一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统的制作方法

1.本实用新型属于水处理领域，更具体地说，涉及一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统。


背景技术：

2.为贯彻《中华人民共和国水污染防治法》，我国各级环境保护部门普遍要求污水处理厂要严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918
‑
2002)一级a标准。而对太湖、巢湖、滇池等重点流域的城镇污水处理厂，需执行更为严格的地方标准。由于传统工艺(生化二沉池 v型滤池)出水tn一般难以达到一级a，已建成污水处理厂多通过新建反硝化深床滤池用于保障出水tn达标。
3.深床滤池具有占地面积小、脱氮效果稳定等特点，但滤料层较深，石英砂和陶粒滤料厚度一般达1.83
‑
2.44m和2.5
‑
4.5m，池体总高达7
‑
8m，存在一定局限性：(1)滤料沿程随水流方向，随着水体中营养物质(cod、硝氮等)的减少，微生物量及反硝化活性呈剧烈下降趋势。研究表明，水流沿程方向距起始端1/3滤料厚度的生物量为后端1/3滤料厚度内生物量的 10
‑
30％，整个滤池总脱氮量的90％基本在1m滤料深度内得以去除，使得总体脱氮效率较低。 (2)v型滤池构筑物的滤料厚度一般为1
‑
1.3m，总池深仅为4
‑
5m。池深较深床滤池相差较大，缺乏直接改造为深床反硝化滤池的可行性，往往采取推倒重建，造成了资源极大浪费。 (3)深床滤池池体高，配套进水提升泵、气水洗设备选型较大，相应的运行费用较高。
4.本实用新型双向流浅床滤池反硝化水处理系统的提出，旨在通过优化工艺条件，稳定和提高出水水质，进一步降低反硝化滤池深度和池容，提高滤池反硝化速率，减少投资，降低运行能耗，可为滤池的原位改造提供技术可行性。


技术实现要素：

5.1.要解决的问题
6.针对现有技术中的滤池投资成本大、废水处理效果不佳的问题，本实用新型提供一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统，第一池体和第二池体底部均设置有集水通道，且第一池体和第二池体相互独立设置；废水从第一池体底部由下至上通过过滤单元后，溢流经过水管道进入第二池体，并由上至下通过第二池体的过滤单元后排出，通过形成双向流滤池，可以显著降低池体的高度，提高反硝化速率，减小运行电耗，解决了现有技术中投资成本大、废水处理效果不佳的问题。
7.2.技术方案
8.为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
9.本实用新型提供一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统，包括第一池体、第二池体、清水池和反冲洗模块；第一池体和第二池体中均设置有过滤单元，第一池体和第二池体之间通过过水通道相连通；第一池体和第二池体的底部均设置有集水通道，且集水通道的一端与进水管相连接，集水通道的另一端与出水管相连接；进水管和出水管上
设置有阀门；出水管与清水池相连通；反冲洗模块包括配气管和反洗水排水管，配气管和反洗水排水管与第一池体和第二池体连通；配气管上设置有风机；反洗水排水管上设置有反洗水泵。
10.优选地，第一池体设置有第一过滤单元，且第一过滤单元位于过水通道所在水平面的下方；第一过滤单元的底部设置有集水通道ⅰ，集水通道ⅰ设置有与第一过滤单元相连通的出水孔；集水通道ⅰ的一端与进水管ⅰ相连通，集水通道ⅰ的另一端通过排水管ⅰ与清水池相连通；进水管ⅰ设置有进水阀ⅰ，排水管ⅰ设置有排水阀ⅰ；第一池体的高度h1为4
‑
5m。
11.优选地，第二池体设置有第二过滤单元，且第二过滤单元位于过水通道所在水平面的下方；第二过滤单元的底部设置有集水通道ⅱ，集水通道ⅱ设置有与第二过滤单元相连通的出水孔；集水通道ⅱ的一端与进水管ⅱ相连通，集水通道ⅱ的另一端通过排水管ⅱ与清水池相连通；进水管ⅱ设置有进水阀ⅱ，排水管ⅱ设置有排水阀ⅱ；第二池体的高度h2为4
‑
5m。
