專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)渭?jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)曝氣生物濾池結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)，提高曝氣生物濾池生物脫氮的效率。屬于環(huán)境工程污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，水環(huán)境污染和水資源短缺已經(jīng)成為制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步可持續(xù)發(fā)展的主要問(wèn)題，引起了社會(huì)各界的高度關(guān)注。曝氣生物濾池是一種具有簡(jiǎn)易、高效和低耗特征的新型污水生物處理技術(shù)，是近年來(lái)污水生物處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。該技術(shù)具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、處理效率高、處理水量大、占地面積小、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、操作管理方便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、適用范圍廣等特點(diǎn)。目前已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于我國(guó)的城市污水處理、小區(qū)生活污水的處理及回用、工業(yè)廢水處理以及微污染水源水的預(yù)處理，正逐漸成為我國(guó)污水生物處理領(lǐng)域一種重要的技術(shù)手段之一。
對(duì)于傳統(tǒng)的同向流曝氣生物濾池，進(jìn)水是由下向上流動(dòng)，氣體也由生物濾池的底部自下而上與水流并向而行。由于在填料層底部直接曝氣充氧，曝氣生物濾池在運(yùn)行過(guò)程中濾料層基本上均是處于好氧狀態(tài)，濾料表面附著的微生物、空氣、污水三相接觸效率高，因此對(duì)有機(jī)物的去除效率高，硝化效果也非常良好。但是由于系統(tǒng)中缺乏厭氧環(huán)境，對(duì)于氮的生物去除效率低下。在實(shí)踐中往往采用兩級(jí)曝氣生物濾池(一級(jí)除碳，二級(jí)脫氮)的方法來(lái)提高對(duì)氮的生物去除效率，這樣無(wú)疑會(huì)增加處理系統(tǒng)的基建和運(yùn)行費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，以較低的基建和運(yùn)行成本提高系統(tǒng)的生物脫氮性能。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)提供的單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，包括濾池中心的內(nèi)部導(dǎo)流筒、導(dǎo)流筒外部的生物填料區(qū)及底部泥斗，生物填料區(qū)底部為均勻開(kāi)孔的承托板，承托板下部為進(jìn)水空間，內(nèi)部導(dǎo)流筒的底部設(shè)置曝氣裝置，并設(shè)置開(kāi)孔的配水墻連通進(jìn)水空間，進(jìn)水空間及內(nèi)部導(dǎo)流筒采用開(kāi)孔法蘭盤(pán)與底部泥斗連接在一起，底部泥斗中設(shè)置反沖洗曝氣裝置并安裝排泥管。本發(fā)明將曝氣裝置放置在內(nèi)部導(dǎo)流筒底部進(jìn)行曝氣而不直接設(shè)置在生物填料的下方，依靠氣提作用提供的動(dòng)力造成生物濾池中主體溶液的循環(huán)流動(dòng)，使污水在導(dǎo)流筒內(nèi)曝氣充氧后，再?gòu)膶?dǎo)流筒外部自上而下流過(guò)生物填料區(qū)，在填料區(qū)形成好氧、缺氧交替的環(huán)境，有利于硝化和反硝化反應(yīng)的進(jìn)行，從而提高曝氣生物濾池生物脫氮的效率。
