專利名稱：一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及污、廢水的生物接觸氧化池，特別指對城鎮(zhèn)污水處理與污水廠提標(biāo)改造、各種有機(jī)工業(yè)廢水處理與提標(biāo)改造、再生水、回用水及微污染源水處理的填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池。
背景技術(shù)：
在污、廢水好氧生物處理中，由于生物接觸氧化法和活性污泥法相比，具有有機(jī)負(fù)荷高、對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性、處理效果好、不需要污泥回流、不產(chǎn)生污泥膨脹、剩余污泥量少、運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小、運(yùn)行靈活、操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)，其使用領(lǐng)域不斷拓寬。目前的生物氧化池有多種，如專利申請?zhí)?0091007沈66公開了一種生物接觸氧化池，它包括反應(yīng)器，位于反應(yīng)器底部的曝氣裝置(11)、中部的填料區(qū)(7)，反應(yīng)器上部設(shè)置沉淀池(8)，曝氣裝置(11)與反應(yīng)器底部的鼓風(fēng)管道(1 相連，反應(yīng)器中填充帶靜電的玻璃鋼拉毛小球填料(6)，反應(yīng)器下部有穿孔承托板(5)，用于承托帶靜電的玻璃鋼拉毛小球填料(6)，小球成懸浮硫化狀態(tài)，沉淀池底部為擋泥板(3)，沉淀池上部有水管O)，水管 ⑵與出水槽⑴連接。專利申請?zhí)?01020188573公開了一種生物接觸氧化池懸掛式填料支架，包括上下兩層支架，所述上層支架包括一組平行排列的鋼管和設(shè)于池體相對兩側(cè)的內(nèi)壁且與池體內(nèi)壁等長的牛腿，所述牛腿的上表面設(shè)有沿長度方向上均勻設(shè)置的限位器，所述鋼管的兩端擱置于所述的限位器中；所述下層支架包括一組平行排列的尼龍繩，所述尼龍繩的排列方向與所述鋼管的排列方向垂直，所述尼龍繩固定于在池體兩端及中間設(shè)置的尼龍繩固定支架上。發(fā)明92237964公開一種改進(jìn)的生物接觸氧化池污水處理裝置，其特征在于生物膜載體填料采用比重較污水為小，比表面積大的多面空心球，該填料球被一較大的網(wǎng)罩限定在污水中，并在填料的周邊或內(nèi)設(shè)置填料攪動(dòng)裝置，以促進(jìn)生物膜的更新。在生物接觸氧化污、廢水處理技術(shù)中，填料與曝氣系統(tǒng)是核心部分，它直接影響到充氧性能、處理效果、基建投資和動(dòng)力消耗。目前，國內(nèi)在生物接觸氧化處理技術(shù)中所使用的填料大多數(shù)為軟性纖維填料、半軟性纖維填料、組合填料、懸浮填料。軟性纖維填料雖比表面積大，重量輕，物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，但缺點(diǎn)是易于結(jié)塊，并易于在結(jié)塊中心形成厭氧區(qū)。半軟性填料雖具有良好的布?xì)狻?布水性能，但缺點(diǎn)是比表面積小，實(shí)際運(yùn)行過程中生物膜總量不足，表面光滑掛膜難，生物膜易脫落。組合填料雖掛膜較容易，孔隙可變，但缺點(diǎn)是軟性維綸纖維比重為1. 02，重于水， 在水中下垂，絲條難以松散舒展，容易結(jié)團(tuán)，致使在應(yīng)用中實(shí)際比表面積會(huì)大幅度下降。在生產(chǎn)運(yùn)行中，由于充氧曝氣時(shí)水氣交替擾動(dòng)，軟性纖維材質(zhì)過于細(xì)軟，孔隙可變性太大，水、 氣、膜的接觸概率相對減少，充氧效率低。加上片與片串聯(lián)之間有一定的間距，短流情況比較嚴(yán)重。懸浮填料雖掛膜后的比重接近于水，自由懸浮于水體中，使微生物與污染物質(zhì)有較多的接觸機(jī)會(huì)，使水體中氧分布均勻，但缺點(diǎn)是需要籠狀網(wǎng)收集，不能直接應(yīng)用于中、大型工程。以上各類填料的安裝，除懸浮填料外，大多采用活動(dòng)式鋼支架、固定鋼支架和全塑可提升框架。但他們都不同程度上存在著不耐腐蝕、重量重和運(yùn)輸不方便、造價(jià)昂貴等問題。國內(nèi)在生物接觸氧化處理技術(shù)中所使用的曝氣器主要有大、中氣泡曝氣器和微孔曝氣器兩大類。