减少曝气量节能型曝气生物滤池处理湖泊水的方法.pdf

本发明涉及减少曝气量节能型曝气生物滤池处理湖泊水的方法。该方法为：通过曝气生物滤池处理装置处理湖泊水；具体方法为：通过检测湖水中的溶解氧或曝气生物滤池出水的溶解氧中的一个以上的参数，利用曝气生物滤池处理装置结合所述参数，处理湖泊水。本发明采用曝气生物滤池循环处理湖泊水，充分发挥曝气生物滤池过滤截留作用，吸附作用以及微生物的降解作用来净化湖泊水。该系统循环处理一次湖水的时间较短，并能脱除污染湖水中的COD,BOD5, NH3-N，SS，从而有效地改善和维持优良的湖水水质。

权利要求书
1.  减少曝气量节能型曝气生物滤池处理湖泊水的方法，其特征在于，通过曝气生物滤池处理装置处理湖泊水；具体方法为：通过检测湖水中的溶解氧或曝气生物滤池出水的溶解氧中的一个以上的参数，利用曝气生物滤池处理装置结合所述参数，处理湖泊水。

2.  根据权利要求1所述方法，其特征在于，具体方法为：在湖泊的一端设置取水井，并测试取水井中湖水中的溶解氧，通过水泵将湖水源源不断地从取水井处输送到曝气生物滤池中，从曝气生物滤池下部进入，上部排出，并测试曝气生物滤池出水的溶解氧，重新进入湖泊的另一端，形成湖水内循环。

3.  根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述曝气生物滤池处理装置包括曝气风机、曝气进气管、曝气生物滤池、湖水进水管、过滤器、水泵、取水井和湖水出水管；所述曝气风机通过曝气进气管与曝气生物滤池连接；所述曝气生物滤池通过湖水出水管与湖泊连接；所述取水井与水泵、过滤器顺次连接，所述过滤器通过湖水进水管与曝气生物滤池连接。

4.  根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述曝气生物滤池中的填料层高度为1~4m。

5.  根据权利要求1或2或3所述方法，其特征在于，具体步骤为：通过水泵抽取湖水，并测定湖水中的溶解氧，湖水经曝气生物滤池处理后，再测定曝气生物滤池出水的溶解氧，确定是否关闭曝气风机，再排入湖泊的另一端；所述曝气生物滤池的处理参数为：上升流速为1~8m/h，水力停留时间HRT为0.5~4h。

6.  根据权利要求1所述方法，其特征在于，当湖水中的溶解氧大于5mg/L，或曝气生物滤池出水的溶解氧大于2mg/L时，停止曝气；当曝气生物滤池的出水溶解氧低于1mg/L时，启动曝气鼓风机。

