一種逆向曝氣污水處理池及采用該處理池的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污水處理技術設備領域，尤其是涉及一種逆向曝氣污水處理池及采用該處理池的處理方法。
【背景技術】
[0002]目前環保行業針對小城鎮生活污水生物處理技術主要有厭氧和好氧及土地法處理幾種技術，好氧處理技術主要分為生物膜法和活性污泥法。各種技術處理效果良莠不齊，有各自的優勢和不足，下面主要介紹幾種常用的污水處理技術:
[0003]1、普通曝氣生物濾池填料體積較大，填料成本較高。曝氣生物濾池對進水SS (懸浮物)要求較嚴(一般要求SS ^ 100mg/L，最好SS ^ 60mg/L)，因此對進水需要進行預處理，同時，它的反沖洗水量、水頭損失都較大；曝氣生物濾池持續較長的運行周期，需減少反沖次數降低能耗，運用BAF的工藝需對進水進行預處理從而提高了運行成本，否則原水中的大量雜質和SS將進入曝氣濾池，將會堵塞曝氣、布水系統，給系統的運行帶來嚴重的后果Ο
[0004]2、人工濕地處理工藝相對占用土地面積為大，生物和水力的復雜性加大了對其處理機制，若該工藝設計運行的參數不夠精確，會直接導致出水不達標。人工濕地最大的問題是無法在低溫環境下運行，當溫度過低植物吸收污水中的污染物能力低，當溫度低于o°c，污水結冰后會直接影響人工濕地的水力潤濕截面積，會導致出水不達標。
[0005]3、生物接觸氧化污水處理一次性投資較高，填料上生物膜實際數量隨B0D負荷而變，B0D負荷高則生物膜數量多；反之亦然；生物膜量隨負荷增加而增加，負荷過高，則生物膜過厚，在某些填料中易于堵塞；由于填料設置使氧化池的構造較為復雜，曝氣設備的安裝和維護不如活性污泥法來得方便；填料選用不當，會嚴重影響接觸氧化法工藝的正常使用。
【發明內容】
[0006]為了彌補上述污水處理過程中產生的種種不足，本發明提出一種逆向曝氣污水處理池及采用該處理池的處理方法。
[0007]實現上述有益效果的技術方案為，一種逆向曝氣污水處理池，其特征在于，包括:處理室，為處理單元的主要處理空間；曝氣盤，呈網狀并將處理室劃分為上部的好氧區和下部的兼氧區；布水端，設置在處理室側壁上方，使污水以拋物線注入好氧區；集水管，設置在兼氧區的下方將處理完畢的污水流排出；異型碳填料，設置在曝氣盤上方的好氧區內；球形填料，由多個密度大于水的球狀填料串聯設置在異型碳填料上方的好氧區內；兼氧填料，由多個密度小于水的球狀填料串聯設置在兼氧區底部。本技術方案中，采用上布水、下收水的形式；池頂上方布水端采用布水槽、布水堰或布水端的形式進行布水，使進水沿著池體長方向以類似拋物線的軌跡流動，污水在重力及水頭的作用下從上往下運動，穿過生物床填料的污水中的不溶或難容于水的污染物通過水留往池體填料層時，受到填料層的阻隔和吸附將增大污染物和生物膜的接觸時間，同時空氣從池底往上走的過程中同樣會受到填料層的阻隔和吸附，并將氣泡切割成更小的氣泡，如此便增大了空氣和生物膜接觸的比表面積，部分小的氣泡甚至會吸附在填料的縫隙中，如此極大的提升了空氣和生物膜接觸的比表面積和時間，使得氧利用率較其他工藝得到極大的提高，同時污染物去除率也同樣得到極大的提升；本新型的好氧區和兼氧區的填料采用多個串聯球體，球體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細小，增加了氧氣的利用率。另外，每個球體內外均具有不同的生物種類，內部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養菌，這樣每個載體都為一個微型反應器，使硝化反應和反硝化反應同時存在，從而提高了處理效果。
[0008]所述異形炭填料設置在曝氣盤上方0.6-0.8m處。
[0009]所述異形炭填料和球形填料的體積比為1:4-1: 7。
[0010]所述球形填料和兼氧填料外殼均為多空懸浮球填料外殼。
[0011]所述處理系統包括多個處理池，理池的布水端和集水管連通到一起。
[0012]一種采用權利上述處理池的污水處理方法，所述污水處理步驟如下:
[0013](1)、注入污水，將污水從布水端注入處理室；
[0014](2)、好氧處理，污水進入處理室好氧區，在球形填料和異形炭填料區間停留6-10小時，同時曝氣盤向好氧區曝氣，水體積與空氣體積比例為1: 4-1: 5;
[0015](3)、兼氧處理，污水經過好氧區后流入兼氧區，在兼氧區停留2-4小時；