12.优选地，第一过滤单元包括由下至上设置的水气分布器ⅰ、级配垫层ⅰ和滤料层ⅰ，滤料层ⅰ的填充厚度h3为0.6
‑
1m；滤料层ⅰ中填充的滤料为石英砂、火山岩和陶粒中的一种或几种，水气分布器ⅰ为滤砖、滤头和滤板中的一种或几种。
13.优选地，级配垫层ⅰ为级配卵石垫层，级配垫层ⅰ的高度为0.1
‑
0.3m。
14.优选地，第二过滤单元包括由下至上设置的水气分布器ⅱ、级配垫层ⅱ和滤料层ⅱ，滤料层ⅱ的填充厚度h4为0.6
‑
1m；滤料层ⅱ中填充的滤料为石英砂、火山岩和陶粒中的一种或几种，水气分布器ⅱ为滤砖、滤头和滤板中的一种或几种。
15.优选地，级配垫层ⅱ为级配卵石垫层，级配垫层ⅱ的高度为0.1
‑
0.3m。
16.优选地，反冲洗模块包括风机、配气管、反洗水泵和反洗水排水管，配气管与风机的风机出口相连通；配气管包括风管ⅰ、配气管ⅰ、风管ⅱ和配气管ⅱ；风管ⅰ垂直设置于第一过滤单元侧壁，风管ⅰ与配气管ⅰ相连通，配气管ⅰ通过分支气管与第一池体相连通，风管ⅰ上设置有配气阀ⅰ；风管ⅱ垂直设置于第二过滤单元侧壁，风管ⅱ与配气管ⅱ相连，配气管ⅱ通过分支气管与第二池体相连通，风管ⅱ上设置有配气阀ⅱ；反洗水泵的出水口通过反洗水管与排水管ⅰ和排水管ⅱ相连通，反洗水泵的进水口与清水池相连通，反洗水管上设置有反洗水阀；反洗水排水管与第一池体和第二池体相连通，且反洗水排水管设置有排污阀。
17.优选地，第一池体与第二池体之间设置有隔水板，隔水板设置有过水通道；第一池体与第二池体相对于隔水板对称设置，和/或还包括碳源储罐，碳源储罐通过碳源投加管与进水管相连通。
18.本实用新型还提供一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统的运行方法，包括水处理模式和反冲洗模式，水处理模式包括运行模式ⅰ和运行模式ⅱ；反冲洗模式包括依次进行气洗模式、气
‑
水洗模式和水洗模式；运行流程如下，
19.s100、运行模式ⅰ：打开进水阀ⅰ和排水阀ⅱ，关闭进水阀ⅱ、配气阀ⅰ、配气阀ⅱ、排水阀ⅰ和反洗水阀，废水通过进水管ⅰ进入第一池体后，自下而上通过第一过滤单元，从过水通道流入第二池体；废水进入第二池体后，再自上而下通过第二过滤单元，从排水管ⅱ排出；运行模式ⅰ的单次运行时间t1为3
‑
6h，水力负荷为10
‑
18m3·
m
‑2·
h
‑1；根据运行时间或水位判断是否进入反冲洗模式，如果判断进入反冲洗模式，则直接进入气洗模式；如果不进入反冲洗模式，则进入运行模式ⅱ；
20.s200、运行模式ⅱ：打开进水阀ⅱ和排水阀ⅰ，关闭进水阀ⅰ、配气阀ⅰ、配气阀ⅱ、排水阀ⅱ和反洗水阀，废水通过进水管ⅱ进入第二池体后，自下而上通过第二过滤单元，从过水通道流入第一池体；废水进入第一池体后，再自上而下通过第一过滤单元，从排水管ⅰ排出，运行模式ⅱ的单次运行时间t2为3
‑
6h，水力负荷为10
‑
18m3·
m
‑2·
h
‑1；根据运行时间或水位判断是否进入反冲洗模式，如果判断进入反冲洗模式，则直接进入气洗模式；如果不进入反冲洗模式，则进入运行模式ⅰ；
21.s300、气洗模式：关闭进水阀ⅰ、进水阀ⅱ、排水阀ⅰ和排水阀ⅱ，开启配气阀ⅰ、配气阀ⅱ和排污阀；打开风机曝气，曝气完成后，关闭风机和配气阀ⅰ、配气阀ⅱ和排污阀，静置；
22.s400、气
‑
水洗模式：关闭进水阀ⅰ和进水阀ⅱ，开启配气阀ⅰ、配气阀ⅱ、反洗水阀、排水阀ⅰ、排水阀ⅱ和排污阀，打开风机曝气，同时打开反洗水泵进行水洗，曝气和水洗结束后，关闭配气阀ⅰ、配气阀ⅱ、反洗水阀、排水阀ⅰ、排水阀ⅱ和排污阀，静置；
23.s500、水洗模式：关闭进水阀ⅰ、进水阀ⅱ、配气阀ⅰ和配气阀ⅱ，开启反洗水阀、排水阀ⅰ、排水阀ⅱ和排污阀，同时打开反洗水泵进行水洗，水洗结束后，关闭反洗水阀、排水阀ⅰ、排水阀ⅱ和排污阀，静置。
24.优选地，只要满足运行时间或水位任一进入反冲洗模式的切换条件，立即进入反冲洗模式；
25.根据运行时间判断的方法为：水处理模式的总运行时间为t3，反冲洗模式的间隔时间为 t＝24
‑
48h；当t3＝t时，水处理模式立即停止，进入反冲洗模式；当运行模式ⅰ结束后，t3＜ t，则进入运行模式ⅱ；当运行模式ⅱ结束后，t3＜t，则进入运行模式ⅰ；
26.根据水位判断的方法为：反冲洗设定液位为3.5
‑
