[發明專利]復合式多級曝氣生物濾池及其污水處理工藝

有效

• 申請號: 201610050324.5
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105668787B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 劉波;姚芳;侯翔宇;孫信柏;梁子;丁新春;王德朋
• 申請（專利權）人: 南京大學;南京大學鹽城環保技術與工程研究院
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔,楊文晰

技術領域

本發明屬于污水處理領域，特別是一種復合式多級曝氣生物濾池及基于該濾池的污水處理工藝。

背景技術

曝氣生物濾池是八十年代末九十年代初興起的污水處理裝置，最初用于城市污水三級處理，后又發展成直接用于城市污水二級處理。其主要通過在生物濾池中裝填有不同粒徑的濾料，池底裝有曝氣裝置，污水流過濾料層，潔凈的無膜濾床長出生物膜，完成掛膜階段。掛膜完成后污水流經濾床，污染物先經過物理吸附和離子交換，進而被濾料表面的微生物氧化分解。生物濾池最大的特點是生物氧化和物理截留過濾于一體，無需設置二沉池，具有容積負荷大，水力停留時間短，基建投資少，水質高等優點。

近年來曝氣生物濾池發展迅速，工藝形式不斷推陳出新，公開號為CN 203498151的專利文公開一種復合生物濾池，該濾池主要有生化反應池和漏斗狀的過濾池組成，生化反應池的底端和過濾池的頂端固定對接連為一體，在生化反應池內靠近底部的位置固定有第一孔板，孔板上方固定有曝氣頭，曝氣頭由鋪設在第一孔板上方的陶粒填料層覆蓋，在過濾池中靠近底部的位置固定有第二孔板，第二孔板上鋪設有石料層，石料層上方鋪設有石英砂層，第二孔板下裝有出水管，該復合生物濾池結構簡單緊湊，清洗方便，將生化反應池與過濾池結合為一體；但是該濾池僅由生化池和過濾池組成，單個生化池難以完成碳化、硝化和反硝化過程，造成出水COD、總氮濃度依然較高，處理效率較低。沒有完善的反沖洗系統，容易造成濾池堵塞；韓梅（“懸浮填料-沸石 BAF 對低溫水中氨氮的去除特性及機制研究”, 哈爾濱工業大學博士論文,2014）提出將兩種不用粒徑的填料裝填于一種反應器中，實現了將碳化階段和硝化階段分離，解決了自養菌和異養菌世代增值時間不同而導致的停留時間差異問題，但是僅解決濾池碳化和硝化的問題，僅僅將氨氮氧化為硝態氮和亞硝態氮，總氮濃度依然較高，反硝化脫氮問題依然存在，且該濾池占地面積較大，池體較高，能源消耗量大，不宜推廣應用。

發明內容

針對上述現有曝氣生物濾池易堵塞，無法完成反硝化，出水總氮較高以及碳化的異養菌和硝化的自養菌世代增殖期不一而引起的反沖洗頻率不一的問題，本發明提供一種復合式多級曝氣生物濾池及其工藝，該生物濾池實現將碳化和硝化反硝化分置，穩定出水，本發明是這樣實現的：

一種復合式多級曝氣生物濾池，包括罐狀濾池體設置于濾池體底端的進水管和出水管，該濾池體底端中心設有圓柱狀初級曝氣生物濾池，初級曝氣生物濾池外端由上至下分為二級曝氣生物濾池和三級曝氣生物濾池；

初級曝氣生物濾池與進水管之間由下至上依次設有第一進水布水裝置、第一曝氣裝置、第一穿孔板和第一碎石承托層；第一穿孔板和第一碎石承托層穿過初級曝氣生物濾池下方延伸至三級曝氣生物濾池填料下方；第一碎石承托層中設有第一反沖洗排泥管；

初級曝氣生物濾池和二級曝氣生物濾池頂端齊平，并設有第二穿孔板，污水由進水管、第一進水布水裝置通過第一穿孔板和第一碎石承托層進入初級曝氣生物濾池后，再通過第二穿孔板，由設置于初級曝氣生物濾池頂端的溢流堰通過第二進水布水裝置進入二級曝氣生物濾池，溢流堰與第二進水布水裝置之間設有止回閥，以防止二級曝氣生物濾池反沖洗水進入到初級曝氣生物濾池中；

二級曝氣生物濾池底部由上至下依次設有第二曝氣裝置、第二碎石承托層和第三穿孔板，第二碎石承托層中設有第第一穿孔板二反沖洗排泥管；污水由二級曝氣生物濾池底部通過第二碎石承托層和第三穿孔板進入三級曝氣生物濾池，三級曝氣生物濾池底部由上至下依次為有第一碎石承托層和第一穿孔板，污水經過濾后，再通過出水管排出；

初級曝氣生物濾池和二級曝氣生物濾池裝有獨立的反沖洗裝置，以便于對其進行不同頻率不同強度的反沖洗；其中初級曝氣生物濾池還設有第一反沖洗布氣裝置和第一反沖洗進水管，壓縮空氣由第一反沖洗布氣裝置進入初級曝氣生物濾池，清水則通過第一反沖洗進水管由第一進水布水裝置進入初級曝氣生物濾池后，再通過反沖洗出水管流出，沖洗所產生的污泥通過第一反沖洗排泥管排出； 二級曝氣生物濾池還設有第二反沖洗布氣裝置和第二反沖洗進水管，壓縮空氣由第二反沖洗布氣裝置進入二級曝氣生物濾池，清水則通過第二反沖洗進水管由反沖洗進水布水裝置進入二級曝氣生物濾池后，再通過反沖洗出水管流出，沖洗所產生的污泥由第二反沖洗排泥管排出；

三級曝氣生物濾池底部由上至下依次設有第三曝氣裝置和第三反沖洗排泥管，第三反沖洗排泥管位于第一碎石承托層中；