一種改良型生物慢濾凈水裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種改良型生物慢濾凈水裝置，屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。包括承托層（1）、濾料層（2）、凈水層(3)、排污閥(4)、進(jìn)水管(5)、反沖管(6)、出水管(7)、溢流管(8)。本實(shí)用新型提供的一種改良型生物慢濾凈水裝置，采用石棉網(wǎng)層利于隔層填料的分隔和裝置內(nèi)微生物的附著，易于在裝置表層形成生物膜，同時，石棉網(wǎng)隔層耐壓、防腐，避免了反沖過程中濾料的相互穿透影響后續(xù)處理效果等問題，具有易于維護(hù)沖洗等優(yōu)點(diǎn)；克服了生物慢濾池運(yùn)行周期短，反沖頻繁、反沖后系統(tǒng)破壞、重新成膜時間長等不足，同時，將物理過濾和生物膜凈化方法結(jié)合起來，使其更適宜于微污染水體的治理。
【專利說明】一種改良型生物慢濾凈水裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水處理技術(shù)，具體的說是一種改良型生物慢濾凈水裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)村安全飲水是廣大農(nóng)民最關(guān)心、最直接、最現(xiàn)實(shí)的問題，也是農(nóng)民生活狀況改善的重要標(biāo)志。農(nóng)村飲水安全問題涉及民生，黨中央、國務(wù)院的高度重視，2005年，胡錦濤在中央人口資源環(huán)境工作座談會上指出:“水利工作要把切實(shí)保護(hù)好飲用水源，讓群眾喝上放心水作為首要任務(wù)”;溫家寶提出要“讓人民群眾喝上干凈的水”。按照中央要求，水利部等國家有關(guān)部委及時調(diào)整工作部署，將農(nóng)村飲水工作重點(diǎn)由飲水解困轉(zhuǎn)向飲水安全。
[0003]生物慢濾技術(shù)正是在此背景下產(chǎn)生的解決飲用水安全問題的實(shí)用技術(shù)。該專利技術(shù)利用填料的自然過濾、吸附和濾料上附著形成的生物膜的凈化作用，通過基質(zhì)、生物膜的物理吸附過程和生物化學(xué)過程共同作用，利用山溝溪水、水庫水、堰塘水自流，緩慢通過濾料(石英砂或河砂)過濾，使微污染水經(jīng)生物慢濾處理后，重金屬、有機(jī)物、氨氮、細(xì)菌等被過濾和被微生物降解，能使農(nóng)村微污染水體能達(dá)到生活飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]在生物慢濾技術(shù)中形成的生物濾膜具有雙重作用。生物濾膜的物理吸附、截留作用和濾膜中微生物的捕食、被捕食的生物化學(xué)作用，由于這雙重作用，使水體中的細(xì)菌總數(shù)控制在安全飲用水的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)內(nèi)。慢濾池中的濾層中所吸附的有機(jī)物及礦物質(zhì)為微生物的生長繁殖提供了營養(yǎng)，于是在濾料表面存在著各種類型的微生物群體甚至微型動物，并形成了有機(jī)物、細(xì)菌、原生動物的食物鏈。在微生物作用下，含碳有機(jī)物被氧化成水和二氧化碳；進(jìn)而在亞硝化菌作用下轉(zhuǎn)化成亞硝酸，又在硝化菌作用下轉(zhuǎn)化為硝酸；在缺氧條件下，這些硝酸在反硝化菌作用下還可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈹U(kuò)散到水中，由此去除了水中可致病的硝酸鹽等有機(jī)物質(zhì)。通過生物化學(xué)過程，水中的有機(jī)物幾乎完全除去。而細(xì)菌或由于食物鏈的存在捕食，或被下層濾料截留后被捕食，或在濾層內(nèi)死亡，成為其他菌體的營養(yǎng)源。
