生長(zhǎng)的過程，傳統(tǒng)的生物膜理論認(rèn)為：載體表面所生長(zhǎng)的生物膜一般由兩部分組成：靠近載體表面的部分稱為惰性生物層，這部分微生物由于難以獲得食料，活性差，基本不參與生化反應(yīng)；包裹于惰性層外面的叫活性生物層，有機(jī)污染物的去除主要依靠這一層中的微生物。曝氣生物濾池的填料的反洗時(shí)間間隔、反洗強(qiáng)度和反洗方式就決定了填料上生物膜的厚度。從生物膜的表層向深層，氧氣也呈梯度變化，分別發(fā)生著好氧、缺氧和厭氧反應(yīng)。由于氧氣分布的不均勻，局部有缺氧情況，生物膜在不停的動(dòng)態(tài)變化著，所以單級(jí)曝氣生物濾池的出水中的COD、氨氮等指標(biāo)會(huì)不斷的發(fā)生波動(dòng)，特別是氨氮指標(biāo)，會(huì)由于硝化不完全，又不具備短程硝化的條件，使亞硝酸鹽增多，氨氮含量不降反升。

為了避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，可以在單級(jí)曝氣生物濾池后串聯(lián)一個(gè)單級(jí)曝氣生物濾池形成二級(jí)曝氣生物濾池，這樣含亞硝酸的廢水會(huì)進(jìn)入第二級(jí)的底部曝氣區(qū)，繼續(xù)氧化，將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，為后續(xù)反硝化創(chuàng)造良好的條件。

但是，目前的二級(jí)曝氣生物濾池依然存在有機(jī)物、氨氮除去率低下的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種基于兩級(jí)曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中兩級(jí)曝氣生物濾池的有機(jī)物、氨氮除去率低下的技術(shù)問題。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種基于兩級(jí)曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池、提升泵、第一曝氣生物濾池、第二曝氣生物濾池，所述提升泵的進(jìn)水端與所述調(diào)節(jié)池連接、出水端與所述第一曝氣生物濾池連接，所述第一曝氣生物濾池頂部設(shè)置有一溢流管，所述溢流管的出水端與所述第二曝氣生物濾池的進(jìn)水端連接；其中，所述第一曝氣生物濾池的高度大于第二曝氣生物濾池的高度，且所述第一曝氣生物濾池的曝氣功率大于第二曝氣生物濾池的曝氣功率并使所述第一曝氣生物濾池內(nèi)氧濃度大于所述第二曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度。

優(yōu)選的，所述污水處理系統(tǒng)還包括一反沖洗裝置，所述反沖洗裝置包括分別與所述第一曝氣生物濾池和第二曝氣生物濾池下端連接的第一反沖洗進(jìn)水管和第二反沖洗進(jìn)水管，分別設(shè)置于所述第一曝氣生物濾池和第二曝氣生物濾池上端的第一反沖洗出水管和第二反沖洗出水管，所述第一反沖洗出水管的進(jìn)水端設(shè)置有與所述第一曝氣生物濾池連通的多個(gè)第一出水槽，第二反沖洗出水管的進(jìn)水端設(shè)置有與所述第二曝氣生物濾池連通的多個(gè)第二出水槽。

優(yōu)選的，多個(gè)所述第一出水槽沿所述第一反沖洗出水管的長(zhǎng)度方向均勻布置，多個(gè)所述第二出水槽沿所述第二反沖洗出水管的長(zhǎng)度方向均勻布置。

優(yōu)選的，所述污水處理系統(tǒng)還包括一與所述第一反沖洗出水管和第二反沖洗出水管的出水端連接的過渡池，所述過渡池底部設(shè)置有排水管、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與所述調(diào)節(jié)池頂端連接。

優(yōu)選的，所述污水處理系統(tǒng)還包括一三通閥，所述三通閥的兩個(gè)進(jìn)水端分別與第一反沖洗出水管和第二反沖洗出水管連接，所述三通閥的出水端與所述過渡池的上端連接。

優(yōu)選的，所述三通閥與所述過渡池之間還設(shè)置有一用于破壞氣阻的氣阻破壞井。

同時(shí)，本發(fā)明還提供一種基于兩級(jí)曝氣生物濾池的污水處理方法，包括如下步驟，

(1)通過調(diào)節(jié)池對(duì)污水的水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)節(jié)；

(2)將調(diào)節(jié)后的污水通過第一曝氣生物濾池進(jìn)行一級(jí)處理，并將第一曝氣生物濾池處理后的污水溢流至第二曝氣生物濾池內(nèi)進(jìn)行二級(jí)處理，在一級(jí)處理和二級(jí)處理時(shí)，分別對(duì)第一曝氣生物濾池和第二曝氣生物濾池進(jìn)行曝氣，使第二曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度大于第二曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度；

