一種改進式曝氣生物濾池及包括該生物濾池的污水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明申請?zhí)峁┮环N改進式曝氣生物濾池及包括該濾池的污水處理系統(tǒng)，所述濾池從下至上依次為布水曝氣區(qū)、填料區(qū)和產(chǎn)水區(qū)，布水曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管道，曝氣管道上方設(shè)有布水管道，布水管道與供水裝置連接；填料區(qū)包括底部的支撐板、頂部的攔截板和位于兩者之間的濾料；產(chǎn)水區(qū)設(shè)有溢流管，處理后的出水，經(jīng)由溢流管輸送至后續(xù)的水處理工藝單元，所述的污水處理系統(tǒng)提高了曝氣生物濾池的曝氣效率，減少曝氣能量的損耗，降低生物濾池堵塞情況。
【專利說明】一種改進式曝氣生物濾池及包括該生物濾池的污水處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明申請涉及一種環(huán)境水處理系統(tǒng)，特別是一種改進式的曝氣生物濾池及包括該濾池的污水處理系統(tǒng)，屬于環(huán)境水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]曝氣生物濾池簡稱BAF，是80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝，于90年代初得到較大發(fā)展，最大規(guī)模達幾十萬噸每天。該工藝具有去除SS、C0D、BOD、脫氮、除磷、去除AOX(有害物質(zhì))的作用。曝氣生物濾池是集生物氧化和截留懸浮固體一體的新工藝。
[0003]曝氣生物濾池的作用原理是利用附著于填料上生長的生物膜降解水中的氮磷等污染物。在運行過程中，常出現(xiàn)生物膜的過度生長導(dǎo)致濾池堵塞的情況，故濾池需設(shè)置反沖洗系統(tǒng)沖洗填料上老化的生物膜，以維持系統(tǒng)正常運行。但在反沖洗過程中，生物濾池需要停止運行，且反沖洗后生物濾池需要一定的時間恢復(fù)至最佳工作狀態(tài)。作為曝氣生物濾池，曝氣過程對于整個工藝影響大，在曝氣量方面上的表現(xiàn)為:過大的曝氣量會增加能耗，過小的曝氣量降低生物膜對污染物的降解效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明申請即是針對目前曝氣生物濾池所存在的上述問題，為了提高曝氣生物濾池的曝氣效率，減少曝氣能量的損耗，降低生物濾池堵塞情況，本發(fā)明申請?zhí)峁┝艘环N改進式曝氣生物濾池及包括該濾池的污水處理系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明申請的一個目的是提供一種改進式曝氣生物濾池，所述濾池從下至上依次為布水曝氣區(qū)、填料區(qū)和產(chǎn)水區(qū)，布水曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管道，曝氣管道上方設(shè)有布水管道，布水管道與供水裝置連接；填料區(qū)包括底部的支撐板、頂部的攔截板和位于兩者之間的濾料；產(chǎn)水區(qū)設(shè)有溢流管，處理后的出水，經(jīng)由溢流管輸送至后續(xù)的水處理工藝單元。
[0006]進一步的，所述布水管道包括布水主管、布水支管及噴頭，布水主管連接多根布水支管，噴頭安裝于布水支管上，且布水支管均勻分布在一個平面上。
[0007]進一步的，所述曝氣管道包括曝氣主管和多根曝氣支管，曝氣主管可與空氣壓縮機相通，曝氣支管為同心圓多層圓管，包括內(nèi)管、外管和位于二者之間的硅膠層，內(nèi)管的上下兩面均有開孔，并且均勻分布在上下兩面，內(nèi)管上方的孔內(nèi)嵌氣體噴頭，下方的孔內(nèi)嵌反洗氣體噴頭，外管的上下兩面也有開孔，但與內(nèi)管上的孔錯開，外管可旋轉(zhuǎn)，從而可以打開氣體嗔頭或者反洗嗔頭。
[0008]更進一步的，所述氣體噴頭的孔徑較小，而反洗噴頭的孔徑較大，且為了安裝時好區(qū)分，二者的形狀不同，兩種噴頭的氣孔表面均涂有疏水性材料的涂層，即可讓空氣通過噴頭而水通不過，用于防止停止曝氣時曝氣生物濾池中的水倒流進入曝氣系統(tǒng)中。
[0009]進一步的，所述支撐板及攔截板的橫截面形狀與所述濾池的內(nèi)壁橫截面形狀相同或相似，在其橫截面上開有若干網(wǎng)狀或多孔狀結(jié)構(gòu)。