7.  根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述湖泊水包含有水生植物及藻类。

说明书减少曝气量节能型曝气生物滤池处理湖泊水的方法
技术领域
本发明属于环境保护的水及废水处理技术领域，具体涉及减少曝气量节能型曝气生物滤池处理湖泊水方法。
背景技术
湖泊由于受到污染，当污染的负荷大于湖泊的自净能力时，湖泊就会发生富营养化，其水质就会变差，变臭。如何解决湖泊的污染问题，人们提出了各种各样的处理方法。如严格限制进入湖泊水的污染负荷，所有进入湖泊的工业与生活污水都必须经过处理达标后，才能进入；在湖泊中种植一些沉水植物或人工生物浮岛，吸收水中的营养物而处理湖水；在湖水中安排曝气系统以增加湖水的溶解氧等。
曝气生物滤池是上世纪90年代初开发出来的水的生化处理与过滤处理兼于一体的水处理工艺，它对低浓度有机废水的深度处理，具有抗冲击能力强，处理效果好而稳定的特点。
目前，利用曝气生物滤池的方法，通过循环处理湖泊水的报导不多，更没有利用阳光照射，水生植物与藻类释放大量的溶解氧，并利用曝气生物滤池，通过减少曝气量也能达到既节能，又取得比较好的湖水处理效果的报导。
发明内容
本发明提供一种减少曝气量节能型曝气生物滤池处理湖泊水的方法。通过对低浓度污水处理高效的曝气生物滤池，循环处理湖水， 从而降低湖水的污染。再利用湖泊的水生植物及藻类，在阳光作用下产生大量溶解氧的优势，从而降低曝气量，甚至关闭曝气风机，从而达到节能的目的。这样，就可以通过较低的能量消耗，达到较好地处理湖泊水，使湖泊水的水质保持良好的效果。
本发明技术方案如下。
减少曝气量节能型曝气生物滤池处理湖泊水的方法，通过曝气生物滤池处理装置处理湖泊水；具体方法为：通过检测湖水中的溶解氧或曝气生物滤池出水的溶解氧中的一个以上的参数，利用曝气生物滤池处理装置结合所述参数，处理湖泊水。
上述方法，具体方法为：在湖泊的一端设置取水井，并测试取水井中湖水中的溶解氧，通过水泵将湖水源源不断地从取水井处输送到曝气生物滤池中，从曝气生物滤池下部进入，上部排出，并测试曝气生物滤池出水的溶解氧，重新进入湖泊的另一端，形成湖水内循环。尽量减少处理前与处理后湖泊水的短流。
上述方法，所述曝气生物滤池处理装置包括曝气风机、曝气进气管、曝气生物滤池、湖水进水管、过滤器、水泵、取水井和湖水出水管；所述曝气风机通过曝气进气管与曝气生物滤池连接；所述曝气生物滤池通过湖水出水管与湖泊连接，将曝气生物滤池中的处理后的出水重新排入湖中；所述取水井与水泵、过滤器顺次连接，所述过滤器通过湖水进水管与曝气生物滤池连接；取水井中的水取自湖泊。
上述方法，所述曝气生物滤池中的填料层高度为1～4m。
上述方法，具体步骤为：通过水泵抽取湖水，并测定湖水中的溶 解氧，湖水经曝气生物滤池处理后，再测定曝气生物滤池出水的溶解氧，确定是否关闭曝气风机，再排入湖泊的另一端；所述曝气生物滤池的处理参数为：上升流速为1～8m/h，水力停留时间HRT为0.5～4h。
上述方法，当湖水中的溶解氧大于5mg/L，或曝气生物滤池出水的溶解氧大于2mg/L时，减少风机曝气量，甚至停止曝气，充分发挥曝气生物滤池处理有机物与过滤作用，处理湖泊水。当曝气生物滤池的出水溶解氧低于1mg/L时，启动曝气鼓风机以保证曝气生物滤池的好氧处理环境。曝气生物滤池出水溶解氧为1～2mg/L时，为风机开关的缓冲期，防止风机频繁开关，缩短风机寿命。
上述方法，所述湖泊水包含有水生植物及藻类。
在充分了解湖泊水中的溶解氧的变化规律的基础上，曝气生物滤池的曝气风机的控制，也可以采用定时控制方式，白天风机的风量下降，甚至停机，停机时间可达1～10小时，也能保证良好出水水质。夜晚风机重新运行。
与现有技术相比，本发明具有如下优势
1、本发明采用曝气生物滤池循环处理湖泊水，充分发挥曝气生物滤池过滤截留作用，吸附作用以及微生物的降解作用来净化湖泊水。该系统循环处理一次湖水的时间较短，并能脱除污染湖水中的保COD,BOD5,NH3-N，SS，从而有效地改善和维持优良的湖水水质。
2、本发明利用湖泊的水生植物及藻类白天在阳光作用下产生大量溶解氧的优势，并通过掌握具体湖泊水及曝气生物滤池系统中的溶解氧变化规律，使得该系统可根据实际情况在日间关停曝气风机，又不影 响曝气生物滤池处理有机物和过滤的效果，达到良好的节能目的。
附图说明
图1为曝气生物滤池处理装置的结构示意图。
图中各个部件为：
取水井1、水泵2、过滤器3、湖水进水管4、曝气生物滤池5、曝气风机6、曝气进气管7、湖水出水管8。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
如附图1所示为曝气生物滤池处理装置，包括取水井1、水泵2、过滤器3、湖水进水管4、曝气生物滤池5、曝气风机6、曝气进气管7、湖水出水管8。所述曝气风机6通过曝气进气管7与曝气生物滤池5连接；所述曝气生物滤池5通过湖水出水管8与湖泊连接，将曝气生物滤池5中的处理后的出水重新排入湖中；所述取水井1与水泵2、过滤器3顺次连接，所述过滤器3通过湖水进水管4与曝气生物滤池5连接；取水井1中的水取自湖泊。
该装置运行的流程是：在湖泊的一端设置取水井，通过水泵将湖水源源不断地从取水井处输送到曝气生物滤池系统中，湖水经格栅等过滤后，从池体下部进入，上部排出，重新进入湖泊的另一端，形成湖水内循环。
利用该曝气生物滤池系统处理湖水，其中曝气生物滤池填料层高度为1～4m，上升流速为1～8m/h，水力停留时间HRT为0.5～4h。在此基础上，针对日间湖水中水生植物以及藻类在光照下产生大量溶解 氧的现象，通过测定湖水以及曝气生物滤池出水的溶解氧值，并在掌握其溶解氧全天候变化规律的基础上，可视具体情况而在日间定时关闭曝气风机1～10小时，在此过程中，湖水中的较高的溶解氧值为生物滤池中好氧处理提供了一定程度的溶解氧补充，使得在日间关闭风机期间，系统处理效果仍能维持，出水水质优良。
实施例1：
采用上述曝气生物滤池处理装置对湖泊进行处理。(湖面面积约17090.3平方米，水深1.5～1.6m，总体水量约27000吨)。在湖泊近岸处设置四座并联的曝气生物滤池，在湖泊一端设置取水井，利用泵源源不断将湖水送入曝气生物滤池进行生物强化处理，然后排入湖泊的另一端，形成湖水的循环处理。在有强烈阳光直射的晴天，该湖水日间典型的溶解氧变化规律如下表：
表1晴天下湖水日间溶解氧值