[0016](4)、污水流出，經過兼氧區處理的污水由集水管排出處理室。
[0017]本發明還可以通過向反應器中投加一定數量的懸浮載體，提高反應器中的生物量及生物種類，從而提高反應器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時候，與水呈完全混合狀態，微生物生長的環境為氣、液、固三相。球體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細小，增加了氧氣的利用率。另外，每個球體內外均具有不同的生物種類，內部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養菌，這樣每個載體都為一個微型反應器，使硝化反應和反硝化反應同時存在，從而提高了處理效果。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的處理室的一種實施方式的側視剖視結構示意圖；
[0019]圖2為本發明在處理流程中的水流與氣流流向示意圖；
[0020]圖3為本發明處理室的一種實施例的俯視不意圖；
[0021]圖中，1、處理室；11、好氧區；12、兼氧區；2、曝氣盤；3、布水端；4、集水管；5、異形炭填料；6、球形填料；7、兼氧填料。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0023]結合圖1，本發明的一種實施方式。
[0024]一種逆向曝氣污水處理池，其特征在于，包括:處理室1，為處理單元的主要處理空間；曝氣盤2，呈網狀并將處理室劃分為上部的好氧區11和下部的兼氧區12 ;布水端3，設置在處理室側壁上方，使污水以拋物線注入好氧區；集水管4，設置在兼氧區的下方將處理完畢的污水流排出；異型碳填料5，設置在曝氣盤上方的好氧區內；球形填料6，由多個密度大于水的球狀填料串聯設置在異型碳填料上方的好氧區內；兼氧填料7，由多個密度小于水的球狀填料串聯設置在兼氧區底部。本實施例中，所述異形炭填料設置在曝氣盤上方
0.6-0.8m處。所述異形炭填料和球形填料的體積比為1: 4-1: 7.所述球形填料和兼氧填料表面均加工呈網格狀。所述球形填料和兼氧填料外殼均為多空懸浮球填料外殼。
[0025]一種采用權利上述處理池的污水處理方法，所述污水處理步驟如下:(1)，注入污水，將污水從布水端注入處理室；(2)、好氧處理，污水進入處理室好氧區，在球形填料和異形炭填料區間停留6-10小時，同時曝氣盤向好氧區曝氣，水體積與空氣體積比例為1:4-1: 5; (3)、兼氧處理，污水經過好氧區后流入兼氧區，在兼氧區停留2-4小時；(4)、污水流出，經過兼氧區處理的污水由集水管排出處理室。
[0026]本發明是以異型碳填料和高分子立體曝氣生物床為生物載體的一種發明組合好氧生物膜處理結構。該結構主要構筑物包括逆向曝氣池。異型碳填料和高分子立體曝氣生物床孔隙大，填料質量輕的特點，在曝氣狀態下，填料處于低強度的翻滾狀態，填料間相互摩擦、碰撞使得老化的生物膜得以脫落，能有效促進新生物膜的產生，同時有效避免了曝氣生物濾池處理工藝中濾料容易堵塞的缺點，因此不需反沖洗
[0027]本發明采用上端布水，下端收水的方式。老化脫落的生物膜可通過集水管帶入下一處理單元，得以去除，可有效防止下方沉泥；同時部分不溶或難容于水的污染物通過水留往池體填料層時，受到填料層的阻隔和吸附將增大污染物和生物膜的接觸時間，同時空氣從池底往上走的過程中同樣會受到填料層的阻隔和吸附，并將氣泡切割成更小的氣泡，如此便增大了空氣和生物膜接觸的比表面積，部分小的氣泡甚至會吸附在填料的縫隙中，如此極大的提升了空氣和生物膜接觸的比表面積和時間，使得氧利用率較其他工藝得到極大的提高，同時污染物去除率也同樣得到極大的提升
[0028]在逆向曝氣池中，曝氣盤安裝位置位于池體中下部，使得該池體中曝氣盤以上為好氧區，曝氣盤以下為兼氧區，好氧區內硝化菌將氨氮轉化成硝態氮，在兼氧區內硝態氮轉化為氮氣，同時由于好氧區和兼氧區存在局部的傳質，從而實現了單池內同步硝化反硝化；同時在填料的生物膜上，新的膜不斷產生膜層加厚，內部的膜層所吸收到的氧氣越來越少，好氧菌開始受到抑制將產生一些兼氧菌或者厭氧菌，在膜層內部也存在反硝化作用。因此在脫氮處理過程中無需回流，節約了能耗。
[0029]本申請的逆向曝氣污水處理技術是一種發明生物膜法的污水處理技術。在本發明中，該系統主要由