基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备及方法技术

本发明专利技术揭示一种基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备及方法，包括格栅池、调节池、升流式厌氧生物滤池、降流式好氧生物滤池及清水池，格栅池、调节池、升流式厌氧生物滤池、降流式好氧生物滤池及清水池依次连接；以及采用该设备处理原水的方法。通过基于生物滤池的含中低浓度营养盐原水处理方法，相比较于传统净水方法，流程和步骤简单，针对中低浓度营养盐处理效果更佳；通过基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备，相比较于传统净水设备，结构简单，占地面积少，实际操作性强，能满足小规模，中等规模，或者大规模原水处理，整个设备利用重力势能运作，减少能耗。

Equipment and Method of Raw Water Treatment Containing Low and Medium Nutrients Based on Biofilter

【技术实现步骤摘要】
基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备及方法
本专利技术涉及原水处理
，具体地，涉及基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备及方法。
技术介绍
随着人类社会的发展，经济和社会活动的增加，人类活动对水环境的污染愈发严重。在铺设市政污水管网的地区，污水可以通过污水管输送到城市污水处理厂进行处理，而在没有铺设市政污水管网的地区，如偏远地区的农村、小区、企业、农场、养殖塘产生的污水，若直接排放，会污染污水流经的小溪，河流，湖泊。若是在饮用水源地，甚至会影响饮用水源的水质。因此，其产生的污水需要单独进行处理，达到相应排放标准后才能排放到环境中。常用的厌氧生物法有：水解酸化反应池、厌氧生物接触法、厌氧折流板反应池、上流式厌氧污泥床和IG厌氧反应器等。常用的好氧生物处理方法有：活性污泥法、序批式活性污泥法，好氧生物接触氧化法和氧化沟等。常用的物理化学方法有：以氯化铝，聚合氯化铝，氯化亚铁，聚合硫酸铁，和一些有机高分子等药剂为混凝药剂的混凝沉淀。而深度处理技术包括曝气生物滤池，活性炭吸附法，臭氧氧化法，芬顿氧化法，微滤膜过滤，超滤膜过滤，纳滤膜过滤，反渗透膜过滤等。厌氧生物法一般适用于较高污染浓度的污水。好氧生物法一般适用于可生化性较好且中高污染浓度的污水。混凝沉淀对悬浮物，浊度，COD，总磷，重金属有较好去除作用，但物化污泥会造成二次污染，处理成本高昂。臭氧氧化法属于一种高级氧化法，能把水中部分难降解有机物分解为易降解小分子有机物，几乎不产生副产物，没有二次污染，但是设备和处理费用高。膜技术处理污水，具有出水水质优异等优点，但是膜价格昂贵，能耗高，容易被污染。常见的污水厂处理工艺往往包括初级处理，二级处理和深度处理。例如，部分城市污水处理厂采用的工艺是初级沉淀-活性污泥法-曝气生物滤池-混凝沉淀，初级沉淀可去除较大的颗粒和悬浮物，活性污泥法可去除水中大部分可生物降解污染物和部分去除氨氮，但是去除率不够高，往往水中COD浓度仍然达到80mgL-1以上，氨氮浓度在15mgL-1以上，总磷浓度在2mgL-1以上。需要曝气生物滤池的物理截留和生物作用对水中有机物，氨氮，总磷浓度进一步去除，使COD达到60mgL-1以上，氨氮达到8mgL-1以上，总磷浓度达到1.5mgL-1以上。为进一步降低总磷和COD，使用聚合氯化铝对曝气生物滤池出水进行混凝沉淀。由此可见，曝气生物滤池一般是在废水组合工艺中的深度处理阶段进行应用，且通常是用于去除水中可生化性有机物，氨氮等。有文献报道采用生物转盘-兼氧活性污泥-芬顿氧化-厌氧生物滤池-曝气生物滤池组合工艺处理垃圾渗滤液。生物转盘-兼氧活性污泥主要是去除垃圾渗滤液中大部分可生化性有机物和总氮，而芬顿氧化主要作用是去除生物转盘-兼氧活性污泥出水中难生物降解有机物和总磷。在此组合工艺中，厌氧生物滤池-曝气生物滤池以芬顿氧化池出水作为进水，在添加甲醇增加碳源的情况下，通过硝化-反硝化作用进一步去除水中总氮。厌氧生物滤池-曝气生物滤池通常是用于废水的深度处理，在添加碳源的情况下，去除水中总氮为主。一些中低浓度营养盐的污水，如农村生活污水，养殖鱼塘污水等，污水中污染物质浓度较低，不适于采用装有悬挂填料的厌氧生物池-好氧生物接触氧化池组合工艺进行处理。乡镇，农村住宅常用的化粪池，具有一定活性污泥法的特征，能部分去除家庭排放的生活污水，但只经过化粪池微生物简单的处理，污水往往仍含有洗发水、油脂、人类排泄物等成分，不能达标排放。而现在广泛推广的污水处理工艺，如格栅-调节池-厌氧生物池-好氧生物接触氧化池-沉淀池-湿地，在农村生活污水，小区生活污水等方面有广泛的应用，其能去除污水中一部分有机物、氨氮、总磷、悬浮物等污染物，部分分解洗发水、油脂等大分子物质。但此工艺也具有较多缺点。农村生活污水污染物质浓度较低，厌氧生物池和好氧生物接触氧化池中污泥浓度较低，微生物数量少，微生物活性较低，处理污染物的能力有限。厌氧生物池、好氧生物接触氧化池微生物池体体积较大，此外，湿地需要种植较多植物，占地面积大。使用2-3台水泵，1台气泵，能耗较高。工艺流程较多，管理操作较复杂繁琐，湿地容易滋生蚊虫，湿地植物需要经常清理。该组合工艺处理效率低，出水仍含有较多污染物，较难满足日益严格的排放要求。养殖塘在养殖鱼、虾过程中，投放的大量饲料，鱼、虾排放物，使水塘营养盐浓度不断增加，排放到水环境中会对周围环境造成污染，引起富营养化。养殖塘污水以可生物降解有机物，氮，磷等营养盐为主，浓度相对较低，常规的悬挂填料的厌氧生物池-好氧生物接触氧化池对此类低浓度污水处理效率低，生物滤池此类处理低浓度污水具有优势的工艺才适合处理养殖鱼塘污水。