工程中常用的大、中氣泡曝氣器有鋼制穿孔管曝氣器、穿孔散流曝氣器、雙環(huán)傘形曝氣器、固定螺旋曝氣器、盆型曝氣器、動(dòng)態(tài)曝氣器。該類曝氣器屬于非多孔性擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，雖不易堵塞，阻力損失較小，但所需空氣量多，氣泡大，氣水接觸面積小，氧的利用率低，能耗高。工程中常用的微孔曝氣器有網(wǎng)狀膜中微孔曝氣器、鐘罩式微孔曝氣器、平板式微孔曝氣器、可張中微孔曝氣器、聚乙烯棒狀微孔曝氣器。該類曝氣器屬多孔性擴(kuò)散結(jié)構(gòu)， 雖氧的利用率高，但極易堵塞。堵塞情況發(fā)生后將引起膜片內(nèi)外壓差增大，造成條孔應(yīng)力集中，從而將條孔撕裂，膜片破損。另外，微孔曝氣在曝氣時(shí)所產(chǎn)生的氣泡為微氣泡，對水體攪動(dòng)不足，從而不利于填料表面生物膜的更新。而且微氣泡在上升的過程中與填料發(fā)生碰撞時(shí)常常表現(xiàn)出非但不會(huì)破碎，反而傾向于聚合的現(xiàn)象，降低了氧的利用率。再者，微孔曝氣老是在一中狀態(tài)下工作，不能用大氣量對老死的生物膜進(jìn)行沖刷。在生物接觸氧化處理技術(shù)中，填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置應(yīng)該滿足兩個(gè)條件，即 填料與曝氣系統(tǒng)的使用壽命要同步，且不易堵塞；填料對氣泡要有良好的切割作用，以提高氧的利用率。在以往工程中，上述填料與上述曝氣系統(tǒng)的配置，均不能很好的滿足這兩個(gè)條件而阻礙了生物接觸氧化處理技術(shù)的發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池，該填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池可以提高彈性波紋立體填料的載氧能力，并且可以維護(hù)簡單，可長時(shí)間不用大型維修。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池，包括池體、填料和曝氣系統(tǒng)， 在池體內(nèi)縱向設(shè)置多道橫支梁，上、下各設(shè)一排；然后在上、下支梁上沿橫向綁扎繩索，再在繩索上垂直懸掛彈性波紋立體填料；在池體的底部安裝有曝氣系統(tǒng)；所述填料為比重為0. 93-0. 96的彈性波紋立體填料；所述曝氣系統(tǒng)包括配氣環(huán)管和布?xì)庵Ч?；其中布?xì)庵Ч馨礄M向與曝氣系統(tǒng)的配氣環(huán)管兩端連接。所述橫支梁為200mmX200mm的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橫支梁，橫支梁四周為倒角；所述上、下橫支梁間距為2. 8m-3. 2m，前后橫支梁間距< 2. 5m，靠池壁的支梁離池壁100mm。所述繩索之間的間距為150mm。所述繩索上有調(diào)節(jié)緊張度的調(diào)節(jié)桿。所述布?xì)庵Ч艿墓軓綖镈N20mm，管間距為400mm，在布?xì)庵Ч艿撞看怪遍_有3mm小孔,孔距為120mm。所述布?xì)庵Ч艿撞吭O(shè)有用以支撐和調(diào)整池底曝氣系統(tǒng)的水平度的調(diào)節(jié)托架。[0021]下面對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋和說明彈性波紋立體填料的比重為0. 93-0. 96，略輕于水。絲條呈立體均勻排列輻射狀態(tài)固著在中心繩上在結(jié)構(gòu)上徹底改變了以片狀、束狀間隔串聯(lián)而成的填料結(jié)構(gòu)形式。最大限度地減少了填料的短流區(qū)，增加了水、氣、膜的接觸概率。另外，彈性波紋立體填料的彈性絲條對水中的微小氣泡具有一定的吸附能力，使眾多的微小氣泡附著在彈性絲條周圍，大大延長了氣水接觸時(shí)間；再者，在水中均勻舒展的彈性絲條對曝氣系統(tǒng)釋放的大氣泡進(jìn)行多層次的連續(xù)切割，減小了氣泡的直徑，增大了氣泡與水的接觸面積，從而極大地加速了氧氣的轉(zhuǎn)移速率，提高了氧的利用率，節(jié)能效果好。