一種新型生物濾池工藝及濾池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型生物濾池工藝及濾池，包括濾池、濾池底側(cè)部的反沖洗氣管、濾池底側(cè)部的反沖洗水管、位于濾池上方的進(jìn)水渠、位于濾池下方的出水堰和濾料；全部濾料分置在若干可吊裝的濾料箱中，所述濾料箱將濾床在豎向上分隔為若干層，在平面上亦可根據(jù)實(shí)際工程需要，將濾床平面劃分為若干格或整體一個(gè)格；在濾料箱周邊與濾池之間處，設(shè)置遇水膨脹材料，在膨脹材料中設(shè)置可壓縮和舒展的剛性骨架；沿過濾水流方向?yàn)V料粒徑逐漸降低，濾料箱中濾料的上方留有足夠的富余高度。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有生物濾池反沖洗難度大、易堵塞或板結(jié)、反沖洗頻率高、反沖洗耗水量和耗電量大、出水SS偏高等諸多技術(shù)問題。
【專利說明】一種新型生物濾池工藝及濾池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及城鎮(zhèn)生活污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水廠3000余座，總處理能力達(dá)1.46億m3/d，實(shí)際處理總量約1.2億m3/d。一般采用二級(jí)活性污泥法處理城鎮(zhèn)生活污水，主要工藝為A20、氧化溝、SBR。城鎮(zhèn)生活污水中的污染物主要包括有機(jī)物(以COD&、BOD5表示)、N污染物(以NH 3-N、TN表示)、P污染物、SS等；污水中的有機(jī)物、NH3-N比較容易去除，經(jīng)過二級(jí)處理后，出水有機(jī)物、nh3-n能夠達(dá)到地表IV類水體要求#污染物、SS經(jīng)二級(jí)處理后，再經(jīng)過深度處理(加藥絮凝+過濾)，出水TP能夠達(dá)到地表IV類水體要求，出水SS含量低、表觀性狀良好；TN的去除率與多個(gè)因素有關(guān)，一般地，出水TN在11 ±3mg/L左右，能夠達(dá)到國(guó)家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法達(dá)到地表IV類水體要求((1.5mg/L)。因此，為阻止我國(guó)水生態(tài)環(huán)境惡化，提升我國(guó)生態(tài)環(huán)境水平，應(yīng)提高污水廠出水水質(zhì)，對(duì)二級(jí)污水廠出水進(jìn)行深度處理，核心任務(wù)就是通過反硝化生物脫氮，降低污水廠出水中的TN。
[0003]生物濾池應(yīng)用廣泛，不僅可用于污水二級(jí)處理，而且可用于二級(jí)污水廠出水的深度處理。由于生物濾池濾床水頭損失大、混合液回流泵揚(yáng)程高，將其用于污水二級(jí)處理時(shí)，噸水電耗高企，限制了生物濾池在我國(guó)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。但是，在我國(guó)二級(jí)污水廠出水的深度處理領(lǐng)域，生物濾池應(yīng)用前景大，主要原因有以下二點(diǎn):其一，我國(guó)城鎮(zhèn)生活污水碳氮比低，污水中的有機(jī)物可生化性差，反硝化碳源不足，導(dǎo)致生物脫氮除磷污水廠出水TN偏高，經(jīng)過優(yōu)化運(yùn)行以后，多數(shù)二級(jí)污水廠出水TN在llmg/L左右。而氮元素是重要的植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如將TN含量高的二級(jí)污水廠出水排入受納水體，易產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化等水生態(tài)環(huán)境問題，為此，對(duì)二級(jí)污水廠出水進(jìn)行深度處理，通過外加碳源反硝化去除污水中的TN，成為必要的工程手段。其二，反硝化生物濾池處理效率高、占地面積小，特別適用于二級(jí)污水廠出水的深度處理。