4.3m；当水处理模式运行过程中的运行水位达到反冲洗设定液位时，水处理模式立即停止，进入反冲洗模式；当水处理模式运行过程中的运行水位未达到反冲洗设定液位，继续进行运行模式ⅰ或运行模式ⅱ。
27.优选地，s300中，气洗模式的曝气强度为40
‑
80m3·
m
‑2·
h
‑1，曝气时间为2
‑
5min，静置时间为0.5
‑
1min。
28.优选地，s400中，气
‑
水洗模式的曝气强度为40
‑
80m3·
m
‑2·
h
‑1，曝气时间为10
‑
15min；气
ꢀ‑
水洗模式的水洗强度为15
‑
18m3·
m
‑2·
h
‑1，水洗时间为10
‑
15min；静置时间为0.5
‑
1min。
29.优选地，s500中，水洗模式的水洗强度为15
‑
18m3·
m
‑2·
h
‑1，水洗时间为2
‑
5min，静置时间为0.5
‑
1min。
30.3.有益效果
31.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
32.(1)本实用新型的一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统，废水依次流经第一过滤单元、过水管道和第二过滤单元，废水流经第一过滤单元时的水流方向为自下而上，废水流经第二过滤单元时的水流方向为自上而下；通过下部设置进水管且上部设置溢流过水管道，形成双向流浅床滤池，将池体总高控制在4
‑
5m，在池深上与v型滤池相当，使v型滤池的原位改造具备可行性，同时提高反硝化效率，还可以使得配套设备选型规格减小，减少投资和运行费用，解决了现有技术中投资成本大、废水处理效果不佳的问题。
33.(2)本实用新型的一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统，滤料层ⅰ和滤料层ⅱ的有效深度为0.6
‑
1m，将池体总高控制在4
‑
5m，使v型滤池的原位改造具备可行
性，极大减少了土建成本，与传统深床滤池相比，可减少滤料使用量约45
‑
75％，配套设备投资降低约15％，运行电耗降低20％以上。
34.(3)本实用新型的一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统的运行方法，通过周期切换第一池体和第二池体的进水方向，使滤池内累积的氮气在生产中得到释放，与传统下向流深床滤池相比，无需单独的释氮环节，简化了反洗流程，提高了生产效率，且当进水氮波动较大时，对脱氮效果的保障性更强。
35.(4)本实用新型的一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统的运行方法，通过阀门和管线切换，使滤料区过滤流向呈上向流和下向流流向周期切换状态；该运行方式可使第一池体和第二池体滤料切换接触进水，保证滤料接触水体中营养物质相对较多，有助于增加滤料挂膜生物量，提高滤料整体脱氮效率；此外，由于滤料的过滤流向的周期性切换，避免了传统向流深床滤池驱氮程序，简化了反洗流程。
36.(5)本实用新型的一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统的运行方法，通过周期切换第一池体和第二池体进水方向，使第一池体和第二池体中的滤料负载生物量较常规深床滤池提高1倍以上，显著提高了反硝化效果。
附图说明
37.图1为本实用新型的结构示意图；
38.图2为本实用新型的滤池截面结构示意图；
39.图3为本实用新型的配气管布局示意图。
40.图中：
41.100、第一池体；110、滤料层ⅰ；120、进水管ⅰ；121、进水阀ⅰ；130、集水通道ⅰ； 140、配气管ⅰ；150、风管ⅰ；151、配气阀ⅰ；160、排水管ⅰ；161、排水阀ⅰ；
42.200、第二池体；210、滤料层ⅱ；220、进水管ⅱ；221、进水阀ⅱ；230、集水通道ⅱ； 240、配气管ⅱ；250、风管ⅱ；251、配气阀ⅱ；260、排水管ⅱ；261、排水阀ⅱ；
43.300、过水通道；
44.400、滤池池体；
45.510、反洗水排水管；511、排污阀；520、反洗水排水渠；
46.600、风机；
