快速生物過濾水處理反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了快速生物過濾水處理反應器，其包括位于同一容器內(nèi)且從下往上布置的承托層、濾料層和散水層，還包括能連通容器內(nèi)部的出水管，所述承托層內(nèi)安裝有布氣系統(tǒng)和出水管，所述濾料層內(nèi)部嵌有排風系統(tǒng)，所述散水層內(nèi)部嵌有布水系統(tǒng)6。其通過排風系統(tǒng)將從布氣系統(tǒng)中進入的空氣順利輸送為散水層中后散到空氣中便于進行曝氣，防止出現(xiàn)濾料層中濾料間的空隙太小而導致曝氣不能順利進行，且污水處理負荷高，占地面積小，約1.5~3平方每噸，減少占地面積，降低建設(shè)成本，運行維護簡單，無需人工管理。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種生活污水處理設(shè)備，特別是涉及處理農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、度假村、別 墅區(qū)、療養(yǎng)院等管網(wǎng)的分散式生活污水的快速生物過濾水處理反應器。 快速生物過濾水處理反應器

【背景技術(shù)】
[0002] 水是人類賴以生存的基本條件，我國淡水資源總量并不少，但由于人口眾多，造成 人均水資源占有量較低。近年來，隨著工業(yè)的發(fā)展和人口的持續(xù)增長，出現(xiàn)了工業(yè)廢水的亂 排、垃圾圍城、礦山廢水泄露等環(huán)境問題，逐漸侵蝕我國本已經(jīng)極少的淡水資源，淡水資源 面臨著水體污染和水資源短缺。占有我國大部分人口的農(nóng)村地區(qū)，每年產(chǎn)生的生活污水至 少約有80多億噸，大部分村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生活污水隨意直接排放，不 僅破壞了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，而且也威脅到引用水的用水安全。與農(nóng)村的用水來源不同，療養(yǎng) 院、別墅區(qū)、度假村等場所用水有相對較完善的系統(tǒng)，但由于地理位置較分散，排水系統(tǒng)不 能直接連入市政管網(wǎng)，同樣也是生活污水任意排放，對場所周邊的自然生態(tài)環(huán)境造成了很 大的傷害。
[0003] 農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、度假村、別墅區(qū)、療養(yǎng)院等這些地方人口大多分散居住，排水管網(wǎng)稀 少，集中處理的難度較大。這些地方的污水特點是：流量日變化系數(shù)大、波動性大；一般不 含有毒物質(zhì)，往往多含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)；含有大量的病毒、細菌；可生化性較好。這些特點 限制了該類型污水處理工藝的類型。
[0004] 目前，這部分污水主要采用人工濕地法進行處理。
[0005] 1.污水處理負荷低，占地面積大，約疒10m2/噸，增加土地占有量，不符合經(jīng)濟利
[0006] 2.受氣候影響較大，在冬季或寒冷季節(jié)，會發(fā)生冰凍現(xiàn)象，影響運行效果。
[0007] 3.維護管理困難，需對濕地內(nèi)雜草、植物殘體及病蟲害進行清理，并對植物進行 收割和換茬，人工勞動強度大。
[0008] 4.有異味散發(fā)，產(chǎn)生二次污染。
[0009] 5.系統(tǒng)投資高，約200(Γ3500元/噸，增加建設(shè)成本。
[0010]因此，隨著城鄉(xiāng)統(tǒng)籌步伐加快和社會主義新農(nóng)村建設(shè)的全面推進，怎樣高效、經(jīng)濟 地處理農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)等分散式生活污水已成為我國目前環(huán)境保護領(lǐng)域亟待解決的一個難題。 實用新型內(nèi)容
[0011] 本實用新型的目的，在于提供一種快速生物過濾水處理反應器。
[0012] 本實用新型解決其技術(shù)問題的解決方案是：快速生物過濾水處理反應器，其包括 位于同一容器內(nèi)且從下往上布置的承托層、濾料層和散水層，還包括能連通容器內(nèi)部的出 水管，所述承托層內(nèi)安裝有布氣系統(tǒng)和出水管，所述濾料層內(nèi)部嵌有排風系統(tǒng)，所述散水層 內(nèi)部嵌有布水系統(tǒng)。
[0013] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述排風系統(tǒng)包括多根梅花相間地嵌在濾料層 內(nèi)部的排風管，所述排風管為中空管，所述排風管的內(nèi)部填充滿粒徑為3~5毫米的礫石。