[0010]進一步的，所述濾料為輕質(zhì)濾料，主要成分為火山巖、陶粒的一種或兩種的組合，濾料的粒徑為30-50mm。
[0011]進一步的，所述水處理工藝單元包括蓄水池。
[0012]本發(fā)明申請的另一個目的是提供包括上述生物濾池的污水處理系統(tǒng)，所述污水處理系統(tǒng)還包括與所述生物濾池中的布水管道連接的供水裝置和與曝氣管道連接的空氣壓縮裝置。
[0013]進一步的，所述供水裝置與布水管道連接，所述供水裝置包括原水輸送裝置和反洗裝置，原水輸送裝置和反洗裝置通過同一主管與布水管道連接，原水輸送裝置包括原水管和原水泵，原水泵將原水管內(nèi)的原水通過所述主管泵入布水管道，在原水進入所述主管前設(shè)有第一閥門；反洗裝置包括反洗管和反洗泵，反洗泵將反洗管內(nèi)的反洗液通過所述主管泵入布水管道，在反洗液進入所述主管前設(shè)有第二閥門，第一閥門和第二閥門不在同一時間處于開啟狀態(tài)。
[0014]更進一步的，所述反洗管與水處理工藝單元相通。
[0015]進一步的，所述空氣壓縮裝置包括空氣壓縮機和設(shè)置在空氣壓縮機與曝氣管道之間的控制氣體噴頭和反洗氣體噴頭工作狀態(tài)的控制開關(guān)。
[0016]更進一步的，所述控制開關(guān)為控制曝氣支管的外管旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)把手，所述旋轉(zhuǎn)把手與外管相連，旋轉(zhuǎn)把手帶動外管旋轉(zhuǎn)。
[0017]所述含有污染物質(zhì)的原水在進入原水泵前，于原水管處加次氯酸，次氯酸的作用是將填料上的老化的微生物滅殺，致使老化的生物膜脫落，減少曝氣生物濾池堵塞的機會，延長曝氣生物濾池的工作時間，減少反沖洗的頻率。
[0018]本發(fā)明申請所述的改進式曝氣生物濾池及包括該濾池的污水處理系統(tǒng)，具有以下的優(yōu)點:
[0019]I)在原水進入曝氣生物濾池前加入次氯酸藥劑，既能有效控制原水中攜帶的藻類數(shù)量，又能防止濾料生物膜過度生長導(dǎo)致濾池堵塞；
[0020]2)曝氣生物濾池選用輕質(zhì)濾料，在反沖洗過程中，輕質(zhì)濾料受力均勻、摩擦充分，對老化的細胞膜良好的去除作用；
[0021]3)優(yōu)化布水系統(tǒng)使原水與輕質(zhì)濾料上的細胞膜接觸面積增加，提高生物膜降解效率；
[0022]4)優(yōu)化曝氣系統(tǒng)，提高氣體的利用率，減少能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明申請包括生物濾池的污水處理系統(tǒng)實施例的示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明申請生物濾池實施例的曝氣支管氣體噴頭的示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明申請生物濾池實施例的曝氣支管反洗氣體噴頭的示意圖；
[0026]其中，1為生物濾池、11為支撐板、12為攔截板、13為溢流管、2為濾料、31為氣體壓縮機、32為控制開關(guān)、33為曝氣管道、341為外管、342為硅膠層、343為內(nèi)管、344為氣體噴頭、345為反洗氣體噴頭、41為原水管、42為原水泵、43為第一閥門、51為反洗管、52為反洗泵、53為第二閥門、61為布水主管、62為布水支管、63為噴頭、7為蓄水池。

【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明申請所述的技術(shù)方案進行說明，目的是為了公眾更好地理解所述技術(shù)方案，而不是對其進行任意限制。
[0028]本發(fā)明申請?zhí)峁┮环N改進式曝氣生物濾池，如圖1所示，所述濾池從下至上依次為布水曝氣區(qū)、填料區(qū)和產(chǎn)水區(qū)，布水曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管道33，曝氣管道上方設(shè)有布水管道，布水管道包括布水主管61、布水支管62及噴頭63，布水主管61連接多根布水支管62，噴頭63安裝于布水支管62上，且布水支管62均勻分布在一個平面上，布水管道與供水裝置連接；填料區(qū)包括底部的支撐板11、頂部的攔截板12和位于兩者之間的濾料2，所述支撐板及攔截板的橫截面形狀與所述濾池的內(nèi)壁橫截面形狀相同或相似，在其橫截面上開有若干網(wǎng)狀或多孔狀結(jié)構(gòu)，所述濾料為輕質(zhì)濾料，主要成分為火山巖、陶粒的一種或兩種的組合，濾料的粒徑為30-50mm ;產(chǎn)水區(qū)設(shè)有溢流管13，處理后的出水，經(jīng)由溢流管13輸送至后續(xù)的水處理工藝單元，在實施例中為蓄水池7。