本發(fā)明的單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池具體結(jié)構(gòu)為主要包括濾池池體中心的內(nèi)部導(dǎo)流筒、導(dǎo)流筒外部的生物填料區(qū)及底部泥斗三部分。生物填料區(qū)由均質(zhì)礫石組成，生物填料放置在生物填料區(qū)底部的承托板上，承托板上均勻開(kāi)孔，承托板下部為濾池底部的進(jìn)水空間，內(nèi)部導(dǎo)流筒的底部設(shè)置曝氣裝置連通進(jìn)氣管，并設(shè)置開(kāi)孔的配水墻連通濾池底部的進(jìn)水空間，進(jìn)水管連通進(jìn)水空間，出水管與生物填料區(qū)的底部連通。進(jìn)水空間的底部及內(nèi)部導(dǎo)流筒的底部采用均勻開(kāi)孔的法蘭盤(pán)與濾池的底部泥斗連接在一起。反沖洗排水管設(shè)置在濾池頂部，反沖洗進(jìn)水管連通底部泥斗。底部泥斗中設(shè)置反沖洗曝氣裝置連通反沖洗進(jìn)氣管，泥斗底部安裝排泥管。
本發(fā)明在生物濾池中央設(shè)置內(nèi)部導(dǎo)流筒，在導(dǎo)流筒的下部設(shè)置曝氣裝置，曝氣時(shí)，空氣將導(dǎo)流筒底部的混合液向上部空間提升，進(jìn)水則由于抽吸作用經(jīng)由導(dǎo)流筒底部的多孔配水墻進(jìn)入導(dǎo)流筒內(nèi)部。在上升氣流的作用下，進(jìn)水被提升至導(dǎo)流筒上部，然后進(jìn)入導(dǎo)流筒外部區(qū)域，水氣流混合后自上而下通過(guò)生物填料區(qū)，由填料區(qū)中附著的各類(lèi)微生物完成好氧除碳，好氧硝化，缺氧反硝化等作用，進(jìn)水中含有的有機(jī)物、氮類(lèi)物質(zhì)逐漸被去除。原水流經(jīng)整個(gè)生物填料區(qū)后經(jīng)出水管流出。部分處理后的水則通過(guò)生物填料底部承托板上的孔眼進(jìn)入生物濾池底部的進(jìn)水空間，然后通過(guò)導(dǎo)流筒底部的多孔配水墻進(jìn)入導(dǎo)流筒內(nèi)部，與進(jìn)水在導(dǎo)流筒內(nèi)部進(jìn)行混合，然后開(kāi)始下一流動(dòng)循環(huán)。
在曝氣生物濾池底部設(shè)置的泥斗，用于放置反沖洗進(jìn)水管和反沖洗曝氣裝置，同時(shí)用于排放剩余的懸浮型污泥和池體放空。
本發(fā)明利用濾池中心導(dǎo)流筒底部放置的曝氣裝置進(jìn)行曝氣，可以為進(jìn)水進(jìn)行充氧，并利用氣提作用造成生物濾池內(nèi)混合液的循環(huán)流動(dòng)，為混合液從導(dǎo)流筒外部填料區(qū)自上而下循環(huán)流動(dòng)提供動(dòng)力。與現(xiàn)有在生物填料底部直接曝氣的技術(shù)相比，避免了氣體沖刷作用對(duì)生物載體的直接沖擊，有利于填料層的生物膜附著，從而能夠保證將出水的懸浮物(SS)降低到一個(gè)很低的程度。同時(shí)有利于在生物填料區(qū)形成上層好氧，下層缺氧交替的環(huán)境，為硝化、反硝化提供適合的環(huán)境，提高系統(tǒng)對(duì)氮類(lèi)物質(zhì)的生物去除效率，降低曝氣生物濾池系統(tǒng)污水處理的基建和運(yùn)行成本。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1為曝氣生物濾池的池體，2為內(nèi)部導(dǎo)流筒，3為生物填料區(qū)，4為生物填料底部的承托板，5生物濾池底部的進(jìn)水空間，6為導(dǎo)流筒底部的多孔配水墻，7為進(jìn)水管，8為進(jìn)氣管，9為曝氣裝置，10為出水管，11為連接法蘭，12為底部泥斗，13為排泥管，14為反沖洗進(jìn)氣管，15為反沖洗曝氣裝置，16為反沖洗進(jìn)水管，17為反沖洗排水管。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明的生物濾池結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括濾池池體1中心的內(nèi)部導(dǎo)流筒2、導(dǎo)流筒外部的生物填料區(qū)3、底部泥斗12三部分。生物填料區(qū)3由均質(zhì)礫石組成，生物填料放置在生物填料區(qū)底部的承托板4上，承托板4上均勻開(kāi)孔，承托板4下部為濾池底部的進(jìn)水空間5，內(nèi)部導(dǎo)流筒2的底部設(shè)置曝氣裝置9連通進(jìn)氣管8，并設(shè)置開(kāi)孔的配水墻6連通濾池底部的進(jìn)水空間5，進(jìn)水管7連通進(jìn)水空間5，出水管10與生物填料區(qū)3的底部連通。進(jìn)水空間5的底部及內(nèi)部導(dǎo)流筒2的底部采用法蘭盤(pán)11與濾池的底部泥斗12連接在一起。法蘭盤(pán)11上面均勻開(kāi)孔。反沖洗排水管17設(shè)置在濾池頂部，反沖洗進(jìn)水管16連通底部泥斗12。底部泥斗12中設(shè)置反沖洗曝氣裝置15連通反沖洗進(jìn)氣管14，泥斗12底部安裝排泥管13，用球閥控制排泥。