[0005]生物慢濾凈水技術(shù)的出現(xiàn)，極大解決了偏遠(yuǎn)山區(qū)，人口居住分散的地方的飲用水安全問題，經(jīng)過生物慢濾水處理對大腸桿菌的去除率高達(dá)97%。氨氮的去除率超過80%，細(xì)菌總數(shù)去除率在50%以上，對重金屬、有機(jī)物的去除效果也較好。經(jīng)過生物慢濾技術(shù)凈化出廠的水，經(jīng)適當(dāng)消毒即可達(dá)到國家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，其造價比常規(guī)水處理工程節(jié)省近1/3，在山丘和廣大偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)有著廣闊的發(fā)展空間和推廣價值。
[0006]目前，生物慢濾凈水裝置技術(shù)成熟、設(shè)備可靠，處理效益好而在山區(qū)得以廣泛應(yīng)用。但是在長期運(yùn)行過程中，還存在濾料更新維護(hù)麻煩，濾料形成生物膜后易堵塞、維護(hù)后生物膜難出現(xiàn)等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種處理效率高、維護(hù)簡便、生物膜容易附著、能抗水力沖擊的改良型生物慢濾凈水裝置。
[0008]本實(shí)用新型提供了一種改良型生物慢濾凈水裝置，包括承托層1、濾料層2、凈水層3、排污閥4、進(jìn)水管5、反沖管6、出水管7、溢流管8 ;承托層I設(shè)置在反沖管6上端，反沖管6的管口均勻分布于承托層I的孔板以下，濾料層2設(shè)置在承托層I上面，凈水層3位于濾料層2以上部位；溢流管8、排污閥4、出水管7穿透凈水裝置內(nèi)外壁固定在凈水裝置外壁一側(cè)上，出水管7、排污閥4、溢流管8分別設(shè)置在凈水裝置一側(cè)底部、中部、頂部，所述溢流管8安裝軸線距凈水裝置外壁頂部50cm，凈水層3水位線低于溢流管8中軸線20-50cm左右；水平方向上依次向下設(shè)置溢流管8、排污閥4、出水管7 ;所述進(jìn)水管5 —端伸出凈水裝置外壁另一側(cè)中部，進(jìn)水管5另一端穿過凈水裝置內(nèi)壁固定在水面以上，進(jìn)水管5露出水面的高度為超出凈水層3水位線10-40cm，反沖管6穿透凈水裝置內(nèi)外壁固定在凈水裝置外壁另一側(cè)上，反沖管6設(shè)置在凈水裝置底部，水平方向上依次向下設(shè)置反沖管6、進(jìn)水管5、反沖管6。
[0009]所述承托層I為用混凝土板搭建的穿孔承托層，承托層I的厚度為20_30mm，承托層I下墊面距離凈水裝置底部的高度為30-50cm，采用間隔穿孔，孔徑不超過15mm，孔間間距為 10-15cm。
[0010]所述濾料層2高度不應(yīng)超過排污閥4的高度，濾料層2應(yīng)與排污閥4 一端的排污口保持水平，排污閥4中軸線安裝高度為距承托層I上表面170-230cm。
[0011]所述濾料層2采用卵石2.1或礫石、瓜米石2.2、粗砂2.3、石英砂2.4由下至上依次鋪設(shè)而成；其中，所述卵石2.1或礫石的層厚為60cm，所述瓜米石2.2的層厚為50cm，所述粗砂2.3的層厚為20cm,所述石英砂2.4的層厚為20cm。
[0012]所述凈水層3的水深不低于20cm。
[0013]所述濾料層2還包括石棉網(wǎng)隔層2.5，所述石英砂2.4、粗砂2.3、瓜米石2.2、卵石
2.1或碌石、承托層I之間均通過石棉網(wǎng)隔層2.5分隔開,石棉網(wǎng)隔層2.5的厚度為5_20cm,所述濾料層2總厚度為170-230cm，所述石英砂2.4、粗砂2.3、瓜米石2.2、卵石2.1或礫石及四層石棉網(wǎng)隔層2.5的總層厚不能超過濾料層2總層厚。
[0014]所述卵石2.1或礫石的粒徑為16.0-32.0mm，瓜米石2.2的粒徑為2.0-16.0mm，粗砂2.3的粒徑為1.18-2.36mm，石英砂2.4的粒徑為0.3-1.0mm。
[0015]所述石棉網(wǎng)隔層2.5敷設(shè)應(yīng)不留空白，均勻鋪設(shè)在所述承托層I上。