[0029]本發(fā)明申請還提供包括上述生物濾池的污水處理系統(tǒng)，所述污水處理系統(tǒng)還包括與所述生物濾池中的布水管道連接的供水裝置和與曝氣管道連接的空氣壓縮裝置，同樣如圖1所示，所述供水裝置與布水管道連接，所述供水裝置包括原水輸送裝置和反洗裝置，原水輸送裝置和反洗裝置通過同一主管與布水管道連接，原水輸送裝置包括原水管41和原水泵42，原水泵42將原水管41內(nèi)的原水通過所述主管泵入布水管道，在原水進入所述主管前設(shè)有第一閥門43 ;反洗裝置包括反洗管51和反洗泵52,反洗泵52將反洗管51內(nèi)的反洗液通過所述主管泵入布水管道，在反洗液進入所述主管前設(shè)有第二閥門53，第一閥門43和第二閥門53不在同一時間處于開啟狀態(tài)，所述空氣壓縮裝置包括空氣壓縮機31和設(shè)置在空氣壓縮機31與曝氣管道之間的控制氣體噴頭和反洗氣體噴頭工作狀態(tài)的控制開關(guān)32 ；所述曝氣管道包括曝氣主管和多根曝氣支管，曝氣主管可與空氣壓縮機31相通，如圖2和3所示，曝氣支管為同心圓多層圓管，包括內(nèi)管343、外管341和位于二者之間的硅膠層342，內(nèi)管343的上下兩面均有開孔，并且均勻分布在上下兩面，內(nèi)管343上方的孔內(nèi)嵌氣體噴頭344，下方的孔內(nèi)嵌反洗氣體噴頭345，外管341的上下兩面也有開孔，但與內(nèi)管343上的孔錯開，外管341可旋轉(zhuǎn)，從而可以打開氣體噴頭344或者反洗噴頭345，在本實施例中，所述控制開關(guān)32為控制曝氣支管的外管341旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)把手，所述旋轉(zhuǎn)把手與外管341相連，旋轉(zhuǎn)把手帶動外管341旋轉(zhuǎn)，作為優(yōu)選的實施例，所述氣體噴頭344的孔徑較小，而反洗噴頭345的孔徑較大，且為了安裝時好區(qū)分，二者的形狀不同，兩種噴頭的氣孔表面均涂有疏水性材料的涂層，即可讓空氣通過噴頭而水通不過，用于防止停止曝氣時曝氣生物濾池中的水倒流進入曝氣系統(tǒng)中。
[0030]所述曝氣生物濾池在正常工作時，含有污染物質(zhì)的原水首先經(jīng)原水泵42加壓輸送至設(shè)于曝氣生物濾池3底部的布水曝氣區(qū)；進而在布水曝氣區(qū)內(nèi)的布水系統(tǒng)的作用下，原水于曝氣生物濾池橫截面范圍內(nèi)實現(xiàn)均勻分布，并呈升流式水力流態(tài)連續(xù)進入填料區(qū)，并不斷地與附著于填料上生長的生物膜接觸；最后，經(jīng)過生物膜生物代謝作用處理后的出水向上穿透填料區(qū)的濾料進入產(chǎn)水區(qū)。期間，空氣壓縮機31不斷地將空氣經(jīng)由曝氣管輸送至布水曝氣區(qū)的曝氣系統(tǒng)，并與原水一起進入填料區(qū)，以供給生物膜所需要的氧氣。
[0031]在曝氣生物濾池在反沖洗時，原水泵42停止工作，第一閥門43 (實施例中為電磁閥)關(guān)閉，打開第二閥門(實施例中為電磁閥)53，反洗泵52從反洗管51抽取反洗水，經(jīng)由布水主管進入曝氣生物濾池3 ;同時反沖洗過程除了水沖洗外還伴隨著氣沖洗，氣沖洗過程是，轉(zhuǎn)動控制開關(guān)32 (實施例中未旋轉(zhuǎn)把手)，關(guān)閉氣體噴頭344，打開反洗氣體噴頭345，并且空氣壓縮機31變頻，提高曝氣量，空氣經(jīng)由空氣壓縮機31到布氣管道進入曝氣生物濾池3。
[0032]布氣支管采用同心圓多層圓管設(shè)計，布氣支管內(nèi)層為內(nèi)管，其為PVC的圓管，圓管上下兩面均有開孔，并且均勻分布在上下兩面。內(nèi)管上方的孔內(nèi)嵌氣體噴頭，下方的孔內(nèi)嵌反洗氣體噴頭，兩者的區(qū)別在于氣體噴頭的孔徑較小，而反洗噴頭的孔徑較大，且為了安裝時好區(qū)分，二者的形狀不同，氣體噴頭的形狀為圓形，而反洗噴頭的形狀為方形，并且兩種噴頭的氣孔表面均涂有疏水性材料的涂層，即可讓空氣通過噴頭而水通不過，用于防止停止曝氣時曝氣生物濾池3中的水倒流進入曝氣系統(tǒng)中；內(nèi)層外為硅膠層，用于內(nèi)管與外管中間做密封層，外管上下兩面也有開孔，但與內(nèi)管上的孔錯開，即可以旋轉(zhuǎn)外管，可以打開氣體噴頭或者反洗噴頭，而布氣支管平均鋪設(shè)在布水曝氣區(qū)內(nèi)的一個平面內(nèi)。
