專利名稱：一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是環(huán)境工程學(xué)科中的污水處理技術(shù)，是應(yīng)用于小區(qū)、學(xué)校和農(nóng)村生活污水處理的先進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前生物處理是污水處理的主要方法，可以分成活性污泥法和生物膜法?；钚晕勰喾ㄓ捎诩夹g(shù)成熟，設(shè)備可靠，在大型污水處理廠得以廣泛應(yīng)用，但在小型污水處理方面存在運(yùn)行不穩(wěn)定的問題，且能耗較高。生物膜法的主要形式有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物接觸氧化法等，多用于中小型污水處理。
生物過濾技術(shù)利用生長在濾池中填料表面的微生物處理污水，具有微生物生物量大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和生物多樣性好的特點(diǎn)，因此它的水力負(fù)荷和抗沖擊負(fù)荷能力都很強(qiáng)，可以很好地適應(yīng)負(fù)荷不穩(wěn)定、水質(zhì)變化比較大的污水處理。由于生物量大就要求反應(yīng)器有較強(qiáng)的充氧效果，特別是在具有硝化功能時對供氧量的需求進(jìn)一步加大，傳統(tǒng)的自然通風(fēng)已無法滿足要求。而且傳統(tǒng)的生物濾池工藝由于是開放性體系，高溫季節(jié)產(chǎn)生濾池蠅等，惡化周圍環(huán)境。采用單一的生物濾池處理污水，對BOD有較好的去除效果，而N，P去除效果不理想。采用機(jī)械曝氣等強(qiáng)制充氧方式，雖然可以解決供氧問題，但其電力消耗大，運(yùn)行成本高，難以在小型污水處理中推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種在低能耗的情況下利用空氣垂直密度差而自然拔風(fēng)和濺水充氧的新型生物過濾裝置和方法(整套裝置能耗設(shè)備僅有一臺提升水泵)。它將污水的厭氧處理與好氧生物濾池相結(jié)合而減輕濾池的負(fù)荷和需氧量，利用拔風(fēng)和濺水充氧技術(shù)滿足硝化條件下生物過濾反應(yīng)器對溶解氧的需求，提高有機(jī)物及氮的去除效率。
技術(shù)方案本發(fā)明的一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置由厭氧脫氮反應(yīng)器、濺水充氧生物過濾反應(yīng)器和沉淀區(qū)組成。該裝置主要包括由橫向相連排列的厭氧脫氮反應(yīng)器、濺水充氧生物過濾反應(yīng)器、沉淀區(qū)，厭氧脫氮反應(yīng)器的上部通過連通管與濺水充氧生物過濾反應(yīng)器的上部連通，濺水充氧生物過濾反應(yīng)器的下部通過通風(fēng)道與沉淀區(qū)連通，出水區(qū)位于沉淀區(qū)內(nèi)的一側(cè)，出風(fēng)管位于沉淀區(qū)上方的沉淀出水區(qū)蓋板上，出水口通過管道分別與厭氧脫氮反應(yīng)器、出水區(qū)連通，進(jìn)水管位于厭氧脫氮反應(yīng)器的上方；在厭氧脫氮反應(yīng)器中設(shè)有折流板和組合填料；在濺水充氧生物過濾反應(yīng)器的中部設(shè)有濾料層，濾料層的上面為濺水盤，濺水盤的上面為半管式溢流布水器，半管式溢流布水器的上面為濾池蓋板并與進(jìn)風(fēng)管連通。濾池蓋板上的進(jìn)風(fēng)管略高出地面，沉淀出水區(qū)蓋板上設(shè)有出風(fēng)管高出地面7～8米。濺水充氧生物過濾反應(yīng)器和沉淀區(qū)蓋板上加密封墊，厭氧脫氮反應(yīng)器和生物過濾反應(yīng)器間連通管在厭氧脫氮反應(yīng)器部分插入到液面以下。
一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置的污水凈化方法為污水自流進(jìn)入?yún)捬趺摰磻?yīng)器，通過連通管進(jìn)入濺水充氧生物過濾反應(yīng)器，然后進(jìn)入沉淀區(qū)沉淀后進(jìn)入出水區(qū)，利用提升泵提升部分水通過出水口出水，部分水通過回流管進(jìn)入?yún)捬趺摰磻?yīng)器；將自然通風(fēng)和濺水充氧結(jié)合，濺水充氧生物過濾反應(yīng)器中通過半管式溢流布水器和多層濺水盤形成水滴和水膜，通過多級濺水而提高充氧效率，沉淀區(qū)最高水位低于生物過濾反應(yīng)器底部，濺水充氧生物過濾反應(yīng)器和沉淀區(qū)密閉設(shè)置，通過進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管利用自然拔風(fēng)管通風(fēng)作用對濺水充氧生物過濾反應(yīng)器中污水進(jìn)行濺水充氧并對充氧生物過濾反應(yīng)器中濾料層上附著生物膜進(jìn)行供氧，以達(dá)到凈化污水的目的。