[0014] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述濾料層從下往上分隔為若干層濾料單元， 每個所述濾料單元內(nèi)部嵌有多根排風管，相鄰的濾料單元的排風管錯位布置。
[0015] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述布氣系統(tǒng)包括日字型布置的布氣主管，位 于三根平行的布氣主管中一側(cè)的布氣主管的中間位置設(shè)有進氣孔，位于三根平行的布氣主 管中余下的兩根布氣主管之間布置有布氣支管，所述布氣支管上兩排出氣孔，兩排所述的 出氣孔交錯布置，相鄰的兩個出氣孔的中軸線之間的夾角為6(Γ120°。
[0016] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述布氣系統(tǒng)包括口字型布置的布氣主管，其 中兩根平行的所述布氣主管的中間位置設(shè)有進氣孔，余下兩根平行的所述布氣主管之間布 置有布氣支管，所述布氣支管上兩排出氣孔，兩排所述的出氣孔交錯布置，相鄰的兩個出氣 孔的中軸線之間的夾角為6(Γ120°。
[0017] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述布水系統(tǒng)包括布水主管以及對稱分布在布 水主管一側(cè)或兩側(cè)的布水支管，所述布水支管上兩排對稱布置的出水孔，其中一出水孔的 中軸線與其對稱布置的出水孔的中軸線之間的夾角為6(Γ120°。
[0018] 本實用新型的有益效果是：針對上述人工濕地的技術(shù)缺點，本實用新型的快速生 物過濾水處理反應器能較好地解決上述缺點。
[0019] 1.污水處理負荷高，占地面積小，約1. 5~3平方每噸，減少占地面積，降低建設(shè)成 本。
[0020] 2.污水液面保持在濾料層頂部以下，避免受寒冷氣候的影響而出現(xiàn)水體冰凍現(xiàn) 象，運行穩(wěn)定。
[0021] 3.運行維護簡單，無需人工管理。
[0022] 4.采用砂礫作為微生物的生存環(huán)境，不產(chǎn)生污泥和異味，避免二次污染。
[0023] 5.建設(shè)成本低，約1500-3000元/噸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實用新型的一部分實施例，而不是全 部實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其 他設(shè)計方案和附圖。
[0025]圖1是本實用新型的縱剖視圖；
[0026] 圖2是本實用新型中布水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一的示意圖；
[0027] 圖3是本實用新型中布水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二的示意圖；
[0028] 圖4是本實用新型中布氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一的示意圖；
[0029] 圖5是本實用新型中布氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二的示意圖；
[0030] 圖6是本實用新型中布水支管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖7是本實用新型中布氣支管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖8是本實用新型中排風管的縱剖截面圖；
[0033] 圖9是本實用新型中排風管的橫剖截面圖。

【具體實施方式】
[0034] 以下將結(jié)合實施例和附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行 清楚、完整地描述，以充分地理解本實用新型的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例 只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本實用新型保護的范 圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體 實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
[0035] 參照圖1?圖9,快速生物過濾水處理反應器，其包括位于同一容器內(nèi)且從下往上 布置的承托層1、濾料層3和散水層5,還包括能連通容器內(nèi)部的出水管7,所述承托層1內(nèi) 安裝有布氣系統(tǒng)2和出水管7,所述濾料層3內(nèi)部嵌有排風系統(tǒng)4,所述散水層5內(nèi)部嵌有 布水系統(tǒng)6。當然，還包括與布氣系統(tǒng)2相連接的氣泵以及與布水系統(tǒng)6連通的待處理水收 集池。
