[发明专利]微曝气循环一体化污水生物生态处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理、环境保护技术领域，特别涉及微曝气循环一体化污水生物生态处理技术。

背景技术

现有的生活废水多为A/O、SBR、CASS、UASB等活性污泥法或其改良处理技术，这些处理技术一方面占地面积大，运行管理复杂，处理效果不理想，绝大部分处理工艺对氮磷处理不能兼顾，主要依靠生物脱氮、化学除磷方式，从而造成运行成本偏高，这些缺陷直接制约了活性污泥法在生活污水处理中的广泛应用。

目前国内外尚未见有关于生活废水表面布水式生物滤池、循环生物强化接触池、竖向人工湿地等组合一体化处理污水，尤其是对氮磷同时处理的报道。

与上述活性污泥法相比，一体化成套污水处理技术具有最明显的优势就是占地面积小、运行管理简便、氮磷去除率高。

发明内容

本发明针对生活废水处理采用传统活性污泥法存在的上述不足，提出一种微曝气循环一体化污水生物生态处理技术，采用表面布水式生物滤池+循环生物强化接触池+竖向人工湿地等核心组合工艺，即可以继承传统生化法稳定可靠等优点，同时，又结合厌氧滴滤、生物倍增和富铁矿除磷等技术特点，使得废水处理效果更好。此外本组合工艺各反应单元空间布局紧凑合理，可以大幅度的减少占地面积。

本发明的技术方案如下：

微曝气循环一体化污水生物生态处理系统，包括依次连通并成G字形分布的调节池、污泥池、表面布水式生物滤池和循环生物强化接触池，循环生物强化接触池采用中央岛式循环结构，中央布置斜板沉淀池和竖向流湿地，外周是循环生物强化接触池，三者也依次连通，进水管从调节池接入，出水管从竖向流湿地接出；所述表面布水式生物滤池建设在循环生物强化接触池上方；表面布水式生物滤池和污泥池之间设置有污泥回流通道。

本系统中，表面布水式生物滤池主要功能为去除有机物，循环生物强化接触池主要功能为脱氮除磷、进一步去除废水中的有机物，竖向人工湿地主要功能为进一步去除废水中的磷，其确保排水磷浓度达标。经过上述处理，可充分去除污水中的碳、氮、磷和有机物，可得到符合《城镇生活污水处理厂污染排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准的清水。

具体地，所述表面布水式生物滤池内填料采用半软性填料，填料制作成具有相同尺寸和形状的单元块，每块填料由压成波纹状的薄片交叉组装而成。滤池上部并在填料上方法安装圆形自旋转布水器，废水依靠泵压流入布水器,布水器在喷水反作用力作用下作旋转运动，从而使废水均匀地滴洒在滤池的填料上进行处理。

所述循环生物强化接触池为好氧—缺氧环境，具有依次交替分布的好氧区与厌氧区，好氧区与厌氧区之比为4：1，废水在池内循环流动时不断地处于好氧—缺氧—好氧……循环交替状态，不仅有利于硝化反硝化脱氮，而且有利于磷的释放和污泥对磷吸收，从而起到很好的脱氮除磷效果。并且在好氧区内安装射流曝气机，采用微曝气技术，氧气气泡细小，上升速率慢。一方面使得池内氧气浓度适中，分布均匀，另一方面氧气能与废水充分接触，利用率高，从而减少氧气曝气量。同时循环生物强化接触池的填料为多面空心球填料，采用比表面积高生物填料作为微生物生长载体，废水在循环流动过程中与填料表面的微生物充分接触，不仅可促进有机物的降解，还可以减少污泥回流量，增加排泥量有助于除磷。另外，由于采用多面空心球填料，污水由于这种填料的结构特点，使得它在这个区域内的停留时间加长，循环生物强化接触池具有高回流比特性，这可提高其对进水水质变化的抗冲击能力。

所述竖向流湿地内放置具有除磷特性的富铁矿填料。经前述系统的好氧、厌氧、缺氧等生物除磷作用后，废水的磷含量大部分得到去除，但仍不能满足一级A标或一级B标对磷的排放要求。因此，竖向人工湿地反应器内以一定粒径的富铁矿石作为填料，其比面积大，而且对低浓度磷酸盐废水具有很好的吸附作用。当废水从上至下流经富铁矿石表面时，废水中的磷酸根被进一步去除，满足废水中磷的排放要求。

本发明具有以下几大优势：

1、脱氮除磷处理效果好，尤其是除磷率高。本系统的循环生物强化接触池采用好氧缺氧循环交替和微曝气技术，不仅曝气量少，而且硝化和反硝化效果好，脱氮率高；此外本工艺除了厌氧好氧生化除磷之后，为了确保满足一级B排放要求，在处理末端又建设了竖向人工湿地除磷。该湿地是选择对磷酸盐具有很强吸附效果的富铁矿材料作为滤料，对含磷浓度低的废水具有很好的吸附效果。

2、废水不仅处理效果好，而且污泥回流量小。由于表面布水式生物滤池和循环生物强化接触池设置有大量填料，微生物和废水之间接触面积大，可大大提高废水处理效果和减少污泥回流量。