[0016]所述改良型生物慢濾凈水裝置為半覆土式或地上式。
[0017]本實(shí)用新型提供的一種改良型生物慢濾凈水裝置，克服了生物慢濾運(yùn)行周期短，反沖頻繁、反沖后系統(tǒng)破壞等不足，改進(jìn)濾料的填料層種類和結(jié)構(gòu)、改用耐壓、防腐的石棉層作填料隔離的方法，更易于起到隔離濾料、過濾和使微生物附著的作用，將物理過濾和生物膜凈化方法結(jié)合起來，使其更適宜于微污染水體的治理，能顯著改善出水水質(zhì)，縮短成膜時間，處理效率高、維護(hù)簡便、生物膜容易附著、能抗水力沖擊，并且能推廣應(yīng)用到山區(qū)、偏遠(yuǎn)農(nóng)村等微污染水體的凈化處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型一種改良型生物慢濾凈水裝置的側(cè)視圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型一種改良型生物慢濾凈水裝置的俯視圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型一種改良型生物慢濾凈水裝置中濾料層的填充結(jié)構(gòu)圖。
[0021]其中，I一承托層；2 —濾料層；2.1一卵石；2.2—瓜米石；2.3—粗砂；2.4 —石英砂；2.5一石棉網(wǎng)隔層；3—凈水層；4一排污閥；5—進(jìn)水管；6—反沖管；7—出水管；8—溢流管。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步地的說明。
[0023]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種改良型生物慢濾凈水裝置，包括承托層
1、濾料層2、凈水層3、排污閥4、進(jìn)水管5、反沖管6、出水管7、溢流管8 ;承托層I設(shè)置在反沖管6上端，反沖管6的管口均勻分布于承托層I的孔板以下，凈水裝置底部一側(cè)安裝有出水管7，濾料層2設(shè)置在承托層I上面，凈水層3位于濾料層2以上部位，排污閥安裝在排污口處，濾料層2高度不應(yīng)超過排污閥4的高度，濾料層2應(yīng)與排污閥4 一端的排污口保持水平，保證污物能從排污閥4順利流出，排污閥4中軸線安裝高度為距承托層I上表面170-230cm;溢流管8、排污閥4、出水管7穿透凈水裝置內(nèi)外壁固定在凈水裝置外壁一側(cè)上，溢流管8安裝軸線距凈水裝置外壁頂部50cm，凈水層3水位線低于溢流管8中軸線20-50cm ;出水管7、排污閥4、溢流管8分別設(shè)置在凈水裝置一側(cè)底部、中部、頂部，水平方向上依次向下設(shè)置溢流管8、排污閥4、出水管7 ;進(jìn)水管5端伸出凈水裝置外壁另一側(cè)中部，進(jìn)水管5另一端穿過凈水裝置內(nèi)壁固定，進(jìn)水管5呈倒“L”型，進(jìn)水管5應(yīng)高于排污閥4 一端的排污口，進(jìn)水管5的進(jìn)水口水平高度應(yīng)超出排污閥4中軸線20-50cm，但不能超出溢流管8溢流口的高度。反沖管6穿透凈水裝置內(nèi)外壁固定在凈水裝置外壁另一側(cè)上，反沖管6設(shè)置在凈水裝置底部；水平方向上依次向下設(shè)置反沖管6、進(jìn)水管5、反沖管6。
[0024]承托層I為用混凝土板搭建的穿孔承托層，承托層I的厚度為20_30mm，承托層I下墊面距離凈水裝置底部的高度為30-50cm，采用間隔穿孔，孔徑不超過15mm，孔間間距為10_15cmo
[0025]如圖3所示，濾料層2采用石英砂2.4、粗砂2.3、瓜米石2.2、卵石2.1或礫石逐層向下裝填而成，最下層裝填卵石2.1或礫石，其上在放置瓜米石2.2，再上放粗砂2.3，頂層鋪設(shè)石英砂2.4 ;濾料層2還包括石棉網(wǎng)隔層2.5，所述石英砂2.4、粗砂2.3、瓜米石2.2、卵石2.1或礫石、承托層I之間均通過石棉網(wǎng)隔層2.5分隔開，