47.700、清水池；710、反洗水泵；720、反洗水管；721、反洗水阀；730、出水总阀；
48.810、碳源储罐；820、计量泵；830、碳源投加管；
49.900、进水泵；910、进水总阀。
具体实施方式
50.下面结合附图和具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本技术和本实用新型的应用领域。
51.实施例1
52.本实用新型的一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统，工艺核心为浅床滤池，通过滤料表面附着的生物膜，以外加碳源作为电子供体，在厌氧环境中将水体中的硝氮还原为n2，从而达到深度脱氮的目的。本实用新型包括第一池体100、第二池体200、清水池700 和反冲洗模块；第一池体100和第二池体200之间通过过水通道300相连通；第一池体100 和第二池体200中均设置有过滤单元，第一池体100和第二池体200的底部均设置有集水通道。值得说明的是，第一池体100和第二池体200的集水通道相互独立设置。集水通道的一端与进水管相连接，集水通道的另一端与出水管相连接。进水管和出水管上设置有阀门，用于控制进水或出水。出水管与清水池700相连通，使得反冲洗时，清水池700中的清水可以通过出水管进入第一池体100和第二池体200。反冲洗模块包括配气管和反洗水排水管510，配气管和反洗水排水管510与第一池体100和第二池体200连通。配气管上设置有风机600，反洗水排水管510上设置有反洗水泵710。
53.进一步说明，如图1所示，本实用新型的水处理系统包括第一池体100、第二池体200、清水池700和反冲洗模块，清水池700的进水处可以设置出水总阀730，控制进入清水池700 的水量。第一池体100和第二池体200之间通过过水通道300相连通。进一步说明，第一池体100与第二池体200之间设置有隔水板，使得第一池体100和第二池体200设置于同一个浅床滤池中，使得系统体积最小化，节约安装空间。值得说明的是，隔水板上设置有过水通道300，第一池体100与第二池体200相对于隔水板对称设置，可使系统的使用效果最佳。
54.第一池体100设置有第一过滤单元，且第一过滤单元位于过水通道300所在水平面的下方。第一过滤单元包括由下至上设置的水气分布器ⅰ、级配垫层ⅰ和滤料层ⅰ110，滤料层
ⅰꢀ
110的填充厚度h3为0.6
‑
1m，滤料层ⅰ110中填充的滤料为石英砂、火山岩和陶粒中的一种或几种。级配垫层ⅰ为级配卵石垫层，级配垫层ⅰ的高度为0.1
‑
0.2m。水气分布器ⅰ为滤砖、滤头和滤板中的一种或几种。第一过滤单元的底部设置有集水通道ⅰ130，集水通道ⅰ130设置有与第一过滤单元相连通的出水孔。集水通道ⅰ130的一端与进水管ⅰ120相连通，集水通道ⅰ130的另一端通过排水管ⅰ160与清水池700相连通。进水管ⅰ120设置有进水阀ⅰ121，排水管ⅰ160设置有排水阀ⅰ161。第一池体100的高度h1为4
‑
5m。
55.第二池体200设置有第二过滤单元，且第二过滤单元位于过水通道300所在水平面的下方。第二过滤单元包括由下至上设置的水气分布器ⅱ、级配垫层ⅱ和滤料层ⅱ210，滤料层
ⅱꢀ
210的填充厚度h4为0.6
‑
1m。滤料层ⅱ210中填充的滤料为石英砂、火山岩和陶粒中的一种或几种。级配垫层ⅱ为级配卵石垫层，级配垫层ⅱ的高度为0.1
‑
0.2m。水气分布器ⅱ为滤砖、滤头和滤板中的一种或几种。第二过滤单元的底部设置有集水通道ⅱ230，集水通道ⅱ230设置有与第二过滤单元相连通的出水孔。集水通道ⅱ230的一端与进水管ⅱ220相连通，集水通道ⅱ230的另一端通过排水管ⅱ260与清水池700相连通。进水管ⅱ220设置有进水阀ⅱ221，排水管ⅱ260设置有排水阀ⅱ261。第二池体200的高度h2为4
‑
5m。
56.如图2所示，反冲洗模块包括风机600、配气管、反洗水泵710和反洗水排水管510，配气管与风机600的风机出口相连通。配气管包括风管ⅰ150、配气管ⅰ140、风管ⅱ250和配气管ⅱ240。风管ⅰ150垂直设置于第一过滤单元侧壁，风管ⅰ150与配气管ⅰ140相连通，配气管ⅰ140通过分支气管与第一池体100相连通，风管ⅰ150上设置有配气阀ⅰ151。进一步说明，第一过滤单元的侧壁设置至少两个平行设置的配气管ⅰ140，且两个配气管ⅰ140之间设置有若干垂直于配气管ⅰ140的分支气管，风管ⅰ150位于配气管ⅰ140的端部，为配气管