[0004]現(xiàn)有生物濾池的不足在于:(1)多采用上向流運(yùn)行方式。由于濾池反沖洗時(shí)，反沖洗空氣和反沖洗水都是向上流動(dòng)的，容易將濾料中的細(xì)顆粒沖洗至濾床頂部，如果采用下向流運(yùn)行方式，含有雜質(zhì)的污水首先通過小粒徑濾料，小粒徑濾料間的空隙更小，容易造成濾床堵塞，且進(jìn)水中污染物濃度更高，如果污水首先通過小粒徑濾料，濾料上的生物膜將集中在小粒徑濾料上，會(huì)進(jìn)一步加劇濾床的堵塞，而且不能發(fā)揮大顆粒濾料納污能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，為此，現(xiàn)有生物濾池多采用上向流工作方式。(2)反沖洗時(shí)污染物需通過整個(gè)濾料層，增加了反沖洗的難度。對(duì)于上向流生物濾池，下部濾料中由老化生物膜、進(jìn)水SS等組成的污染物含量更高，反沖洗時(shí)污染物需要向上運(yùn)動(dòng)穿過整個(gè)濾料層，增加了反沖洗的難度。(3)濾料容易堵塞或板結(jié)。生物濾池濾料上的生物膜具有活性，容易相互粘接，且生物濾池進(jìn)水中的SS容易堵塞濾料，一旦發(fā)生濾料堵塞或板結(jié)，需要將生物濾池中的濾料全部取出，工作量大且不易施工，給生物濾池的運(yùn)行管理帶來(lái)了巨大的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響了污水廠的安全生產(chǎn)。(4)運(yùn)行周期短。為防止生物濾池堵塞或板結(jié)，通?？s短運(yùn)行周期、加大反沖洗頻率。許多污水廠將生物濾池的反沖洗周期設(shè)定為12h，增加了污水廠的耗水量和耗電量，而且頻繁的反沖洗導(dǎo)致濾料損耗量大，需要定期補(bǔ)充濾料，推高了生物濾池的運(yùn)行管理費(fèi)用。(5)反沖洗強(qiáng)度不能太高，反沖洗時(shí)間長(zhǎng)。濾池反沖洗方式為氣洗+氣水聯(lián)合洗+清水漂洗，濾床膨脹率控制在10%左右，由于濾料層頂部為小粒徑濾料，如反沖洗強(qiáng)度過高，濾床膨脹率過高，容易造成頂部小粒徑濾料的流失，為此，控制反沖洗時(shí)濾床膨脹率在10%左右，并延長(zhǎng)反沖洗時(shí)間，不僅推高了運(yùn)行能耗，也降低了濾池的生產(chǎn)效率。(6)需在生物濾池后面續(xù)接過濾濾池。生物濾池濾料粒徑較大，一般在2.0mm以上，濾料顆粒間的孔隙較大，出水中易包含生物膜等組成的SS，難以保證污水廠出水水質(zhì)，為此，常常在生物濾池后面續(xù)接濾料粒徑更小的物理化學(xué)過濾濾池，延長(zhǎng)了污水廠的工藝流程，增加了污水廠的固定資產(chǎn)投資。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種新型生物濾池工藝及濾池，以解決現(xiàn)有生物濾池反沖洗難度大、易堵塞或板結(jié)、反沖洗頻率高、反沖洗耗水量和耗電量大、出水SS偏高等諸多技術(shù)冋題。
[0006]一種新型生物濾池工藝，生物濾池的全部濾料分置在若干可吊裝的濾料箱中，濾料箱在豎向上分隔為若干層，在平面上亦可根據(jù)實(shí)際工程需要?jiǎng)澐譃槿舾筛瘢剡^濾水流方向?yàn)V料粒徑逐漸降低，即在上層濾料箱中放置大粒徑濾料，在下層濾料箱中放置小粒徑濾料，在濾池最下層濾料箱中放置最小粒徑濾料；采用下向流運(yùn)行方式；濾池在線清洗包括氣洗、氣水洗和水洗，并以氣洗為主；為生物濾池組配置電動(dòng)起重機(jī)和濾料清洗池，濾料箱中濾料堵塞或板結(jié)時(shí)，將濾料箱吊出，在濾料清洗池中離線清洗濾料；需要吊出濾料箱時(shí)，通過電動(dòng)控制剛性骨架壓縮濾料箱周邊的膨脹材料，在濾料箱和膨脹材料之間形成縫隙，方便吊出濾料箱。