[0036] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述排風系統(tǒng)4包括多根梅花相間地嵌在濾料層3 內(nèi)部的排風管40,所述排風管40為中空管，所述排風管40的內(nèi)部填充滿粒徑為3?5毫米的 石樂石。通過排風管40將從布氣系統(tǒng)2中進入的空氣順利輸送為散水層5中后散到空氣中 便于進行曝氣，防止出現(xiàn)濾料層3中濾料間的空隙太小而導致曝氣不能順利進行。
[0037] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述濾料層3從下往上分隔為若干層濾料單元，每 個所述濾料單元內(nèi)部嵌有多根排風管40,相鄰的濾料單元的排風管40錯位布置。優(yōu)選地， 濾料層3分為3層，在縱剖截面上，排風管40成品字形分布，每一層的排風管40不進入相 鄰的濾料單元中。
[0038] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述布氣系統(tǒng)2包括日字型布置的布氣主管20,位 于三根平行的布氣主管20中一側(cè)的布氣主管20的中間位置設(shè)有進氣孔22,位于三根平行 的布氣主管20中余下的兩根布氣主管20之間布置有布氣支管21，所述布氣支管21上兩 排出氣孔23,兩排所述的出氣孔23交錯布置，相鄰的兩個出氣孔23的中軸線之間的夾角 為6(Γ120°。優(yōu)選地，相鄰的兩個出氣孔23的中軸線之間的夾角為90°，布氣支管21數(shù) 量及管徑按空氣流速4?5m/s設(shè)計；出氣孔23的數(shù)量和間距按孔隙流速25?30m/s設(shè) 計。
[0039] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述布氣系統(tǒng)2包括口字型布置的布氣主管20,其 中兩根平行的所述布氣主管20的中間位置設(shè)有進氣孔22,余下兩根平行的所述布氣主管 20之間布置有布氣支管21，所述布氣支管21上兩排出氣孔23,兩排所述的出氣孔23交錯 布置，相鄰的兩個出氣孔23的中軸線之間的夾角為6(Γ120°。優(yōu)選地，相鄰的兩個出氣孔 23的中軸線之間的夾角為90°，布氣支管21數(shù)量及管徑按空氣流速4?5m/s設(shè)計；出氣 孔23的數(shù)量和間距按孔隙流速25?30m/s設(shè)計。
[0040] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述布水系統(tǒng)6包括布水主管60以及對稱分布在布 水主管60 -側(cè)或兩側(cè)的布水支管61，所述布水支管61上兩排對稱布置的出水孔63,其中 一出水孔63的中軸線與其對稱布置的出水孔63的中軸線之間的夾角為6(Γ120°。優(yōu)選 地，其中一出水孔63的中軸線與其對稱布置的出水孔63的中軸線之間的夾角為90° .布 水主管60上的一側(cè)或者中間位置設(shè)有進水孔62,布水主管60與布水支管61垂直；布水主 管60管徑按水流速度1?1. 5m/s設(shè)計；布水支管61數(shù)量及管徑水流速度1. 5?2. 5m/s 設(shè)計；出水孔63的數(shù)量和間距按孔隙流速5?6m/s設(shè)計。
[0041] 一種快速生物過濾水處理反應器的施工方法，其包括以下步驟，
[0042] 1)、通過焊接金屬或者在地上挖土坑形成所述的容器；
[0043] 2)、在容器的底部鋪設(shè)粒徑為5~8毫米的礫石形成承托層1，并在承托層1內(nèi)部鋪 設(shè)出水管7以及布氣系統(tǒng)2中的管道；
[0044] 3)、在承托層1上方鋪設(shè)濾料層3,并將排氣系統(tǒng)中的排氣管堅直向上嵌在濾料層 3內(nèi)；
[0045] 4)、往排氣管內(nèi)部填充滿粒徑為3~5毫米的礫石；
[0046] 5)、在濾料層3上方鋪設(shè)粒徑為5~8毫米的礫石形成散水層5,并在散水層5內(nèi)部 鋪設(shè)布水系統(tǒng)6中的管道。
[0047] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述濾料層3由粒徑1?3毫米礫石和砂性壤土按 體積比6:4的比例混合后鋪設(shè)而成。濾料層3優(yōu)選的厚度為60厘米，排風管40的長度為 15~19厘米，砂性壤土中含有大量的種類繁多的異養(yǎng)型微生物，它們能對被過濾、截留在土 壤顆?？障堕g的懸浮有機物和溶解有機物進行生物降解。礫石和砂性壤土組成具有一定孔 隙率的混合濾料，污水以一定的流速通過濾料，水中的懸浮物質(zhì)和大部分的病菌、病毒依靠 濾料間的孔隙截留、過濾去除。
[0048] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述濾料層3由粒徑3~5厘米的爐渣塊、粒徑1?3 毫米的礫石、砂性壤土按4:3:3的體積比混合后鋪設(shè)而成。濾料層3優(yōu)選的厚度為60厘米， 排風管40的長度為15~19厘米，爐渣塊豐富的孔狀結(jié)構(gòu)為微生物的附著和繁殖提供良好的 條件，巨大的表面積使微生物與污染物充分接觸。爐渣塊、礫石和砂性壤土組成具有一定孔 隙率的混合濾料，污水以一定的流速通過濾料，水中的懸浮物質(zhì)和大部分的病菌、病毒依靠 濾料間的孔隙截留、過濾去除。