[0026]其中，卵石2.1或礫石的層厚為60cm，瓜米石2.2的層厚為50cm，粗砂2.3的層厚為20cm，石英砂2.4的層厚為20cm，石棉網(wǎng)隔層2.5的厚度為5-20cm，濾料層2總厚度為170-230cm，石英砂2.4、粗砂2.3、瓜米石2.2、卵石2.1或礫石及四層石棉網(wǎng)隔層2.5的總層厚不能超過濾料層2總層厚。卵石2.1或碌石的粒徑為16.0-32.0mm,瓜米石2.2的粒徑為2.0-16.0_，粗砂2.3的粒徑為1.18-2.36mm，石英砂2.4的粒徑為0.3-1.0_。
[0027]本實(shí)施例中:石棉網(wǎng)隔層2.5敷設(shè)應(yīng)不留空白，均勻鋪設(shè)在承托層I上。
[0028]在日常的運(yùn)行中，本實(shí)用新型凈水層3至少應(yīng)有20cm的水深。同時，為了方便測量凈水層3水深及濾料層2的厚度，池內(nèi)壁應(yīng)設(shè)標(biāo)尺，便于控制。改良型生物慢濾凈水裝置為半覆土式或地上式。
[0029]本實(shí)用新型提供的一種改良型生物濾壩凈水裝置的原理:利用填料的自然過濾、吸附和濾料上附著形成的生物膜的凈化作用，通過基質(zhì)、生物膜的物理吸附過程和生物化學(xué)過程共同作用，利用山溝溪水、水庫水、堰塘水自流，緩慢通過濾料(石英砂或河砂)過濾，使微污染水經(jīng)生物慢濾處理后，重金屬、有機(jī)物、氨氮、細(xì)菌等被過濾和被微生物降解。生物慢濾池中表層形成的生物膜，具有物理吸附、截留作用和濾膜中微生物的捕食、被捕食的生物化學(xué)作用，濾料表面存在著各種類型的微生物群體甚至微型動物，并形成了有機(jī)物、細(xì)菌、原生動物的食物鏈，由于這雙重作用，充分發(fā)揮生物代謝、生理過濾、生物膜和填料的物理吸附作用，使水體實(shí)現(xiàn)凈化，并使水中的細(xì)菌總數(shù)控制在安全飲用水的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)內(nèi)，能使農(nóng)村微污染水體能達(dá)到生活飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
[0030]本實(shí)用新型提供的一種改良型生物濾壩凈水裝置的技術(shù)效果:
[0031](I)能顯著提高生物膜附著的比表面積、容積利用率和去除效率。
[0032](2)能抗水力負(fù)荷，方便了生物慢濾池采用自動的反沖洗過程，防止阻塞濾料，抗沖擊能力強(qiáng)。
[0033](3)濾料層2結(jié)構(gòu)清晰，石棉隔層2.5的采用既增加了分層效果，使濾料層2不易于相互穿透，又增加了濾料對微生物的附著能力，拆卸更換方便，易于管理維護(hù)。
[0034](4)通過調(diào)整濾料層2內(nèi)的填料填充率和密實(shí)度、填充種類和順序等，使填料在裝置內(nèi)具有一定的滾動、摩擦效應(yīng)，能促進(jìn)濾料的物理過濾效果。
[0035](5)結(jié)構(gòu)簡單、操作易行運(yùn)行，過程中無需外加動力裝置，具備節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢，特別適合山區(qū)各廣大農(nóng)村地區(qū)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種改良型生物慢濾凈水裝置，其特征在于:包括承托層(I)、濾料層(2)、凈水層(3)、排污閥(4)、進(jìn)水管(5)、反沖管(6)、出水管(7)、溢流管⑶；承托層(I)設(shè)置在反沖管(6)上端，反沖管(6)的管口均勻分布于承托層(I)的孔板以下，濾料層(2)設(shè)置在承托層(I)上面，凈水層(3)位于濾料層(2)以上部位；所述溢流管(8)、排污閥(4)、出水管(7)穿透凈水裝置內(nèi)外壁固定在凈水裝置外壁一側(cè)上，出水管(7)、排污閥(4)、溢流管(8)分別設(shè)置在凈水裝置一側(cè)