[0007]一種新型生物濾池，包括濾池、濾池底側(cè)部的反沖洗氣管、濾池底側(cè)部的反沖洗水管、位于濾池上方的進(jìn)水渠、位于濾池下方的出水堰和濾料；全部濾料分置在若干可吊裝的濾料箱中，所述濾料箱將濾床在豎向上分隔為若干層，在平面上亦可根據(jù)實(shí)際工程需要，將濾床平面劃分為若干格或整體一個(gè)格；在濾料箱周邊與濾池之間處，設(shè)置遇水膨脹材料，在膨脹材料中設(shè)置可壓縮和舒展的剛性骨架；沿過濾水流方向?yàn)V料粒徑逐漸降低，即在濾池最上層濾料箱中放置最大粒徑濾料，在濾池最下層濾料箱中放置最小粒徑濾料；濾料箱底板孔徑小于下層濾料箱中濾料最小粒徑，濾料箱中濾料的上方留有足夠的富余高度。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0009]徹底解決了生物濾池容易堵塞或板結(jié)的問題，大大提高了污水廠的生產(chǎn)安全。將濾料置于可吊裝的濾料箱中，一旦發(fā)生濾料堵塞或板結(jié)，可將濾料箱吊出，在濾料清洗池中完成濾料清洗，污水廠不受濾池堵塞或板結(jié)的困擾。
[0010]能夠延長(zhǎng)生物濾池的運(yùn)行周期，減少濾料損耗。通過采用下向流運(yùn)行方式，濾池濾料粒徑沿水流方向呈減小趨勢(shì)，充分利用了大顆粒濾料孔隙率大、納污容量大的特點(diǎn)，能夠延長(zhǎng)生物濾池的運(yùn)行周期，降低反沖洗頻率、減少濾料損耗。
[0011]能夠降低濾池反沖洗難度。由于采用下向流運(yùn)行方式，污染物主要集中在上層濾料，解決了傳統(tǒng)生物濾池污染物主要集中在濾池底部的問題，在反沖洗時(shí)容易被洗出生物濾池，降低了生物濾池反沖洗難度。
[0012]能夠減少反沖洗水量。將濾料放置在有蓋子的濾料箱中，蓋子上的小孔孔徑小于濾料粒徑，不存在濾料流失的問題，在濾池反沖洗時(shí)，可以提高反沖洗強(qiáng)度，并以空氣沖洗為主，在提高反沖洗效果的同時(shí)，減少反沖洗水量。
[0013]能夠省略后續(xù)的過濾濾池，縮短污水廠工藝流程。在生物濾池出水端濾料箱中放置粒徑更小的濾料，用來(lái)攔截污水中的SS等污染物，無(wú)需在生物濾池后面續(xù)接過濾濾池，從而縮短污水廠的工藝流程，降低固定資產(chǎn)投資。
[0014]能夠提高污水廠處理效率和處理效果，降低污水廠的運(yùn)行成本。通過延長(zhǎng)生物濾池過濾周期，延長(zhǎng)生物濾池的生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間；利用小粒徑濾料增強(qiáng)濾池對(duì)污水中SS的攔截能力，提高出水水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)污水廠處理效率和處理效果的提高。采用下向流過濾方式，降低反沖洗難度，減少反沖用水量和氣量，提高污水廠產(chǎn)水率，降低污水廠的運(yùn)行成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明生物濾池平面布置圖。
[0016]圖2是本發(fā)明生物濾池單元的豎向布置圖。
[0017]圖中編號(hào):1、上層濾料箱，2、濾料清洗池，3、電動(dòng)起重機(jī)，4、進(jìn)水泵，5、遇水膨脹材料，7、出水堰，8、穿孔濾板，9、下層濾料箱，10、中層濾料箱，11、反沖洗水管，12、反沖洗氣管，13、進(jìn)水堰。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明的的結(jié)構(gòu)及工藝說明如下:
[0019]一種型生物濾池工藝，將生物濾池濾料裝填在可吊裝的箱子中，利用濾料箱將濾床在豎向上分隔為若干層，即上層濾料箱1、中層濾料箱10和下層濾料箱9，參見圖2。參見圖1，示出了由六個(gè)濾池單元組成的濾池，每一個(gè)濾池單元在平面上亦可根據(jù)實(shí)際工程需要，將濾床平面劃分為若干格。在上層濾料箱1中放置大粒徑濾料，在中層濾料箱10中放置小粒徑濾料，在下層濾料箱9中放置最小粒徑濾料。采用下向流運(yùn)行方式，沿過濾水流方向?yàn)V料粒徑逐漸降低，能夠充分發(fā)揮大粒徑濾料納污容量大、不易堵塞，小粒徑濾料攔截能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在保證出水水質(zhì)的同時(shí)，延長(zhǎng)濾池運(yùn)行周期，減少反沖洗水量和空氣量，降低污水廠運(yùn)行能耗；由于采用下向流運(yùn)行方式，污染物主要集中在上層濾料，在反沖時(shí)濾池中的多數(shù)污染物無(wú)需穿過整個(gè)濾料層，容易清潔濾池，降低了反沖洗難度。濾料箱中濾料的上方留有足夠的富余高度，保證反沖洗時(shí)大部分濾料的膨脹率達(dá)到20%甚至更高，有利于濾池清潔。由于反沖洗時(shí)不存在濾料流失、生物濾池中污染物容易被洗出，可以提高反沖洗強(qiáng)度，以高壓空氣清洗為主，減少反沖洗用水量，能夠降低污水廠的運(yùn)行能耗。