ⅰꢀ
140提供气
体。如图3所示，本实施例中，设置三个相互平行的配气管ⅰ140，且配气管ⅰ140 之间设置有若干垂直于配气管ⅰ140的分支气管。风管ⅱ250垂直设置于第二过滤单元侧壁，风管ⅱ250与配气管ⅱ240相连，配气管ⅱ240通过分支气管与第二池体200相连通，风管
ⅱꢀ
250上设置有配气阀ⅱ251。进一步说明，第二过滤单元的侧壁设置至少两个平行设置的配气管ⅱ240，且两个配气管ⅱ240之间设置有若干垂直于配气管ⅱ240的分支气管，风管ⅱ250位于配气管ⅱ240的端部，为配气管ⅱ240提供气体。反洗水泵710的出水口通过反洗水管720 与排水管ⅰ160和排水管ⅱ260相连通，反洗水泵710的进水口与清水池700相连通，反洗水管720上设置有反洗水阀721。反洗水排水管510与第一池体100和第二池体200相连通，且反洗水排水管510设置有排污阀511。
57.本实用新型还包括碳源储罐810，碳源储罐810通过碳源投加管830与进水管ⅰ120和进水管ⅱ220相连通。进一步地，碳源投加管830上设置有计量泵820，运行中视进水cod和去除目标硝氮值，通过碳源储罐810、计量泵820和碳源投加管830，在系统进水管道处补充碳源。进一步地，在本实用新型的进水管ⅰ120和进水管ⅱ220前设置有进水泵900和进水总阀910，进水泵900可以为系统的进水增压，调控废水在系统中的流速，进水总阀910可以用于调控进入系统的总水量。
58.本实用新型还提供上述的一种免释氮高脱氮速率浅床滤池反硝化水处理系统的运行方法，包括水处理模式和反冲洗模式，所述水处理模式包括运行模式ⅰ和运行模式ⅱ；所述反冲洗模式包括依次进行气洗模式、气
‑
水洗模式和水洗模式。具体运行流程如下：
59.s100、运行模式ⅰ：打开进水阀ⅰ121和排水阀ⅱ261，关闭进水阀ⅱ221、配气阀ⅰ151、配气阀ⅱ251、排水阀ⅰ161和反洗水阀721，废水通过进水管ⅰ120进入第一池体100后，自下而上通过第一过滤单元，从过水通道300流入第二池体200；废水进入第二池体200后，再自上而下通过第二过滤单元，从排水管ⅱ260排出；单次运行时间t1为3
‑
6h，水力负荷为 10
‑
18m3·
m
‑2·
h
‑1；根据运行时间或水位判断是否进入反冲洗模式，如果判断进入反冲洗模式，则直接进入气洗模式；如果不进入反冲洗模式，则进入运行模式ⅱ；
60.s200、运行模式ⅱ：打开进水阀ⅱ221和排水阀ⅰ161，关闭进水阀ⅰ121、配气阀ⅰ151、配气阀ⅱ251、排水阀ⅱ261和反洗水阀721，废水通过进水管ⅱ220进入第二池体200后，自下而上通过第二过滤单元，从过水通道300流入第一池体100。废水进入第一池体100后，再自上而下通过第一过滤单元，从排水管ⅰ160排出，运行模式ⅱ的单次运行时间t2为3
‑
6h，水力负荷为10
‑
18m3·
m
‑2·
h
‑1；根据运行时间或水位判断是否进入反冲洗模式，如果判断进入反冲洗模式，则直接进入气洗模式；如果不进入反冲洗模式，则进入运行模式ⅰ；
61.s300、气洗模式：关闭进水阀ⅰ121、进水阀ⅱ221、排水阀ⅰ161和排水阀ⅱ261，开启配气阀ⅰ151、配气阀ⅱ251和排污阀511，在气洗模式中，产生的气洗污水进入反洗水排水渠520，进入反洗水排水管510进而排出；打开风机600曝气，气体由风管ⅰ150和风管
ⅱꢀ
250进入配气管ⅰ140和配气管ⅱ240；曝气强度40
‑
80m/h，曝气时间2
‑
5min；曝气完成后，关闭风机600和配气阀ⅰ151、配气阀ⅱ251和排污阀511，静置0.5
‑
1min；
62.s400、气
‑
水洗模式：关闭进水阀ⅰ121和进水阀ⅱ221，开启配气阀ⅰ151、配气阀ⅱ251、反洗水阀721、排水阀ⅰ161、排水阀ⅱ261和排污阀511；在气
‑
水洗模式中，产生的污水进入反洗水排水渠520，进入反洗水排水管510进而排出；打开风机600曝气，曝气强度40