曝氣系統(tǒng)連成環(huán)路，同時(shí)將曝氣區(qū)下彎，這樣可使整個(gè)曝氣區(qū)更加均勻，同時(shí)又可以通過控制調(diào)節(jié)氣閥進(jìn)行區(qū)域強(qiáng)制曝氣，即填料表面生物膜大量生長且近于老化時(shí)，形成對填料的大量曝氣，加劇水體的紊動(dòng)效果，幫助老化的生物膜進(jìn)行脫落。另外，當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)再行啟動(dòng)時(shí)，停留在配氣環(huán)管和布?xì)庵Ч軆?nèi)的污泥會(huì)立即自行排出管外，不會(huì)堵塞。本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)勢在于在使用曝氣系統(tǒng)的條件下，彈性波紋立體填料載氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)(Kla)、充氧能力 (RO)、氧的轉(zhuǎn)移速率(dc/dt)、氧的利用率(EA)和充氧動(dòng)力效率(EP)等五項(xiàng)指標(biāo)和其他填料相比，均提高1倍左右，本實(shí)用新型提供的填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池供氣量和耗電量可減少50%，經(jīng)濟(jì)效益顯著，從而達(dá)到了高效，節(jié)能，耐用的目的。一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池維護(hù)簡單，使用壽命長，可確保二十年不需更換和大型檢修。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的帶局剖的俯視平面結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的A-A剖面圖。其中，1-池體、2-橫支梁、3-繩索、4-調(diào)節(jié)桿、5-彈性波紋立體填料、6-控制調(diào)節(jié)氣閥、7-供氣管、8-配氣環(huán)管、9-布?xì)庵Ч堋?0-調(diào)節(jié)托架、11-進(jìn)水管、12-配水渠、13-出水渠、14-出水管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 本實(shí)施例為四個(gè)填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池串聯(lián)組成，如圖1 及圖2所示，在池體1縱向設(shè)置多道200 X 200mm的橫支梁2 (支梁四周為倒角)，本實(shí)施例中采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，上、下各設(shè)一排，與池體1整體一起澆筑。上、下橫支梁間距為 3. Om左右，前后橫支梁間距彡2. 5m，靠池壁的支梁離池壁100mm。然后在上、下支梁上沿橫向綁扎有繩索3，間距為150mm。再由調(diào)節(jié)桿4調(diào)節(jié)緊張度，最后在繩索3上垂直懸掛彈性波紋立體填料5 ；曝氣系統(tǒng)安裝在池體1的底部，氣源由控制調(diào)節(jié)氣閥6經(jīng)供氣管7進(jìn)入曝氣系統(tǒng)的配氣環(huán)管8，布?xì)庵Ч?按橫向與之兩端連接。布?xì)庵Ч?的管徑為DN20mm，管間距為400mm，在管底部垂直開有3mm小孔，孔距為120mm，布?xì)庵Ч?底部設(shè)有調(diào)節(jié)托架10，用以支撐和調(diào)整池底曝氣系統(tǒng)的水平度。待處理的污、廢水經(jīng)進(jìn)水管11至配水渠12，再進(jìn)入生物接觸氧化池，在池內(nèi)設(shè)置的彈性波紋立體填料，經(jīng)過充氧的水，以一定的速度循環(huán)流經(jīng)填料，通過填料上形成的生物膜的絮凝吸附、氧化作用使水中的可生化利用的污染基質(zhì)得到降解去除。處理達(dá)標(biāo)后的水經(jīng)出水渠13至出水管14排放或者回用。實(shí)施例2 利用本實(shí)用新型所述一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池處理高濃度的石油化工廢水，廢水中主要含有丙烷、醇、醛、苯、酚類有機(jī)物及硝酸、硫酸與鹽酸等。 在COD濃度平均為2500mg/L左右，BOD5* 1300mg/L，懸浮物為160mg/L，揮發(fā)酚為16. 2mg/ L,油類為1. 