該濺水充氧生物過濾污水凈化方法將自然通風(fēng)和濺水充氧結(jié)合，濺水充氧生物過濾反應(yīng)器中通過半管式溢流布水器和多層濺水盤形成水滴和水膜，通過多級濺水而提高充氧效率，沉淀區(qū)最高水位低于生物過濾反應(yīng)器底部，濺水充氧生物過濾反應(yīng)器和沉淀區(qū)密閉設(shè)置，通過進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管利用自然拔風(fēng)管通風(fēng)作用對濺水充氧生物過濾反應(yīng)器中污水進(jìn)行濺水充氧并對充氧生物過濾反應(yīng)器中濾料層上附著生物膜進(jìn)行供氧。
有益效果1.該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗條件下的生物處理，具有良好的機(jī)物去除和脫氮效果。
2.該技術(shù)能在保證去除效率的前提下，明顯降低運(yùn)行和管理費(fèi)用。
3.該項(xiàng)技術(shù)采用密閉管式通風(fēng)方式，降低濾池散發(fā)臭氣，明顯改善周圍環(huán)境。采用地埋式節(jié)約用地。
4.該技術(shù)便于設(shè)備的工業(yè)化生產(chǎn)，可降低裝置成本，便于規(guī)?；茝V應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置及方法平面圖。
圖2是本發(fā)明的一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置及方法剖面圖。
以上的圖中有厭氧脫氮反應(yīng)器1.；濺水充氧生物過濾反應(yīng)器2.；沉淀區(qū)3.；出水區(qū)4.；進(jìn)水管5.；組合填料6.；折流板7.；連通管8.；半管式溢流布水器9.；濺水盤10.；濾料層11.；通風(fēng)道12.；提升泵13.；回流管14.；厭氧脫氮反應(yīng)器蓋15.；進(jìn)風(fēng)管16.；濾池蓋板17.；出風(fēng)管18.；沉淀出水區(qū)蓋板19.；出水口20.。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明裝置該裝置主要包括由橫向相連排列的厭氧脫氮反應(yīng)器1、濺水充氧生物過濾反應(yīng)器2、沉淀區(qū)3，厭氧脫氮反應(yīng)器1的上部通過連通管8與濺水充氧生物過濾反應(yīng)器2的上部連通，濺水充氧生物過濾反應(yīng)器2的下部通過通風(fēng)道12與沉淀區(qū)3連通，出水區(qū)4位于沉淀區(qū)3內(nèi)的一側(cè)，出風(fēng)管18位于沉淀區(qū)3上方的沉淀出水區(qū)蓋板19上，出水口20通過管道分別與厭氧脫氮反應(yīng)器1、出水區(qū)4連通，進(jìn)水管5位于厭氧脫氮反應(yīng)器1的上方；在厭氧脫氮反應(yīng)器1中設(shè)有折流板7和組合填料6；在濺水充氧生物過濾反應(yīng)器2的中部設(shè)有濾料層11，濾料層11的上面為濺水盤10，濺水盤10的上面為半管式溢流布水器9，半管式溢流布水器(9的上面為濾池蓋板17并與進(jìn)風(fēng)管16連通。
厭氧脫氮反應(yīng)器1、濺水充氧生物過濾反應(yīng)器2和沉淀區(qū)3可以用鋼板或玻璃鋼制成，組成一體化裝置。整個裝置視進(jìn)水高度埋于地下適當(dāng)位置，保證進(jìn)水自流進(jìn)入?yún)捬趺摰磻?yīng)器1。厭氧脫氮反應(yīng)器1內(nèi)可掛新型組合填料6，填掛數(shù)量視折流板7間距而定，進(jìn)水沿折流板7間來回往復(fù)流出厭氧脫氮反應(yīng)器1。濺水充氧生物過濾反應(yīng)器2是本發(fā)明的關(guān)鍵，半管式溢流布水器9可將PVC管一分為二，半管兩邊開V型溢流槽，視濾池寬度可將PVC半管加寬，濺水盤10均可用PVC板制成，板上開可以通風(fēng)和水流通過的縫隙。半管式溢流布水器9和濺水盤10應(yīng)調(diào)節(jié)水平，達(dá)到均勻布水的目的。厭氧脫氮反應(yīng)器出水通過連通管8進(jìn)入半管式溢流布水器9布水，再經(jīng)過數(shù)級濺水盤10濺入濾料層11。濾料層11濾料用球形填料和陶粒等多種濾料組合，濾料層上附著生物膜，通過氧化分解和吸收作用降低污水中的有機(jī)物和氨氮等污染物濃度。生物過濾反應(yīng)器2下的通風(fēng)道12與沉淀區(qū)3相通，沉淀區(qū)3最高水位稍低于生物過濾反應(yīng)器2底部，防止水面堵塞通風(fēng)道。濾池蓋板17上的進(jìn)風(fēng)管16應(yīng)略高于地面，同時周圍應(yīng)有保護(hù)措施，出風(fēng)管18應(yīng)盡量借周圍高物延伸至距地面7-8米高度。濺水充氧生物過濾反應(yīng)器2和沉淀區(qū)3應(yīng)有很好的密封措施，蓋板蓋上時應(yīng)加密封墊，厭氧脫氮反應(yīng)器1和生物過濾反應(yīng)器2間連通管8在厭氧脫氮反應(yīng)器1部分應(yīng)深入液面以下。利用空氣垂直密度差通過進(jìn)風(fēng)管16和出風(fēng)管18進(jìn)行密閉式自然通風(fēng)，對濺水充氧生物過濾反應(yīng)器2中污水進(jìn)行濺水充氧并對充氧生物過濾反應(yīng)器中濾料層11上附著生物膜進(jìn)行供氧。
權(quán)利要求