‑ꢀ
80m/h，曝气时间10
‑
15min；同时打开反洗水泵710进行水洗，水洗强度15
‑
18m/h，水洗时间
10
‑
15min；曝气和水洗结束后，关闭配气阀ⅰ151、配气阀ⅱ251、反洗水阀721、排水阀ⅰ161、排水阀ⅱ261和排污阀511，静置0.5
‑
1min；
63.s500、水洗模式：关闭进水阀ⅰ121、进水阀ⅱ221、配气阀ⅰ151和配气阀ⅱ251，开启反洗水阀721、排水阀ⅰ161、排水阀ⅱ261和排污阀511，同时打开反洗水泵710进行水洗，水洗强度15
‑
18m/h，水洗时间2
‑
5min；在水洗模式中，产生的污水进入反洗水排水渠520，进入反洗水排水管510进而排出；水洗结束后，关闭反洗水阀721、排水阀ⅰ161、排水阀
ⅱꢀ
261和排污阀511，静置0.5
‑
1min。
64.在实际处理过程中，一般按照运行模式ⅰ、运行模式ⅱ、
…
、运行模式ⅰ、运行模式ⅱ、反洗运作，运行模式ⅰ和运行模式ⅱ单次运行周期3
‑
6h，运行数个周期后，根据运行时间和设定运行液位数据启动反洗程序(气洗、气
‑
水洗和水洗)，反洗周期视进水水质情况设定为 12
‑
48h。由于运行模式ⅰ和运行模式ⅱ使第一池体100和第二池体200处于上向流和下向流流向周期切换状态，本实用新型无需单独设置常规反硝化滤池释氮反冲洗程序(一般的释氮反冲洗程序为每间隔4
‑
6h水力反冲洗一次，每次反冲洗的冲洗时间约2
‑
5min，冲洗强度 15m3·
m
‑2·
h
‑1)。
65.在本实用新型的实际操作过程中，只要满足运行时间或水位任一进入反冲洗模式的切换条件，立即进入反冲洗模式。本实用新型中的根据运行时间判断的方法为：水处理模式的总运行时间为t3，反冲洗模式的间隔时间为t＝24
‑
48h；当t3＝t时，水处理模式立即停止，进入反冲洗模式；当运行模式ⅰ结束后，t3＜t，则进入运行模式ⅱ；当运行模式ⅱ结束后，t3＜t，则进入运行模式ⅰ。本实用新型中的根据水位判断的方法为：反冲洗设定液位为3.5
‑ꢀ
4.3m；当水处理模式运行过程中的运行水位达到反冲洗设定液位时，水处理模式立即停止，进入反冲洗模式；当水处理模式运行过程中的运行水位未达到反冲洗设定液位，继续进行运行模式ⅰ或运行模式ⅱ。值得说明的是，反洗结束后，系统自动启动与反洗前运行模式不同的运行模式。进一步说明，如果在运行模式ⅰ运行过程中或结束时进入反冲洗模式，则再次进入水处理模式时，由运行模式ⅱ开始首次进水；如果在运行模式ⅱ运行过程中或结束时进入反冲洗模式，则再次进入水处理模式时，由运行模式ⅰ开始首次进水。
66.在本实施例中，处理系统为中试规模，第一池体100和第二池体200设置于同一滤池池体400中，且第一池体100和第二池体200之间通过设置有过水通道300的隔板相隔开。级配垫层ⅰ和级配垫层ⅱ为厚度0.1m的卵石垫层，滤料层ⅰ110和滤料层ⅱ210的滤料均为石英砂，填充高度为0.6m，滤料石英砂的粒径范围为1
‑
3.5mm，水气分布器ⅰ和水气分布器ⅱ均为滤头。在本实用新型的水处理系统中，初始接种生化池污泥(mlss＝8g/l)约3l/池，初始外加碳氮比5:1。第一池体100的高度h1和第二池体200的高度h2均为4m。
67.在系统运行过程中，由于水质稳定，采用运行时间作为判断是否进入反冲洗模式。运行模式ⅰ和运行模式ⅱ中的废水水力负荷均为10m3·
m
‑2·
h
‑1，运行模式ⅰ和运行模式ⅰ的单次运行时间均为3h，反冲洗模式的间隔时间为24h，即本实施例的水处理模式的运行流程为依次进行运行模式ⅰ、运行模式ⅱ、运行模式ⅰ和运行模式ⅱ，水处理模式结束后进入反冲洗模式。在反冲洗模式中，气洗模式的曝气强度为40m3·
m
‑2·
h
‑1，曝气时间2min，气洗模式结束后静置0.5min；气
‑
水洗模式中，曝气强度为40m3·
m
‑2·
h
‑1，曝气时间为10min，水洗强度为15m3·
m
‑2·
h
‑1，水洗时间为10min，气
‑
水洗模式结束后静置0.5min；水洗模式中，水洗强度为15m3·
m
‑2·
h
‑1，水洗时间为2min，水洗模式结束后静置0.5min。运行过程中，运行液
