本發(fā)明屬于水處理技術領域，涉及一種新型高效的火電廠生活污水處理工藝，具體涉及一種沸石－活性炭復合濾料串級生物濾池水處理系統(tǒng)及處理工藝。

背景技術：

火電廠內生活污水主要來自廠內辦公區(qū)、食堂、浴室等地，其特點是平均流量較小，污染物總量較少，除COD、氨氮等生化指標不符合國家《污染物綜合排放標準》(GB8978-1996)外其他指標均與原水基本相同，因此通常將生活污水處理后回用至電廠循環(huán)水或其他工業(yè)用水系統(tǒng)。傳統(tǒng)火電廠生活污水處理工藝為生物接觸氧化或曝氣生物濾池工藝，其中生物接觸氧化池因占地面積大、流速慢、微生物掛膜受氣溫影響較大、檢修維護困難、易產生甲烷有害氣體等因素，在大多數電廠運行并不成功。曝氣生物濾池處理工藝則存在掛膜耗時長、微生物生長緩慢、對進水SS要求高、反洗時濾料易偏流堆積、污泥穩(wěn)定性差、水頭損失較大、反洗時濾料沖洗不充分容易出現結團現象等問題，這些缺點造成曝氣生物濾池系統(tǒng)運行一段時間后出水水質較差，無法滿足達標排放或回用要求。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種沸石－活性炭復合濾料串級生物濾池水處理系統(tǒng)及處理工藝，該工藝能夠快速、高效的處理生活污水，其出水水質好，運行穩(wěn)定，能適應低溫環(huán)境，啟動快速，靈活方便，不需要專門進行污泥接種和微生物馴化；生活污水經處理后可滿足相關回用標準。生活污水回用于火電廠循環(huán)水或其他系統(tǒng)，減少了廢水排放，具有較好的環(huán)境效益和經濟效益。

為實現上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：

一種沸石－活性炭復合濾料串級生物濾池水處理系統(tǒng)，包括格柵井、生活污水調節(jié)池、一級復合濾料生物濾池、二級復合濾料生物濾池以及清水池；其中，格柵井與生活污水調節(jié)池相連通，生活污水調節(jié)池與一級復合濾料生物濾池相連通，一級復合濾料生物濾池與二級復合濾料生物濾池相連通，二級復合濾料生物濾池出口與清水池入口相連；其中，一級復合濾料生物濾池和二級復合濾料生物濾池均是采用沸石和活性炭作為過濾介質。

所述沸石和活性炭的體積之比為3：7。

所述一級復合濾料生物濾池和二級復合濾料生物濾池均包括相連通的內環(huán)和外環(huán)兩部分。

所述格柵井內設置有格柵清污機。

所述生活污水調節(jié)池內設置有提升泵。

所述一級復合濾料生物濾池內設置有一級濾池液位計，二級復合濾料生物濾池內設置有二級濾池液位計。

所述一級復合濾料生物濾池連接有一級濾池曝氣風機，二級復合濾料生物濾池連接有二級濾池曝氣風機。

所述清水池出口經反洗水泵與一級復合濾料生物濾池和二級復合濾料生物濾池入口相連。

一種沸石－活性炭復合濾料串級生物濾池水處理工藝，生活污水經過格柵井進入生活污水調節(jié)池，由提升泵提升至一級復合濾料生物濾池，通過一級濾池曝氣風機對一級復合濾料生物濾池進行曝氣，一級復合濾料生物濾池出水自流至二級復合濾料生物濾池，通過二級濾池曝氣風機對二級復合濾料生物濾池進行曝氣，經過二級復合濾料生物濾池后流入清水池；其中，一級復合濾料生物濾池和二級復合濾料生物濾池是采用沸石和活性炭作為過濾介質；一級復合濾料生物濾池和二級復合濾料生物濾池均包括內環(huán)和外環(huán)兩部分；