在该湖水溶解氧条件下，定时关闭曝气风机(从早上9时至晚上19时)，风机共停止运作达10小时。该过程中，控制滤池水上升流速为4m/h，HRT＝1h，曝气生物滤池出水的溶解氧变化如下表：
表2晴天下曝气生物滤池出水溶解氧值

可见，在该实施条件下，曝气生物滤池出水溶解氧能维持2mg/L左右。湖泊原水的进水COD值为25mg/L，夜间重启风机前出水的COD为11.3mg/L，关风机期间COD去除率为54.8％。而该系统在稳定运行后，全天不间断曝气条件下，COD去除率在38％～60％范围内波动，可见，关闭风机期间，曝气生物滤池系统仍能保持良好的处理能力，符合节能减排的理念，大幅度地减少了风机的能耗，达到经济与效率双赢。
实施例2
采用同样的曝气生物滤池处理装置对湖泊进行处理。(湖面面积约17090.3平方米，水深1.5～1.6m，总体水量约27000吨)。在阴天多云天气，该湖水日间典型的溶解氧变化规律如下表：
表3阴天下湖水日间溶解氧值


可见在阴天，光照减弱，水生植物及藻类通过光合作用产生的溶解氧相比晴天要少一些，且相比实施例1，溶解氧值提早约2个小时开始下降。针对该情况，本实施例将风机关闭的时间缩短至8小时。该过程中，控制滤池水上升流速为8m/h，HRT＝0.5h，曝气生物滤池出水的溶解氧变化如下表：
表4阴天下曝气生物滤池出水溶解氧值

可见，在阴天，曝气生物滤池出水尽管溶解氧偏低，且一度低于1mg/L，但由于湖水溶解氧值在日间呈不断上升趋势，在一定程度上补充了溶解氧，使得随着时间推移，出水溶解氧值重新稳定在2mg/L以上。湖泊原水的进水COD值为25.0mg/L，傍晚重启风机前出水的COD为13mg/L，关风机期间COD去除率为48％，同样地，对比全天不间断曝气的条件下COD去除率为38％～60％，可见在阴天条件下，日间关闭风机后仍能取得良好的处理效果。
实施例3
采用同样的曝气生物滤池处理装置对湖泊进行处理。(湖面面积 约17090.3平方米，水深1.5～1.6m，总体水量约27000吨)。在雨天天气，该湖水日间典型的溶解氧变化规律如下表：
表5雨天下湖水日间溶解氧值

可见，在雨天，光照减弱，大气压比晴天低很多，故湖水溶解氧相比晴天和多云阴天要低，故本实施例将风机关闭的时间缩短至5小时。该过程中，控制滤池水上升流速为1m/h，HRT＝4h，曝气生物滤池出水的溶解氧变化如下表：
表6雨天下曝气生物滤池出水溶解氧值

可见，在雨天，要维持滤池中好氧处理效果，曝气风机关闭时间比大晴天要缩短一半，在该动作方式下，湖泊原水的进水COD值为32mg/L，傍晚重启风机前出水的COD为17mg/L，关风机期间COD去除率为46.9％，同样地，对比全天不间断曝气的条件下COD去除率为38％～60％，可见在雨天条件下，日间关闭一定时间风机后仍能取得良好的处理效果。