[0033]應(yīng)該理解的是，上述內(nèi)容包括附圖不是對所述技術(shù)方案的限制，事實上，在相同或近似的原理下，對所述技術(shù)方案進行的改進，包括各部分的形狀、尺寸、所用材質(zhì)，以及相同功能元件的等同替換,都在本發(fā)明申請所要求的技術(shù)方案之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種改進式曝氣生物濾池，其特征在于:所述濾池從下至上依次為布水曝氣區(qū)、填料區(qū)和產(chǎn)水區(qū)，布水曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣管道，曝氣管道上方設(shè)有布水管道，布水管道與供水裝置連接；填料區(qū)包括底部的支撐板、頂部的攔截板和位于兩者之間的濾料；產(chǎn)水區(qū)設(shè)有溢流管，處理后的出水，經(jīng)由溢流管輸送至后續(xù)的水處理工藝單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進式曝氣生物濾池，其特征在于:所述布水管道包括布水主管、布水支管及噴頭，布水主管連接多根布水支管，噴頭安裝于布水支管上，且布水支管均勻分布在一個平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進式曝氣生物濾池，其特征在于:所述曝氣管道包括曝氣主管和多根曝氣支管，曝氣主管可與空氣壓縮機相通，曝氣支管為同心圓多層圓管，包括內(nèi)管、外管和位于二者之間的硅膠層，內(nèi)管的上下兩面均有開孔，并且均勻分布在上下兩面，內(nèi)管上方的孔內(nèi)嵌氣體噴頭，下方的孔內(nèi)嵌反洗氣體噴頭，外管的上下兩面也有開孔，但與內(nèi)管上的孔錯開，外管可旋轉(zhuǎn)，從而可以打開氣體噴頭或者反洗噴頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進式曝氣生物濾池，其特征在于:所述氣體噴頭的孔徑較小，而反洗噴頭的孔徑較大，且為了安裝時好區(qū)分，二者的形狀不同，兩種噴頭的氣孔表面均涂有疏水性材料的涂層，即可讓空氣通過噴頭而水通不過，用于防止停止曝氣時曝氣生物濾池中的水倒流進入曝氣系統(tǒng)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進式曝氣生物濾池，其特征在于:所述支撐板及攔截板的橫截面形狀與所述濾池的內(nèi)壁橫截面形狀相同或相似，在其橫截面上開有若干網(wǎng)狀或多孔狀結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進式曝氣生物濾池，其特征在于:所述濾料為輕質(zhì)濾料，主要成分為火山巖、陶粒的一種或兩種的組合，濾料的粒徑為30-50mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進式曝氣生物濾池，其特征在于:所述水處理工藝單元包括蓄水池。
8.包括權(quán)利要求1-7所述生物濾池的污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述污水處理系統(tǒng)還包括與所述生物濾池中的布水管道連接的供水裝置和與曝氣管道連接的空氣壓縮裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述供水裝置與布水管道連接，所述供水裝置包括原水輸送裝置和反洗裝置，原水輸送裝置和反洗裝置通過同一主管與布水管道連接，原水輸送裝置包括原水管和原水泵，原水泵將原水管內(nèi)的原水通過所述主管泵入布水管道，在原水進入所述主管前設(shè)有第一閥門；反洗裝置包括反洗管和反洗泵，反洗泵將反洗管內(nèi)的反洗液通過所述主管泵入布水管道，在反洗液進入所述主管前設(shè)有第二閥門，第一閥門和第二閥門不在同一時間處于開啟狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣壓縮裝置包括空氣壓縮機和設(shè)置在空氣壓縮機與曝氣管道之間的控制氣體噴頭和反洗氣體噴頭工作狀態(tài)的控制開關(guān)。
【文檔編號】C02F3/02GK104310576SQ201410594022
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】李文龍, 陳益清, 武延坤, 唐建軍 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院