運行一段時間后，一級復合濾料生物濾池和二級復合濾料生物濾池內阻力增大，當一級復合濾料生物濾池的內環(huán)液位比外環(huán)液位差大于0.5m時，啟動反洗水泵對一級復合濾料生物濾池和二級復合濾料生物濾池進行反洗。

所述沸石和活性炭的體積之比為3：7。

與現有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果：

1)本發(fā)明采用的沸石和活性炭濾料比表面積大，吸附能力強，沸石與活性炭在去除天然有機物和氨氮中有很好的互補作用。沸石加活性炭工藝可以發(fā)揮沸石和活性炭的各自優(yōu)勢，能有效去除微污染源水中的氨氮和有機物。該工藝對生活污水的處理，通過沸石-活性炭復合濾料對氨氮和有機物的強吸附，及生物膜對有機物的降解，使沸石、活性炭濾料得到再生，通過吸附-降解兩個過程，有效的去除有機物；

2)本發(fā)明提出了一種新型沸石－活性炭復合濾料串級濾池水處理技術和方法，該方法處理生活污水，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可以間歇啟動，不需要專門進行污泥接種和微生物馴化，且受溫度影響較??；

3)本發(fā)明中生活污水通過新型串級濾池處理，處理后的生活污水生化指標良好，其氨氮、COD等指標的去除率達95％以上出水水質優(yōu)良，COD、氨氮等生化指標遠遠高于回用標準；

4)本發(fā)明中沸石－活性炭復合濾料串級濾池生物分解徹底，幾乎不產生污泥，不需要單獨的污泥處理設施和裝備；比表面積大孔隙率高導致微生物濃度高停留時間短，廠區(qū)布置緊湊，可以節(jié)省占地面積和建設費用；

5)因為生物濾池分為一級和二級，且每級濾池內部又分為內環(huán)和外環(huán)，水力路徑較長，且活性炭有較好的過濾作用，出水濁度能大大降低。同時，雙級濾池的設置能在某一級濾池短期檢修時仍能保證系統(tǒng)出水水質；傳統(tǒng)的地埋式生物接觸氧化池和曝氣生物濾池都需要進行污泥接種和微生物馴化，短時間污水處理無法達標，而沸石－活性炭復合濾料串級濾池可以利用濾料的吸附作用快速啟動，不需要專門進行污泥接種和微生物馴化；傳統(tǒng)的生物接觸氧化工藝和曝氣生物濾池工藝均為單一的生化處理工藝，受氣溫影響較大，而沸石－活性炭復合濾料串級濾池工藝同時具有吸附和生化處理的雙重功能，低溫雖然對生化處理有不利影響但卻有利于吸附，因此系統(tǒng)總體出水效果受氣溫影響較小。對于火電廠生活污水，本發(fā)明可以快速、高效、穩(wěn)定的將生活污水處理后滿足相關回用標準，具有良好的經濟效益和環(huán)保效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖中，1-格柵井；2-格柵清污機；3-生活污水調節(jié)池；4-污水提升泵；5-一級復合濾料生物濾池；6-一級復合濾料生物濾池；7-清水池；8-一級濾池曝氣風機；9-二級濾池曝氣風機；10-反洗水泵；11-一級濾池液位計；12-二級濾池液位計。

具體實施方式

下面結合實例對本發(fā)明做進一步詳細描述。

參見圖1，一種沸石－活性炭復合濾料串級生物濾池水處理系統(tǒng)，包括格柵井1，格柵清污機2，生活污水調節(jié)池3，提升泵4，一級復合濾料生物濾池5，二級復合濾料生物濾池6，清水池7，一級濾池曝氣風機8，二級濾池曝氣風機9，反洗水泵10，一級濾池液位計11以及二級濾池液位計12；