[0049] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述濾料層3由粒徑3?5毫米的礫石、中砂、砂性 壤土按4:3:3的體積比混合后鋪設(shè)而成。濾料層3優(yōu)選的厚度為60厘米，排風管40的長 度為15~19厘米，礫石、中砂、砂性壤土組成具有一定孔隙率的混合濾料，污水以一定的流 速通過濾料，水中的懸浮物質(zhì)和大部分的病菌、病毒依靠濾料間的孔隙截留、過濾去除。、
[0050] 本實用新型中的快速生物過濾水處理反應處理器采用以下方式運行：
[0051] 方式1 :采用干濕交替間歇式運行的方式，運行過程中采用預曝氣30分鐘和延遲 曝氣30分鐘的方式控制系統(tǒng)運行。整個運行過程為從布氣主管20和布氣支管21進氣后 預曝氣30分鐘、從布水系統(tǒng)6進水（同時曝氣)、停水、延時曝氣30分鐘、停止曝氣，干濕交 替一次為一個反應周期。可以營造好氧-厭氧交替環(huán)境有利于脫氮除磷。
[0052] 方式2 :采用干濕交替間歇式運行的方式，運行過程中采用進水同時曝氣和延遲 曝氣30分鐘的方式控制系統(tǒng)運行。整個運行過程為進水（同時曝氣)、停水、延時曝氣30分 鐘、停止曝氣，干濕交替一次為一個反應周期?？梢誀I造好氧-厭氧交替環(huán)境有利于脫氮除 磷。
[0053] 方式3 :采用干濕交替間歇式運行的方式，運行過程中采用預曝氣30分鐘和進水 同時曝氣的方式控制系統(tǒng)運行。整個運行過程為預曝氣30分鐘、進水（同時曝氣)、停水(停 止曝氣)，干濕交替一次為一個反應周期?？梢誀I造好氧-厭氧交替環(huán)境有利于脫氮除磷。
[0054] 以上是對本實用新型的較佳實施方式進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限 于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的 等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 快速生物過濾水處理反應器，其特征在于：其包括位于同一容器內(nèi)且從下往上布置 的承托層、濾料層和散水層，還包括能連通容器內(nèi)部的出水管，所述承托層內(nèi)安裝有布氣系 統(tǒng)和出水管，所述濾料層內(nèi)部嵌有排風系統(tǒng)，所述散水層內(nèi)部嵌有布水系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速生物過濾水處理反應器，其特征在于：所述排風系統(tǒng)包 括多根梅花相間地嵌在濾料層內(nèi)部的排風管，所述排風管為中空管，所述排風管的內(nèi)部填 充滿粒徑為:Γ5毫米的礫石。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速生物過濾水處理反應器，其特征在于：所述濾料層從下 往上分隔為若干層濾料單元，每個所述濾料單元內(nèi)部嵌有多根排風管，相鄰的濾料單元的 排風管錯位布置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的快速生物過濾水處理反應器，其特征在于：所述布 氣系統(tǒng)包括日字型布置的布氣主管，位于三根平行的布氣主管中一側(cè)的布氣主管的中間位 置設(shè)有進氣孔，位于三根平行的布氣主管中余下的兩根布氣主管之間布置有布氣支管，所 述布氣支管上兩排出氣孔，兩排所述的出氣孔交錯布置，相鄰的兩個出氣孔的中軸線之間 的夾角為60?120°。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的快速生物過濾水處理反應器，其特征在于：所述布 氣系統(tǒng)包括口字型布置的布氣主管，其中兩根平行的所述布氣主管的中間位置設(shè)有進氣 孔，余下兩根平行的所述布氣主管之間布置有布氣支管，所述布氣支管上兩排出氣孔，兩排 所述的出氣孔交錯布置，相鄰的兩個出氣孔的中軸線之間的夾角為6(Γ120°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的快速生物過濾水處理反應器，其特征在于：所述布 水系統(tǒng)包括布水主管以及對稱分布在布水主管一側(cè)或兩側(cè)的布水支管，所述布水支管上兩 排對稱布置的出水孔，其中一出水孔的中軸線與其對稱布置的出水孔的中軸線之間的夾角 為 60?120° 。
【文檔編號】C02F3/00GK203866085SQ201420268966
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】石云峰, 石燕, 姚永豪, 朱月琪 申請人:廣州市金龍峰環(huán)保設(shè)備工程有限公司