CN100357194C - 单级内循环曝气生物滤池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单级内循环曝气生物滤池，包括滤池中心的内部导流筒、导流筒外部的生物填料区及底部泥斗，生物填料区底部为均匀开孔的承托板，承托板下部为进水空间，内部导流筒的底部设置曝气装置，并设置开孔的配水墙连通进水空间，进水空间及内部导流筒采用开孔法兰盘与底部泥斗连接在一起，底部泥斗中设置反冲洗曝气装置并安装排泥管。本发明将曝气装置放置在导流筒底部进行曝气，可以避免对生物载体造成扰动，导流筒底部的液体提升有助于造成生物滤池中主体溶液的循环流动，污水在导流筒内充氧后从导流筒外部自上而下流过生物填料区，在填料区形成好氧、缺氧交替的环境，有利于硝化和反硝化反应的进行，从而提高曝气生物滤池生物脱氮的效率。

Description

单级内循环曝气生物滤池
技术领域
本发明涉及一种单级内循环曝气生物滤池，通过对传统曝气生物滤池结构形式的改进，提高曝气生物滤池生物脱氮的效率。属于环境工程污水处理技术领域。
背景技术
目前，水环境污染和水资源短缺已经成为制约我国国民经济进一步可持续发展的主要问题，引起了社会各界的高度关注。曝气生物滤池是一种具有简易、高效和低耗特征的新型污水生物处理技术，是近年来污水生物处理领域的研究热点之一。该技术具有出水水质稳定、处理效率高、处理水量大、占地面积小、设备结构紧凑、操作管理方便、易于实现自动控制、适用范围广等特点。目前已经被广泛地应用于我国的城市污水处理、小区生活污水的处理及回用、工业废水处理以及微污染水源水的预处理，正逐渐成为我国污水生物处理领域一种重要的技术手段之一。
对于传统的同向流曝气生物滤池，进水是由下向上流动，气体也由生物滤池的底部自下而上与水流并向而行。由于在填料层底部直接曝气充氧，曝气生物滤池在运行过程中滤料层基本上均是处于好氧状态，滤料表面附着的微生物、空气、污水三相接触效率高，因此对有机物的去除效率高，硝化效果也非常良好。但是由于系统中缺乏厌氧环境，对于氮的生物去除效率低下。在实践中往往采用两级曝气生物滤池(一级除碳，二级脱氮)的方法来提高对氮的生物去除效率，这样无疑会增加处理系统的基建和运行费用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种单级内循环曝气生物滤池，以较低的基建和运行成本提高系统的生物脱氮性能。
为实现这一目的，本发明设计提供的单级内循环曝气生物滤池，包括滤池中心的内部导流筒、导流筒外部的生物填料区及底部泥斗，生物填料区底部为均匀开孔的承托板，承托板下部为进水空间，内部导流筒的底部设置曝气装置，并设置开孔的配水墙连通进水空间，进水空间及内部导流筒采用开孔法兰盘与底部泥斗连接在一起，底部泥斗中设置反冲洗曝气装置并安装排泥管。本发明将曝气装置放置在内部导流筒底部进行曝气而不直接设置在生物填料的下方，依靠气提作用提供的动力造成生物滤池中主体溶液的循环流动，使污水在导流筒内曝气充氧后，再从导流筒外部自上而下流过生物填料区，在填料区形成好氧、缺氧交替的环境，有利于硝化和反硝化反应的进行，从而提高曝气生物滤池生物脱氮的效率。
本发明的单级内循环曝气生物滤池具体结构为：主要包括滤池池体中心的内部导流筒、导流筒外部的生物填料区及底部泥斗三部分。生物填料区由均质砾石组成，生物填料放置在生物填料区底部的承托板上，承托板上均匀开孔，承托板下部为滤池底部的进水空间，内部导流筒的底部设置曝气装置连通进气管，并设置开孔的配水墙连通滤池底部的进水空间，进水管连通进水空间，出水管与生物填料区的底部连通。进水空间的底部及内部导流筒的底部采用均匀开孔的法兰盘与滤池的底部泥斗连接在一起。反冲洗排水管设置在滤池顶部，反冲洗进水管连通底部泥斗。底部泥斗中设置反冲洗曝气装置连通反冲洗进气管，泥斗底部安装排泥管。
本发明在生物滤池中央设置内部导流筒，在导流筒的下部设置曝气装置，曝气时，空气将导流筒底部的混合液向上部空间提升，进水则由于抽吸作用经由导流筒底部的多孔配水墙进入导流筒内部。在上升气流的作用下，进水被提升至导流筒上部，然后进入导流筒外部区域，水气流混合后自上而下通过生物填料区，由填料区中附着的各类微生物完成好氧除碳，好氧硝化，缺氧反硝化等作用，进水中含有的有机物、氮类物质逐渐被去除。原水流经整个生物填料区后经出水管流出。部分处理后的水则通过生物填料底部承托板上的孔眼进入生物滤池底部的进水空间，然后通过导流筒底部的多孔配水墙进入导流筒内部，与进水在导流筒内部进行混合，然后开始下一流动循环。
在曝气生物滤池底部设置的泥斗，用于放置反冲洗进水管和反冲洗曝气装置，同时用于排放剩余的悬浮型污泥和池体放空。