格柵井1內設置有格柵清污機2，生活污水調節(jié)池3內設置有提升泵4。格柵井1與生活污水調節(jié)池3相連通，生活污水調節(jié)池3與一級復合濾料生物濾池5相連通，一級復合濾料生物濾池5與二級復合濾料生物濾池6相連通，二級復合濾料生物濾池6出口與清水池7入口相連，清水池7出口經反洗水泵10與一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6入口相連。其中，一級復合濾料生物濾池5連接有一級濾池曝氣風機8，二級復合濾料生物濾池6連接有二級濾池曝氣風機9。一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6均是采用體積比為3：7的沸石和活性炭作為過濾介質。一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6均包括相連通的內環(huán)和外環(huán)兩部分。一級復合濾料生物濾池5的內環(huán)內放置一級濾池液位計11，一級復合濾料生物濾池5的外環(huán)內液位不變，二級復合濾料生物濾池6的內環(huán)內放置二級濾池液位計12，二級復合濾料生物濾池6的外環(huán)內液位不變；當一級復合濾料生物濾池5的內環(huán)的液位高于一級復合濾料生物濾池5的外環(huán)的液位0.5m時，或當二級復合濾料生物濾池6的內環(huán)的液位高于二級復合濾料生物濾池6的外環(huán)的液位0.5m時，啟動反洗水泵10對一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6進行反洗。

一種沸石－活性炭復合濾料串級生物濾池水處理工藝為：生活污水經過格柵井1進入生活污水調節(jié)池3，由提升泵4提升至一級復合濾料生物濾池5，通過一級濾池曝氣風機8對一級復合濾料生物濾池5進行曝氣，一級復合濾料生物濾池5出水自流至二級復合濾料生物濾池6，通過二級濾池曝氣風機9對二級復合濾料生物濾池6進行曝氣，經過二級復合濾料生物濾池6后流入清水池7；其中，一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6是采用沸石和活性炭作為過濾介質；一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6均包括內環(huán)和外環(huán)兩部分；

運行一段時間后，一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6內阻力增大，當一級復合濾料生物濾池5的內環(huán)的液位高于一級復合濾料生物濾池5的外環(huán)的液位0.5m時，或當二級復合濾料生物濾池6的內環(huán)的液位高于二級復合濾料生物濾池6的外環(huán)的液位0.5m時，啟動反洗水泵10對一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6進行反洗。本發(fā)明中一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6是采用沸石和活性炭作為過濾介質，沸石和活性炭濾料都有發(fā)達的孔隙結構，巨大的比表面積，穩(wěn)定的物理性和化學性，是優(yōu)良的吸附劑。其中，沸石對氨氮有很好的吸附去除作用，尤其是對進行氨氮峰值有很好的消減作用，可保證氨氮的穩(wěn)定去除。而活性炭對有機物去除率很高，對有機物的吸附效果明顯優(yōu)于沸石，二者在去除氨氮和有機物中的有很好的互補作用。通過將沸石和活性炭組合在一起可以發(fā)揮沸石和活性炭的各自優(yōu)勢，將污水中的有機物和氨氮快速有效的吸附去除。

一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6運行在初期，水流經濾層時，水中的少量懸浮物在濾料表面相互粘附，水中懸浮性雜質截留在濾料層中，水中溶解性的有機物被活性炭濾料吸附，氨氮被沸石所去除。在曝氣的環(huán)境下，兩種濾料內部發(fā)達的孔隙結構非常適合微生物生長，系統(tǒng)運行一段時間后，復合濾料(即沸石和活性炭)表面和內部會形成生物膜，通過微生物對有機物降解作用，使吸附在沸石和活性炭濾料表面的有機物降解，恢復其吸附性能。復合濾料生物濾池綜合了濾料物理吸附的高效性和生物處理的經濟性，充分利用了沸石活性炭的物理吸附作用和微生物的生物降解作用，通過吸附-降解雙重作用有效的去除有機物。