1.一種一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置，其特征在于該裝置主要包括由橫向相連排列的厭氧脫氮反應(yīng)器(1)、濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)、沉淀區(qū)(3)，厭氧脫氮反應(yīng)器(1)的上部通過連通管(8)與濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)的上部連通，濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)的下部通過通風(fēng)道(12)與沉淀區(qū)(3)連通，出水區(qū)(4)位于沉淀區(qū)(3)內(nèi)的一側(cè)，出風(fēng)管(18)位于沉淀區(qū)(3)上方的沉淀出水區(qū)蓋板(19)上，出水口(20)通過管道分別與厭氧脫氮反應(yīng)器(1)、出水區(qū)(4)連通，進(jìn)水管(5)位于厭氧脫氮反應(yīng)器(1)的上方；在厭氧脫氮反應(yīng)器(1)中設(shè)有折流板(7)和組合填料(6)；在濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)的中部設(shè)有濾料層(11)，濾料層(11)的上面為濺水盤(10)，濺水盤(10)的上面為半管式溢流布水器(9)，半管式溢流布水器(9)的上面為濾池蓋板(17)并與進(jìn)風(fēng)管(16)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置，其特征在于濾池蓋板(17)上的進(jìn)風(fēng)管(16)略高出地面，沉淀出水區(qū)蓋板(19)上設(shè)有出風(fēng)管(18)高出地面7～8米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置，其特征在于濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)和沉淀區(qū)(3)蓋板上加密封墊，厭氧脫氮反應(yīng)器(1)和生物過濾反應(yīng)器(2)間連通管(8)在厭氧脫氮反應(yīng)器(1)部分插入到液面以下。
4.一種如權(quán)利要求1所述的一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置的污水凈化方法，其特征在于該方法為污水自流進(jìn)入?yún)捬趺摰磻?yīng)器(1)，通過連通管(8)進(jìn)入濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)，然后進(jìn)入沉淀區(qū)(3)沉淀后進(jìn)入出水區(qū)(4)，利用提升泵(13)提升部分水通過出水口(20)出水，部分水通過回流管(14)進(jìn)入?yún)捬趺摰磻?yīng)器(1)；將自然通風(fēng)和濺水充氧結(jié)合，濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)中通過半管式溢流布水器(9)和多層濺水盤(10)形成水滴和水膜，通過多級濺水而提高充氧效率，沉淀區(qū)(3)最高水位低于生物過濾反應(yīng)器(2)底部，濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)和沉淀區(qū)(3)密閉設(shè)置，通過進(jìn)風(fēng)管(16)和出風(fēng)管(18)利用自然拔風(fēng)管通風(fēng)作用對濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)中污水進(jìn)行濺水充氧并對充氧生物過濾反應(yīng)器中濾料層(11)上附著生物膜進(jìn)行供氧，以達(dá)到凈化污水的目的。
全文摘要
一體化濺水充氧生物過濾污水凈化裝置及方法是環(huán)境工程學(xué)科中的污水處理技術(shù)，是應(yīng)用于小區(qū)、學(xué)校和農(nóng)村生活污水處理的先進(jìn)技術(shù)，凈化裝置主要包括由橫向相連排列的厭氧脫氮反應(yīng)器(1)、濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)、沉淀區(qū)(3)；污水自流進(jìn)入?yún)捬趺摰磻?yīng)器(1)，通過連通管(8)進(jìn)入濺水充氧生物過濾反應(yīng)器(2)，然后進(jìn)入沉淀區(qū)(3)沉淀后進(jìn)入出水區(qū)(4)，利用提升泵(13)提升部分水通過出水口(20)出水，部分水通過回流管(14)進(jìn)入?yún)捬趺摰磻?yīng)器(1)；它將污水的厭氧處理與好氧生物濾池相結(jié)合而減輕濾池的負(fù)荷和需氧量，利用拔風(fēng)和濺水充氧技術(shù)滿足硝化條件下生物過濾反應(yīng)器對溶解氧的需求，提高有機(jī)物及氮的去除效率。
文檔編號C02F3/30GK1931743SQ20061009636
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者李先寧, 呂錫武, 李孝安 申請人:東南大學(xué)