底部、中部、頂部，溢流管(8)安裝軸線距凈水裝置外壁頂部50cm，凈水層(3)水位線低于溢流管(8)中軸線20-50cm，水平方向上依次向下設(shè)置溢流管(8)、排污閥(4)、出水管(7);所述進(jìn)水管(5) —端伸出凈水裝置外壁另一側(cè)中部，進(jìn)水管(5)另一端穿過凈水裝置內(nèi)壁固定在水面以上，進(jìn)水管(5)露出水面的高度超出凈水層(3)水位線10-40cm，反沖管(6)穿透凈水裝置內(nèi)外壁固定在凈水裝置外壁另一側(cè)上，反沖管(6)設(shè)置在凈水裝置底部，水平方向上依次向下設(shè)置反沖管(6)、進(jìn)水管(5)、反沖管(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改良型生物慢濾凈水裝置，其特征在于:所述承托層(I)為用混凝土板搭建的穿孔承托層，承托層(I)的厚度為20-30mm，承托層(I)下墊面距離凈水裝置底部的高度為30-50cm,采用間隔穿孔,孔徑不超過15mm,孔間間距為10_15cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改良型生物慢濾凈水裝置，其特征在于:所述濾料層(2)高度不應(yīng)超過排污閥(4)的高度，濾料層(2)應(yīng)與排污閥(4) 一端的排污口保持水平，排污閥(4)中軸線安裝高度為距承托層(I)上表面170-230cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改良型生物慢濾凈水裝置，其特征在于:所述濾料層(2)采用卵石(2.1)或礫石、瓜米石(2.2)、粗砂(2.3)、石英砂(2.4)由下至上依次鋪設(shè)而成；其中，所述卵石(2.1)或碌石的層厚為60cm,所述瓜米石(2.2)的層厚為50cm,所述粗砂(2.3)的層厚為20cm,所述 石英砂(2.4)的層厚為20cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改良型生物慢濾凈水裝置，其特征在于:所述凈水層(3)的水深不低于20cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改良型生物慢濾凈水裝置，其特征在于:所述濾料層(2)還包括石棉網(wǎng)隔層(2.5)，所述石英砂(2.4)、粗砂(2.3)、瓜米石(2.2)、卵石(2.1)或礫石、承托層(I)之間均通過石棉網(wǎng)隔層(2.5)分隔開，石棉網(wǎng)隔層(2.5)的厚度為5-20cm，所述濾料層(2)總厚度為170-230011，所述石英砂(2.4)、粗砂(2.3)、瓜米石(2.2)、卵石(2.1)或礫石及四層石棉網(wǎng)隔層(2.5)的總層厚不能超過濾料層(2)總層厚。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改良型生物慢濾凈水裝置，其特征在于:所述卵石(2.1)或礫石的粒徑為16.0-32.0mm，瓜米石(2.2)的粒徑為2.0-16.0mm，粗砂(2.3)的粒徑為1.18-2.36mm，石英砂(2.4)的粒徑為 0.3-1.0mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種改良型生物慢濾凈水裝置，其特征在于:所述石棉網(wǎng)隔層(2.5)敷設(shè)應(yīng)不留空白，均勻鋪設(shè)在所述承托層(I)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種改良型生物慢濾凈水裝置，其特征在于:所述改良型生物慢濾凈水裝置為半覆土式或地上式。
【文檔編號】C02F3/00GK203959906SQ201420261198
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】陳紅兵, 李兆華, 李艷薔, 盧進(jìn)登, 康群, 徐錚言, 徐家琦, 鄧潤丹 申請人:湖北大學(xué)