生物滤池目前已广泛应用于城市生活污水、工业废水、受污染污水等深度处理和提标改造。它由布水系统、布气系统、反冲洗系统、承压层、生物滤料等五部分构成。微生物在生物滤料表面形成生物膜，并在生物滤料之间间隙生长繁殖，因此其去除污水污染物的原理是生物滤料的物理截留，以及附着在滤料上的微生物的截留、吸附、吸收、降解、氧化、合成等作用，去除污水中有机物，氨氮，总氮，磷，悬浮物等。该工艺是集生物作用与物理过滤于一体的深度处理技术。生物滤料的种类包括陶粒、颗粒活性炭、火山岩、沸石等，滤料高度一般为3-9米。生物滤池流向分为升流式和降流式。升流式运行较为稳定，但需要水泵提升污水。降流式利用重力提供能量，较为节能，但容易发生堵塞，清洗频率较高。生物滤池曝气强度不同，滤池水中溶解氧浓度不同，可分为好氧生物滤池、缺氧生物滤池、厌氧生物滤池。在不同溶解氧浓度下，由于微生物群落优势菌种不同，滤池生化功能也各不相同。好氧生物滤池溶解氧较高，有大量异养菌和硝化菌存在，可有效去除废水中有机物并把氨氮转化为硝氮，对TP有一定的去除效果，但对TN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0-1mgL-1，此时亚硝化菌较为活跃，硝化菌由于氧气不足而被抑制，一般是把氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。厌氧生物滤池溶解氧一般为0mgL-1，在有碳源、氨氮、亚硝酸盐氮或者硝酸盐氮存在的情况下，在此条件下反硝化菌和厌氧氨氧化菌较为活跃，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。由于水污染日益严重，而经济发展和社会生活对用水水质要求日益严格，因此，对污水中有机物、氨氮、总氮、总磷等水质指标排放标准提出了更高的要求。常规工艺如厌氧、好氧工艺处理有机物、氨氮、总氮和总磷去除效果欠佳。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备及方法。本专利技术公开的一种基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备，包括格栅池、调节池、升流式厌氧生物滤池、降流式好氧生物滤池及清水池，格栅池、调节池、升流式厌氧生物滤池、降流式好氧生物滤池及清水池依次连接。根据本专利技术的一实施方式，还包括反冲洗系统，反冲洗系统分别连接升流式厌氧生物滤池、降流式好氧生物滤池及清水池。根据本专利技术的一实施方式，升流式厌氧生物滤池包括厌氧池体、厌氧承托层及厌氧生物滤料；厌氧池体分别与调节池及降流式好氧生物滤池连接，厌氧承托层及厌氧生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备，其特征在于，包括格栅池(1)、调节池(2)、升流式厌氧生物滤池(3)、降流式好氧生物滤池(4)及清水池(5)，所述格栅池(1)、所述调节池(2)、所述升流式厌氧生物滤池(3)、所述降流式好氧生物滤池(4)及所述清水池(5)依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备，其特征在于，包括格栅池(1)、调节池(2)、升流式厌氧生物滤池(3)、降流式好氧生物滤池(4)及清水池(5)，所述格栅池(1)、所述调节池(2)、所述升流式厌氧生物滤池(3)、所述降流式好氧生物滤池(4)及所述清水池(5)依次连接。2.根据权利要求1所述的基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备，其特征在于，还包括反冲洗系统(6)，所述反冲洗系统(6)分别连接所述升流式厌氧生物滤池(3)、所述降流式好氧生物滤池(4)及所述清水池(5)。3.根据权利要求2所述的基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备，其特征在于，所述升流式厌氧生物滤池(3)包括厌氧池体(31)、厌氧承托层(32)及厌氧生物滤料(33)；所述厌氧池体(31)分别与所述调节池(2)及所述降流式好氧生物滤池(4)连接，所述厌氧承托层(32)及所述厌氧生物滤料(33)均设置于所述厌氧池体(31)内，所述厌氧生物滤料(33)放置于所述厌氧承托层(32)。4.根据权利要求3所述的基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备，其特征在于，所述降流式好氧生物滤池(4)包括好氧池体(41)、好氧承托层(42)、好氧生物滤料(43)及曝气系统(44)；所述好氧池体(41)分别与所述厌氧池体(31)及所述清水池(5)连接，所述好氧承托层(42)及所述好氧生物滤料(43)均设置于所述好氧池体(41)内，所述好氧生物滤料(43)放置于所述好氧承托层(42)，所述曝气系统(44)连通所述好氧池体(41)。5.根据权利要求4所述的基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备，其特征在于，所述曝气系统(44)包括曝气风机(441)及曝气风管(442)，所述曝气风机(441)出风口通过所述曝气风管(442)连通所述好氧池体(41)。6.根据权利要求4所述的基于生物滤池的含中低浓度营养盐的原水处理设备，其特征在于，所述反冲洗系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志伟，陈佛颂，徐瑞娥，
申请(专利权)人：惠州市合新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44