進(jìn)水從進(jìn)水管7進(jìn)入生物濾池底部的進(jìn)水空間5，空氣通過(guò)進(jìn)氣管8經(jīng)由曝氣裝置9進(jìn)入導(dǎo)流筒2的內(nèi)底部。曝氣時(shí)，空氣將導(dǎo)流筒2內(nèi)底部的混合液向上部空間提升，進(jìn)水則由于抽吸作用經(jīng)由導(dǎo)流筒2底部的多孔配水墻6進(jìn)入導(dǎo)流筒2內(nèi)部。在上升氣流的作用下，進(jìn)水被提升至導(dǎo)流筒2上部，然后進(jìn)入導(dǎo)流筒2外部區(qū)域，水氣流混合后自上而下通過(guò)生物填料區(qū)3，在流經(jīng)生物填料區(qū)3的時(shí)候，進(jìn)水中含有的有機(jī)物、氮類(lèi)物質(zhì)逐漸被去除。原水流經(jīng)整個(gè)生物填料區(qū)3后由放置在生物填料區(qū)3底部的出水管10流出。部分處理后的水則通過(guò)生物填料底部承托板4上的孔眼進(jìn)入生物濾池底部的進(jìn)水空間5，然后在導(dǎo)流筒2內(nèi)底部的抽吸作用下通過(guò)導(dǎo)流筒2底部的多孔配水墻6進(jìn)入導(dǎo)流筒2內(nèi)部，與進(jìn)水在導(dǎo)流筒2內(nèi)部進(jìn)行混合，然后開(kāi)始下一流動(dòng)循環(huán)。
底部泥斗12與生物濾池其他部分的連接采用法蘭盤(pán)11，可以便于拆卸。在法蘭盤(pán)11上開(kāi)設(shè)孔眼，使得生物填料上脫落的懸浮型老化污泥可以經(jīng)由孔眼進(jìn)入底部泥斗12，存儲(chǔ)一段時(shí)間后通過(guò)排泥管13排放。
生物濾池運(yùn)行一段時(shí)間后，生物膜厚度增加，需要進(jìn)行反沖洗。此時(shí)，開(kāi)啟反沖洗進(jìn)水管16和反沖洗進(jìn)氣管14，反沖洗氣水混合物通過(guò)連接法蘭11上開(kāi)設(shè)的孔眼進(jìn)入生物濾池底部進(jìn)水空間5，再經(jīng)由生物濾池填料底部承托板上開(kāi)設(shè)的孔眼對(duì)生物填料區(qū)3進(jìn)行松動(dòng)沖洗，大多數(shù)反沖洗脫落的生物膜由上部反沖洗排水管17排出，少部分脫落的生物膜則可以進(jìn)入底部泥斗12。
以下為本發(fā)明的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)施例，此實(shí)施例不對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案構(gòu)成限定。
在上海市閔行區(qū)某污水處理廠中建立一個(gè)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池中試裝置，材質(zhì)采用有機(jī)玻璃。曝氣生物濾池內(nèi)徑250mm，厚度為10mm，高度為2.5m；內(nèi)部導(dǎo)流筒直徑100mm，厚度10mm，高度2.0m，采用有機(jī)玻璃制成。曝氣生物濾池底部空間高度為200mm。生物填料底部承托板厚度為10mm，表面均勻開(kāi)孔，孔徑為10mm，孔的間距為25mm。在承托板上放置粒徑約為15mm的均質(zhì)礫石生物填料，填料層高度1800mm；在內(nèi)部導(dǎo)流筒底部配水墻上開(kāi)孔的孔徑為20mm，孔的間距為40mm。進(jìn)水管管徑15mm，進(jìn)氣管10mm，在導(dǎo)流筒內(nèi)部放置一直徑80mm的微孔曝氣器與進(jìn)氣管相連。
生物濾池池體與底部泥斗之間通過(guò)DN250法蘭盤(pán)連接，連接法蘭盤(pán)采用有機(jī)玻璃制成，厚度為10mm，上面均布孔徑為10mm的孔眼，孔眼中心間距25mm。生物填料上產(chǎn)生的懸浮型污泥可以經(jīng)過(guò)孔眼進(jìn)入泥斗，定期進(jìn)行排放。泥斗的傾角為45°，高度為100mm，底部安裝一直徑為15mm的排泥管，用球閥控制排泥。