[0020]在濾池下層濾料箱中放置小粒徑濾料，小粒徑濾料比表面積大，能夠增強(qiáng)生物處理效果，并完成物理化學(xué)過濾，省略生物濾池后續(xù)的物理化學(xué)過濾濾池，在提高污水廠出水水質(zhì)的同時(shí)，縮短污水廠工藝流程、降低固定資產(chǎn)投資。
[0021]為防止污水短流，在濾料箱周邊設(shè)置遇水膨脹材料。在膨脹材料中設(shè)置剛性骨架，且剛性骨架應(yīng)做成電動(dòng)控制，通過電動(dòng)實(shí)現(xiàn)剛性骨架的壓縮和舒展。在反沖洗需要吊出濾料箱時(shí)，首先通過剛性骨架壓縮膨脹材料，在濾料箱和膨脹材料之間形成縫隙，方便吊出濾料箱，在反沖洗完成并吊裝濾料箱后，舒展剛性骨架，用膨脹材料填充濾料箱周邊的空隙，避免污水短流。
[0022]為污水廠生物濾池組設(shè)置電動(dòng)起重機(jī)和濾料清洗池，一旦發(fā)生生物濾池堵塞或板結(jié)，可利用電動(dòng)起重機(jī)將濾池濾料箱吊出，全面清洗濾池濾料，待濾料清洗完成后，將濾料箱按照合理的方式重新置于生物濾池中，繼續(xù)進(jìn)行生物濾池的污水處理生產(chǎn)活動(dòng)，降低了生物濾池全面清洗的難度，大幅度提高了污水廠生產(chǎn)運(yùn)行安全。
[0023]一種新型生物濾池，包括濾池、濾池底側(cè)部的反沖洗氣、水管、出水堰、濾料和濾池上方的進(jìn)水泵；生物濾池的全部濾料分置在若干可吊裝的濾料箱中，所述的濾料箱將濾床在豎向上分隔為若干層，沿過濾水流方向?yàn)V料粒徑逐漸降低，即在上層濾料箱中放置大粒徑濾料，在下層濾料箱中放置小粒徑濾料，在濾池出水端濾料箱中放置最小粒徑濾料；濾料箱中濾料的上方留有足夠的富余高度。在濾料箱周邊設(shè)置遇水膨脹材料；在膨脹材料中設(shè)置可壓縮和舒展不銹鋼骨架。在平面上亦可根據(jù)實(shí)際工程需要，將濾床平面劃分為若干獨(dú)立的格。
【權(quán)利要求】
1.一種新型生物濾池，其特征在于，包括濾池、濾池底側(cè)部的反沖洗氣管、濾池底側(cè)部的反沖洗水管、位于濾池上方的進(jìn)水渠、位于濾池下方的出水堰和濾料；全部濾料分置在若干可吊裝的濾料箱中，所述濾料箱將濾床在豎向上分隔為若干層，在平面上亦可根據(jù)實(shí)際工程需要，將濾床平面劃分為若干格或整體一個(gè)格；在濾料箱周邊與濾池之間處，設(shè)置遇水膨脹材料，在膨脹材料中設(shè)置可壓縮和舒展的剛性骨架；沿過濾水流方向?yàn)V料粒徑逐漸降低，即在濾池最上層濾料箱中放置最大粒徑濾料，在濾池最下層濾料箱中放置最小粒徑濾料；濾料箱底板孔徑小于下層濾料箱中濾料最小粒徑，濾料箱中濾料的上方留有足夠的富余高度。
2.—種新型生物濾池工藝，其特征在于，生物濾池的全部濾料分置在若干可吊裝的濾料箱中，濾料箱在豎向上分隔為若干層，在平面上亦可根據(jù)實(shí)際工程需要?jiǎng)澐譃槿舾筛?，沿過濾水流方向?yàn)V料粒徑逐漸降低，即在上層濾料箱中放置大粒徑濾料，在下層濾料箱中放置小粒徑濾料，在濾池最下層濾料箱中放置最小粒徑濾料；采用下向流運(yùn)行方式；濾池在線清洗包括氣洗、氣水洗和水洗，并以氣洗為主；為生物濾池組配置電動(dòng)起重機(jī)和濾料清洗池，濾料箱中濾料堵塞或板結(jié)時(shí)，將濾料箱吊出，在濾料清洗池中離線清洗濾料；需要吊出濾料箱時(shí)，通過電動(dòng)控制剛性骨架壓縮濾料箱周邊的膨脹材料，在濾料箱和膨脹材料之間形成縫隙，方便吊出濾料箱。
【文檔編號(hào)】C02F3/00GK104496007SQ201410686060
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】邵輝煌, 李藝, 郭玉梅, 吳毅暉, 文惠, 顧升波, 劉雷斌 申請(qǐng)人:北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司, 昆明滇池水務(wù)股份有限公司