位保持在3m，使得废水可以通过过水通道300在第一池体100和第二池体200之间流动，反洗模式的反冲洗设定液位为3.5m。值得说明的是，本实施例中的水位判断和运行时间判断无优先级，哪一项指标先达到，即启动反冲洗程序。一般水质稳定时，使用运行时间控制反洗。当水质波动很大，进水ss较高，导致滤池阻力上升很快，液位上升快，则可能触发水位反洗控制模式。
68.将本实施例的水处理系统分为运行阶段：低tn进水期(5.9
‑
15.4mg/l，均值11.9mg/l) 和高tn进水期(13.3
‑
23.3mg/l，均值17.89mg/l)，总运行时间约90d。运行结果如表1所示：
69.表1实施例1的tn处理效果
[0070][0071]
低tn进水期，利用本实施例对废水进行处理，处理出水的tn浓度为1.3
‑
9.2mg/l(均值5.41mg/l)，tn去除率为28.77％
‑
78.69％(均值54.55％)，脱氮速率为0.992kgn
·
m3·
d
‑1。
[0072]
高tn进水期，利用本实施例对废水进行处理，处理出水的tn浓度为2.6
‑
12.9mg/l(均值6.76mg/l)，tn去除率为23.67％
‑
81.77％(均值62.23％)，脱氮速率为1.701kgn
·
m
‑3·
d
‑1。
[0073]
运行期间内，浅床滤池系统的运行c/n比均值为4.25，表明每去除1mg/l氮需消耗 4.25mg/l的cod当量碳源，吨水每脱除1mg/l的tn需碳源成本为0.0224元，具备较好的经济性。
[0074]
本实施例表明，当采用本实用新型对废水进行处理时，出水水质完全可满足一级a排放标准，同时使常规v型滤池的改造再利用成为可能。
[0075]
实施例2
[0076]
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：
[0077]
在本实施例中，处理系统为中试规模，级配垫层ⅰ和级配垫层ⅱ为厚度0.3m的级配卵石垫层，滤料层ⅰ110和滤料层ⅱ210的滤料均为火山岩，填充高度为1m，滤料火山岩的粒径范围为1.5
‑
3.5mm，水气分布器ⅰ和水气分布器ⅱ均为滤砖。在本实用新型的水处理系统中，初始接种生化池污泥(mlss＝8g/l)约3l/池，初始外加碳氮比5:1。第一池体100的高度h1和第二池体200的高度h2均为5m。
[0078]
在系统运行过程中，由于水质稳定，采用运行时间作为判断是否进入反冲洗模式。运行模式ⅰ和运行模式ⅱ中的废水水力负荷均为18m3·
m
‑2·
h
‑1，运行模式ⅰ和运行模式ⅱ的单次运行时间均为4h，反冲洗模式的间隔时间为36h，即本实施例的水处理模式的运行流程为依次进行运行模式ⅰ、运行模式ⅱ、运行模式ⅰ、运行模式ⅱ、运行模式ⅰ、运行模式ⅱ、运行模式ⅰ、运行模式ⅱ和运行模式ⅰ，水处理模式结束后进入反冲洗模式。在反冲洗模式中，气洗模式的曝气强度为80m3·
m
‑2·
h
‑1，曝气时间为5min，气洗模式结束后静置1min；气
‑
水洗模式中，曝气强度为80m3·
m
‑2·
h
‑1，曝气时间为15min，水洗强度为18m3·
m
‑2·
h
‑1，水洗时间为15min，气
‑
水洗模式结束后静置1min；水洗模式中，水洗强度为18m3·
m
‑2·
h
‑1，水洗时间为5min，水洗模式结束后静置1min。在系统运行过程中，液位保持在3.8m，使得废水可以
通过过水通道300在第一池体100和第二池体200之间流动，反洗模式的反冲洗设定液位为4.3m。
[0079]
将本实施例的水处理系统分为运行阶段：低tn进水期(4.8
‑
15.9mg/l，均值11.56mg/l) 和高tn进水期(14.1
‑
22.9mg/l，均值17.43mg/l)，总运行时间90d。运行结果如表2所示：
[0080]
表2实施例2的tn处理效果
[0081][0082]
低tn进水期，利用本实施例对废水进行处理，处理出水的tn浓度为1.8
‑
9.7mg/l(均值6.52mg/l)，tn去除率为33.15％
‑
68.87％(均值43.6％)，脱氮速率为0.906kgn
·
m3·
d
‑1。
[0083]
高tn进水期，利用本实施例对废水进行处理，处理出水的tn浓度为4.3
‑