48mg/L,硫化物0. 9mg/L,氰化物為0. 042mg/L,當(dāng)BOD容積負(fù)荷為2. 5 3. Okg/ (m3*d)，氣水比為(90 130) 1的條件下，生物接觸氧化池處理單元COD在250 300mg/ L左右，其COD去除率在86% 90%之間。同時(shí)，這種處理裝置對廢水中毒物的沖擊適應(yīng)能力強(qiáng)，能較好的保證處理裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。上述實(shí)施例僅是為了闡述本實(shí)用新型的工作原理提供的一種實(shí)施例，并不能作為解釋本申請保護(hù)范圍的根據(jù)。凡是基于本實(shí)用新型，對其技術(shù)特征進(jìn)行簡單替換或重新組合，且沒有脫離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)內(nèi)容的技術(shù)方案，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池，包括池體、填料和曝氣系統(tǒng)，其特征是，在池體(1)內(nèi)縱向設(shè)置多道橫支梁O)，上、下各設(shè)一排；然后在上、下橫支梁上沿橫向綁扎繩索(3)，再在繩索C3)上垂直懸掛彈性波紋立體填料(5)；在池體(1)的底部安裝有曝氣系統(tǒng)；所述填料為比重為0. 93-0. 96的彈性波紋立體填料(5)；所述曝氣系統(tǒng)包括配氣環(huán)管(8)和布?xì)庵Ч?9)，其中布?xì)庵Ч?9)按橫向與曝氣系統(tǒng)的配氣環(huán)管(8)兩端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池，其特征是， 所述橫支梁( 為200mmX 200mm的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橫支梁，橫支梁四周為倒角；所述上、 下橫支梁間距為2. 8m-3. 2m,同排橫支梁間距< 2. 5m，靠池壁的支梁離池壁100mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池，其特征是，所述繩索( 之間的間距為150mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池，其特征是，所述繩索C3)上有調(diào)節(jié)緊張度的調(diào)節(jié)桿G)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池，其特征是，所述布?xì)庵Ч?9)的管徑為DN20mm，管間距為400mm，在布?xì)庵Ч?9)底部垂直開有3mm 小孔,孔距為120mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池，其特征是，所述布?xì)庵Ч?9)底部設(shè)有用以支撐和調(diào)整池底曝氣系統(tǒng)的水平度的調(diào)節(jié)托架(10)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及污、廢水的生物接觸氧化池，具體提供了一種填料與曝氣系統(tǒng)的優(yōu)化配置的生物接觸氧化池，包括池體、填料和曝氣系統(tǒng)，在池體(1)內(nèi)縱向設(shè)置多道橫支梁(2)，上、下各設(shè)一排；然后在上、下支梁上沿橫向綁扎繩索(3)，再在繩索(3)上垂直懸掛彈性波紋立體填料(5)；在池體(1)的底部安裝有曝氣系統(tǒng)；所述填料為比重為0.93-0.96的彈性波紋立體填料(5)；所述曝氣系統(tǒng)包括配氣環(huán)管(8)和布?xì)庵Ч?9)，其中布?xì)庵Ч?9)按橫向與曝氣系統(tǒng)的配氣環(huán)管(8)兩端連接；本實(shí)用新型可以提高彈性波紋立體填料的載氧能力，并且維護(hù)簡單，使用壽命長。
文檔編號(hào)C02F3/10GK202124523SQ20112024241
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者唐傳祥, 曾丁松, 杜成瓊, 游建軍, 禹芝文, 黃志紅 申請人:中國水電顧問集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院, 云南國水環(huán)?？萍加邢薰?br>