(3)出水。

優(yōu)選的，所述污水處理方法還包括對(duì)第一曝氣生物濾池和第二曝氣生物濾池進(jìn)行反沖洗處理，所述反沖洗處理形成的渾濁污水回流至調(diào)節(jié)池內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一方面調(diào)整曝氣使第一曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度大于第二曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度，以提高第一曝氣生物濾池的有機(jī)物氧化效率和第二曝氣生物濾池的除氨氮效率，另一方面將第一曝氣生物濾池的高度大于第二曝氣生物濾池的高度以便于第一曝氣生物濾池內(nèi)污水可溢流至第二曝氣生物濾池，減少污水輸送能量消耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于兩級(jí)曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于兩級(jí)曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池1、提升泵2、第一曝氣生物濾池3、第二曝氣生物濾池4，所述提升泵2的進(jìn)水端與所述調(diào)節(jié)池1連接、出水端與所述第一曝氣生物濾池3連接，所述第一曝氣生物濾池3頂部設(shè)置有一溢流管5，所述溢流管5的出水端與所述第二曝氣生物濾池4的進(jìn)水端連接；其中，所述第一曝氣生物濾池3的高度大于第二曝氣生物濾池4的高度，且所述第一曝氣生物濾池3的曝氣功率大于第二曝氣生物濾池4的曝氣功率并使所述第一曝氣生物濾池3內(nèi)氧濃度大于所述第二曝氣生物濾池4內(nèi)的氧濃度。

具體污水處理時(shí)，首先通過調(diào)節(jié)池1對(duì)污水的水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后通過提升泵2將調(diào)節(jié)池1內(nèi)的污水輸入進(jìn)入第一曝氣生物濾池3內(nèi)進(jìn)行一級(jí)處理，一級(jí)處理后，由第一曝氣生物濾池3頂部的溢流管5溢流至第二曝氣生物濾池4內(nèi)進(jìn)行二級(jí)處理。為了提高一級(jí)處理和二級(jí)處理的處理效率，本實(shí)施例提高第一曝氣生物濾池3內(nèi)的曝氣功率，進(jìn)而提高第一曝氣生物濾池3內(nèi)的氧濃度，使第一曝氣生物濾池3內(nèi)的氧濃度大于第二曝氣生物濾池4內(nèi)的氧濃度，提高第一曝氣生物濾池3內(nèi)的氧氣濃度可有利于培養(yǎng)氧化污水中有機(jī)物及一些還原性物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)菌種，進(jìn)而促進(jìn)有機(jī)物和還原性物質(zhì)的除去效率；而第二曝氣生物濾池4相對(duì)設(shè)置為較低的氧濃度，則有利于培養(yǎng)除去氨氮的優(yōu)勢(shì)菌種，以促進(jìn)氨氮的除去效率。本實(shí)施例通過控制第一曝氣生物濾池3和第二曝氣生物濾池4的氧濃度，進(jìn)而分別控制培養(yǎng)第一曝氣生物濾池3和第二曝氣生物濾池4內(nèi)的除去有機(jī)物、還原性物質(zhì)及氨氮的優(yōu)勢(shì)菌種，從而從整體上提高有機(jī)物、還原性物質(zhì)及氨氮的除去效率。

本實(shí)施例所述污水處理系統(tǒng)還包括一反沖洗裝置6，所述反沖洗裝置6包括分別與所述第一曝氣生物濾池3和第二曝氣生物濾池4下端連接的第一反沖洗進(jìn)水管601和第二反沖洗進(jìn)水管602，分別設(shè)置于所述第一曝氣生物濾池3和第二曝氣生物濾池4上端的第一反沖洗出水管603和第二反沖洗出水管604，所述第一反沖洗出水管603的進(jìn)水端設(shè)置有與所述第一曝氣生物濾池連通的多個(gè)第一出水槽603a，第二反沖洗出水管604的進(jìn)水端設(shè)置有與所述第二曝氣生物濾池4連通的多個(gè)第二出水槽604a。污水處理過程中，可周期性進(jìn)行反沖洗以保證污水處理系統(tǒng)的處理效率，而且本實(shí)施例第一反沖洗出水管603和第二反沖洗出水管604分別通過設(shè)置第一出水槽603a和第二出水槽604a形成溢流出水。