13.5mg/l(均值8.44mg/l)，tn去除率为21.26％
‑
80.34％(均值57.49％)，脱氮速率为1.616kgn
·
m3·
d
‑1。
[0084]
运行期间，浅床滤池系统的运行c/n比均值为4.42，表明每去除1mg/l氮需消耗4.42mg/l 的cod当量碳源，吨水每脱除1mg/l的tn需碳源成本为0.0233元，具备较好的经济性。
[0085]
实施例3
[0086]
本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：
[0087]
在本实施例中，处理系统为中试规模，级配垫层ⅰ和级配垫层ⅱ为厚度0.2m的级配卵石垫层，滤料层ⅰ110和滤料层ⅱ210的滤料均为陶粒，填充高度为0.8m，滤料火山岩的粒径范围为2
‑
3.5mm，水气分布器ⅰ和水气分布器ⅱ均为滤板。在本实用新型的水处理系统中，初始接种生化池污泥(mlss＝8g/l)约3l/池，初始外加碳氮比5:1。第一池体100的高度h1和第二池体200的高度h2均为4.5m。
[0088]
在系统运行过程中，由于水质稳定，采用运行时间作为判断是否进入反冲洗模式。运行模式ⅰ和运行模式ⅱ中的废水水力负荷均为12m3·
m
‑2·
h
‑1，运行模式ⅰ和运行模式ⅱ的单次运行时间均为6h，反冲洗模式的间隔为48h，即本实施例的水处理模式的运行流程为依次进行运行模式ⅰ、运行模式ⅱ、运行模式ⅰ、运行模式ⅱ、运行模式ⅰ、运行模式ⅱ、运行模式ⅰ和运行模式ⅱ，水处理模式结束后进入反冲洗模式。在反冲洗模式中，气洗模式的曝气强度为70m3·
m
‑2·
h
‑1，曝气时间为3min，气洗模式结束后静置0.8min；气
‑
水洗模式中，曝气强度为70m3·
m
‑2·
h
‑1，水洗强度为16m3·
m
‑2·
h
‑1，气水混合洗时间为12min，气
‑
水洗模式结束后静置0.8min；水洗模式中，水洗强度为16m3·
m
‑2·
h
‑1，水洗时间为3min，水洗模式结束后静置0.8min。在系统运行过程中，液位保持在3.5m，使得废水可以通过过水通道300在第一池体100和第二池体200之间流动，反洗模式的反冲洗设定液位为3.8m。
[0089]
将本实施例的水处理系统分为运行阶段：低tn进水期(5.3
‑
14.5mg/l，均值11.75mg/l) 和高tn进水期(15.5
‑
24.2mg/l，均值18.11mg/l)，总运行时间约90d。运行结果如表3所示：
[0090]
表3实施例3的tn处理效果
[0091][0092]
低tn进水期，利用本实施例对废水进行处理，处理出水的tn浓度为2.0
‑
9.3mg/l(均值6.21mg/l)，tn去除率为31.77％
‑
71.48％(均值47.15％)，脱氮速率为0.999kgn
·
m3·
d
‑1。
[0093]
高tn进水期，利用本实施例对废水进行处理，处理出水的tn浓度为5.1
‑
14.1mg/l(均值7.71mg/l)，tn去除率为29.59％
‑
82.61％(均值57.88％)，脱氮速率为1.876kgn
·
m3·
d
‑1。
[0094]
运行期间，浅床滤池系统的运行c/n比均值为4.35，表明每去除1mg/l氮需消耗4.35mg/l 的cod当量碳源，吨水每脱除1mg/l的tn需碳源成本为0.0229元，具备较好的经济性。
[0095]
对比例1
[0096]
本对比例的工程项目1、工程项目2和工程项目3中所使用的滤池为常规深床滤池，所使用的填料为石英砂，本对比例与实施例的运行结果如表4所示：
[0097]
表4对比例1的tn处理效果
[0098][0099]
注：工程项目1、工程项目2和工程项目3的进水tn浓度、出水tn浓度和脱氮速率均为设计去除值。
[0100]
与常规深床滤池工程项目相比，在类似进水水质和处理水量相当的条件下，本实用新型中滤料可减量使用约45％
‑
75％，池体高度可由7
‑
8m左右降低至4
‑
5m，实施例中脱氮速率(高 tn进水)较工程案例可提高1倍以上。配套设备投资降低约15％，使运行电耗降低20％以上。
[0101]
更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。