本發(fā)明的內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池中試裝置與一相同尺寸的傳統(tǒng)同向流曝氣生物濾池在污水處理廠中對(duì)比運(yùn)行半年，對(duì)COD，TN，SS的平均去除率分別為93.27％，76.27％，97.21％及92.97％，46.98％，94.56％?？梢钥闯?，二者對(duì)COD和SS的去除率相近，而本發(fā)明的內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池對(duì)于TN的去除效率則增加了29.29％，具有更高的生物脫氮的性能。
權(quán)利要求
1.一種單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，其特征在于包括濾池池體(1)中心的內(nèi)部導(dǎo)流筒(2)、導(dǎo)流筒外部的生物填料區(qū)(3)及底部泥斗(12)，生物填料區(qū)(3)底部的承托板(4)上均勻開(kāi)孔，承托板(4)下部為進(jìn)水空間(5)，內(nèi)部導(dǎo)流筒(2)的底部設(shè)置曝氣裝置(9)連通進(jìn)氣管(8)，并設(shè)置開(kāi)孔的配水墻(6)連通進(jìn)水空間(5)，進(jìn)水管(7)連通進(jìn)水空間(5)，出水管(10)與生物填料區(qū)(3)的底部連通；進(jìn)水空間(5)的底部及內(nèi)部導(dǎo)流筒(2)的底部采用均勻開(kāi)孔的法蘭盤(pán)(11)與濾池的底部泥斗(12)連接在一起，反沖洗排水管(17)設(shè)置在濾池頂部，反沖洗進(jìn)水管(16)連通底部泥斗(12)，底部泥斗(12)中設(shè)置反沖洗曝氣裝置(15)連通反沖洗進(jìn)氣管(14)，泥斗(12)底部安裝排泥管(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，其特征在于所述生物填料區(qū)(3)由高度1800mm，粒徑15mm的均質(zhì)礫石組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，其特征在于所述承托板(4)為厚度10mm的有機(jī)玻璃，承托板上開(kāi)孔的孔徑為10mm，孔的間距為25mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，其特征在于所述內(nèi)部導(dǎo)流筒(2)由直徑100mm，高度2.0m，厚度10mm的有機(jī)玻璃制成，底部配水墻(6)高度200mm，配水墻上開(kāi)孔的孔徑20mm，孔的間距40mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，其特征在于所述法蘭盤(pán)(11)直徑為250mm，厚度為10mm，法蘭盤(pán)上開(kāi)孔的孔徑為10mm，孔的間距為25mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，其特征在于所述排泥管(13)的直徑為15mm，用球閥控制排泥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單級(jí)內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池，包括濾池中心的內(nèi)部導(dǎo)流筒、導(dǎo)流筒外部的生物填料區(qū)及底部泥斗，生物填料區(qū)底部為均勻開(kāi)孔的承托板，承托板下部為進(jìn)水空間，內(nèi)部導(dǎo)流筒的底部設(shè)置曝氣裝置，并設(shè)置開(kāi)孔的配水墻連通進(jìn)水空間，進(jìn)水空間及內(nèi)部導(dǎo)流筒采用開(kāi)孔法蘭盤(pán)與底部泥斗連接在一起，底部泥斗中設(shè)置反沖洗曝氣裝置并安裝排泥管。本發(fā)明將曝氣裝置放置在導(dǎo)流筒底部進(jìn)行曝氣，可以避免對(duì)生物載體造成擾動(dòng)，導(dǎo)流筒底部的液體提升有助于造成生物濾池中主體溶液的循環(huán)流動(dòng)，污水在導(dǎo)流筒內(nèi)充氧后從導(dǎo)流筒外部自上而下流過(guò)生物填料區(qū)，在填料區(qū)形成好氧、缺氧交替的環(huán)境，有利于硝化和反硝化反應(yīng)的進(jìn)行，從而提高曝氣生物濾池生物脫氮的效率。
文檔編號(hào)C02F3/02GK1792871SQ20051011044
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者何圣兵, 王欣澤, 吳德意, 孔海南 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)