其中，本實(shí)施例多個(gè)所述第一出水槽603a沿所述第一反沖洗出水管603的長(zhǎng)度方向均勻布置，多個(gè)所述第二出水槽604a沿所述第二反沖洗出水管604的長(zhǎng)度方向均勻布置，從而可增加溢流面積，促進(jìn)溢流效率。

在反沖洗出水初期，出水中含有污水及少量污泥，并形成渾濁狀態(tài)，為了避免渾濁水排出，本實(shí)施例所述污水處理系統(tǒng)還包括一與所述第一反沖洗出水管603和第二反沖洗出水管604的出水端連接的過渡池7，所述過渡池7底部設(shè)置有排水管8、回流管9，所述回流管9低于所述排水管8且所述回流管9的出水端與所述調(diào)節(jié)池1頂端連接，反沖洗出水時(shí)，可進(jìn)入過渡池7內(nèi)，渾濁水可通過過渡池7底部的回流管直接回流至調(diào)節(jié)池1內(nèi)以進(jìn)行后續(xù)的處理，而當(dāng)反沖洗出水為澄清水時(shí)，可將回流管9上回流閥10關(guān)閉，由于排水管8高于回流管，當(dāng)過渡池7內(nèi)積累的澄清水高于排水管8時(shí)，則可通過排水管8自動(dòng)出水。

其中，為了便于第一反沖洗進(jìn)水管601和第二反沖洗進(jìn)水管602的出水進(jìn)入過渡池7內(nèi)，本實(shí)施例所述污水處理系統(tǒng)還包括一三通閥11，所述三通閥11的兩個(gè)進(jìn)水端分別與第一反沖洗出水管603和第二反沖洗出水管604連接，所述三通閥11的出水端與所述過渡池7的上端連接。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，反沖洗易產(chǎn)生氣阻，而為了避免氣阻產(chǎn)生，本實(shí)施例所述三通閥11與所述過渡池7之間還設(shè)置有一用于破壞氣阻的氣阻破壞井12，從而使反沖出水能夠順利流出。

本實(shí)施例的基于兩級(jí)曝氣生物濾池的污水處理系統(tǒng)的處理流程如下：首先通過調(diào)節(jié)池對(duì)污水的水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后通過提升泵將調(diào)節(jié)池內(nèi)的污水輸入進(jìn)入第一曝氣生物濾池內(nèi)進(jìn)行一級(jí)處理，一級(jí)處理后，由第一曝氣生物濾池頂部的溢流管溢流至第二曝氣生物濾池內(nèi)進(jìn)行二級(jí)處理，二級(jí)處理可正常溢流出水；其中，為了提高一級(jí)處理和二級(jí)處理的處理效率，本實(shí)施例提高第一曝氣生物濾池內(nèi)的曝氣功率，進(jìn)而提高第一曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度，使第一曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度大于第二曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度，提高第一曝氣生物濾池內(nèi)的氧氣濃度可有利于培養(yǎng)氧化污水中有機(jī)物及一些還原性物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)菌種，進(jìn)而促進(jìn)有機(jī)物和還原性物質(zhì)的除去效率；而第二曝氣生物濾池相對(duì)設(shè)置為較低的氧濃度，則有利于培養(yǎng)除去氨氮的優(yōu)勢(shì)菌種，以促進(jìn)氨氮的除去效率；本實(shí)施例通過控制第一曝氣生物濾池和第二曝氣生物濾池的氧濃度，進(jìn)而分別控制培養(yǎng)第一曝氣生物濾池和第二曝氣生物濾池內(nèi)的除去有機(jī)物、還原性物質(zhì)及氨氮的優(yōu)勢(shì)菌種，從而從整體上提高有機(jī)物、還原性物質(zhì)及氨氮的除去效率。同時(shí)，本實(shí)施例反沖洗時(shí)通過一過渡池將反沖洗前期的渾濁水回流至調(diào)節(jié)池內(nèi)，降低了出水濁度，且反沖洗水由第一曝氣生物濾池和第二曝氣生物濾池進(jìn)入過渡池、由過渡池進(jìn)入調(diào)節(jié)池均在重力作用下自由流動(dòng)，避免了水泵輸送的費(fèi)用，降低了污水處理成本。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一方面調(diào)整曝氣使第一曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度大于第二曝氣生物濾池內(nèi)的氧濃度，以提高第一曝氣生物濾池的有機(jī)物氧化效率和第二曝氣生物濾池的除氨氮效率，另一方面將第一曝氣生物濾池的高度大于第二曝氣生物濾池的高度以便于第一曝氣生物濾池內(nèi)污水可溢流至第二曝氣生物濾池，減少污水輸送能量消耗。

以上所述本發(fā)明的具體實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。