生物濾池分為一級復合濾料生物濾池5和二級復合濾料生物濾池6，其中每級復合濾料生物濾池又可分為內環(huán)和外環(huán)兩部分。水通過配水裝置流入一級復合濾料生物濾池5的內環(huán)，從一級復合濾料生物濾池5的外環(huán)流入二級復合濾料生物濾池6的內環(huán)，再由二級復合濾料生物濾池6的外環(huán)流入清水池7。由于污水的行程較長且屬于上進上出型，很好的避免了曝氣生物濾池的水頭損失大的缺點。二級濾池可以將一級濾池未去除的有機物氨氮進一步吸附，保證了出水水質。

本發(fā)明具有如下特點：

1)該技術及方法能夠快速、高效的處理生活污水，適用于火電廠或類似企業(yè)的生活污水的處理回用；

2)處理后的生活污水生化指標良好，COD和氨氮的去除率均能達到95％以上，出水水質完全滿足國家相關的再生水回用標準，具有良好的節(jié)水效果；

3)沸石和活性炭濾料比表面積大，吸附能力強，沸石與活性炭在去除天然有機物和氨氮中有很好的互補作用。沸石加活性炭工藝可以發(fā)揮沸石和活性炭的各自優(yōu)勢，能有效去除微污染源水中的氨氮和有機物。

4)沸石－活性炭復合濾料串級濾池生物分解徹底，幾乎不產生污泥，不需要單獨的污泥處理設施和裝備；比表面積大孔隙率高導致微生物濃度高停留時間短，廠區(qū)布置緊湊，可以節(jié)省占地面積和建設費用；

5)因為生物濾池分為一級和二級，且每級濾池內部又分為內環(huán)和外環(huán)，水力路徑較長，且活性炭有較好的過濾作用，出水濁度能大大降低。同時，雙級濾池的設置能在某一級濾池短期檢修時仍能保證系統(tǒng)出水水質；

6)傳統(tǒng)的地埋式生物接觸氧化池和曝氣生物濾池都需要進行污泥接種和微生物馴化，短時間污水處理無法達標，而沸石－活性炭復合濾料串級濾池可以利用濾料的吸附作用快速啟動，不需要專門進行污泥接種和微生物馴化；

7)傳統(tǒng)的生物接觸氧化工藝和曝氣生物濾池工藝均為單一的生化處理工藝，受氣溫影響較大，而沸石－活性炭復合濾料串級濾池工藝同時具有吸附和生化處理的雙重功能，低溫雖然對生化處理有不利影響但卻有利于吸附，因此系統(tǒng)總體出水效果受氣溫影響較小。

因此，對于火電廠生活污水，發(fā)明一種新型的水處理工藝及方法，可以快速、高效、穩(wěn)定的將生活污水處理后滿足相關回用標準，具有良好的經濟效益和環(huán)保效益。

下面通過一個具體實施例對本發(fā)明進行說明。

某廠生活污水水量約為10t/h，主要水質指標見表1：

表1某廠生活污水主要水質指標

采用本發(fā)明的一種新型沸石－活性炭復合濾料串級濾池處理技術和方法，濾池直徑為2.8米，高度約為4.5米，濾料高度為3.0米，活性炭和沸石的體積之比為7:3，氣水比為1：1。其中生活污水經過格柵井1進入生活污水調節(jié)池3，由提升泵4提升至一級濾池5，通過一級濾池曝氣風機8進行曝氣，一級濾池出水自流至二級濾池6，通過二級濾池曝氣風機9進行曝氣，經過二級濾池處理后流入清水池7。

復合濾料生物濾池分為一級濾池和二級濾池。其中一級濾池又分為內環(huán)和外環(huán)兩部分。水通過配水裝置從內環(huán)流入生物濾池，從外環(huán)流入二級濾池的內環(huán)，再由二級濾池的外環(huán)流入清水池。

處理后一級濾池出水水質和二級濾池出水水質指標見表2。

表2濾池出水主要水質指標

從表2可以看出，本發(fā)明的工藝處理后的出水中的COD、氨氮含量、BOD、SS含量均有明顯下降。