本发明利用滤池中心导流筒底部放置的曝气装置进行曝气，可以为进水进行充氧，并利用气提作用造成生物滤池内混合液的循环流动，为混合液从导流筒外部填料区自上而下循环流动提供动力。与现有在生物填料底部直接曝气的技术相比，避免了气体冲刷作用对生物载体的直接冲击，有利于填料层的生物膜附着，从而能够保证将出水的悬浮物(SS)降低到一个很低的程度。同时有利于在生物填料区形成上层好氧，下层缺氧交替的环境，为硝化、反硝化提供适合的环境，提高系统对氮类物质的生物去除效率，降低曝气生物滤池系统污水处理的基建和运行成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图1中，1为曝气生物滤池的池体，2为内部导流筒，3为生物填料区，4为生物填料底部的承托板，5生物滤池底部的进水空间，6为导流筒底部的多孔配水墙，7为进水管，8为进气管，9为曝气装置，10为出水管，11为连接法兰，12为底部泥斗，13为排泥管，14为反冲洗进气管，15为反冲洗曝气装置，16为反冲洗进水管，17为反冲洗排水管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。
本发明的生物滤池结构如图1所示，主要包括滤池池体1中心的内部导流筒2、导流筒外部的生物填料区3、底部泥斗12三部分。生物填料区3由均质砾石组成，生物填料放置在生物填料区底部的承托板4上，承托板4上均匀开孔，承托板4下部为滤池底部的进水空间5，内部导流筒2的底部设置曝气装置9连通进气管8，并设置开孔的配水墙6连通滤池底部的进水空间5，进水管7连通进水空间5，出水管10与生物填料区3的底部连通。进水空间5的底部及内部导流筒2的底部采用法兰盘11与滤池的底部泥斗12连接在一起。法兰盘11上面均匀开孔。反冲洗排水管17设置在滤池顶部，反冲洗进水管16连通底部泥斗12。底部泥斗12中设置反冲洗曝气装置15连通反冲洗进气管14，泥斗12底部安装排泥管13，用球阀控制排泥。
进水从进水管7进入生物滤池底部的进水空间5，空气通过进气管8经由曝气装置9进入导流筒2的内底部。曝气时，空气将导流筒2内底部的混合液向上部空间提升，进水则由于抽吸作用经由导流筒2底部的多孔配水墙6进入导流筒2内部。在上升气流的作用下，进水被提升至导流筒2上部，然后进入导流筒2外部区域，水气流混合后自上而下通过生物填料区3，在流经生物填料区3的时候，进水中含有的有机物、氮类物质逐渐被去除。原水流经整个生物填料区3后由放置在生物填料区3底部的出水管10流出。部分处理后的水则通过生物填料底部承托板4上的孔眼进入生物滤池底部的进水空间5，然后在导流筒2内底部的抽吸作用下通过导流筒2底部的多孔配水墙6进入导流筒2内部，与进水在导流筒2内部进行混合，然后开始下一流动循环。
底部泥斗12与生物滤池其他部分的连接采用法兰盘11，可以便于拆卸。在法兰盘11上开设孔眼，使得生物填料上脱落的悬浮型老化污泥可以经由孔眼进入底部泥斗12，存储一段时间后通过排泥管13排放。
生物滤池运行一段时间后，生物膜厚度增加，需要进行反冲洗。此时，开启反冲洗进水管16和反冲洗进气管14，反冲洗气水混合物通过连接法兰11上开设的孔眼进入生物滤池底部进水空间5，再经由生物滤池填料底部承托板上开设的孔眼对生物填料区3进行松动冲洗，大多数反冲洗脱落的生物膜由上部反冲洗排水管17排出，少部分脱落的生物膜则可以进入底部泥斗12。
以下为本发明的一个具体应用实施例，此实施例不对本发明的技术方案构成限定。
在上海市闵行区某污水处理厂中建立一个内循环曝气生物滤池中试装置，材质采用有机玻璃。曝气生物滤池内径250mm，厚度为10mm，高度为2.5m；内部导流筒直径100mm，厚度10mm，高度2.0m，采用有机玻璃制成。曝气生物滤池底部空间高度为200mm。生物填料底部承托板厚度为10mm，表面均匀开孔，孔径为10mm，孔的间距为25mm。在承托板上放置粒径约为15mm的均质砾石生物填料，填料层高度1800mm；内部导流筒底部的配水墙高度为200mm，配水墙上开孔的孔径为20mm，孔的间距为40mm。进水管管径15mm，进气管10mm，在导流筒内部放置一直径80mm的微孔曝气器与进气管相连。
生物滤池池体与底部泥斗之间通过DN250法兰盘连接，连接法兰盘采用有机玻璃制成，直径为250mm，厚度为10mm，上面均布孔径为10mm的孔，孔的间距为25mm。生物填料上产生的悬浮型污泥可以经过孔眼进入泥斗，定期进行排放。泥斗的倾角为45°，高度为100mm，底部安装一直径为15mm的排泥管，用球阀控制排泥。
本发明的内循环曝气生物滤池中试装置与一相同尺寸的传统同向流曝气生物滤池在污水处理厂中对比运行半年，对COD，TN，SS的平均去除率分别为93.27％，76.27％，97.21％及92.97％，46.98％，94.56％。可以看出，二者对COD和SS的去除率相近，而本发明的内循环曝气生物滤池对于TN的去除效率则增加了29.29％，具有更高的生物脱氮的性能。

Claims (6)

1、一种单级内循环曝气生物滤池，其特征在于包括滤池池体(1)中心的内部导流筒(2)、导流筒外部的生物填料区(3)及底部泥斗(12)，生物填料区(3)底部的承托板(4)上均匀开孔，承托板(4)下部为进水空间(5)，内部导流筒(2)的底部设置曝气装置(9)连通进气管(8)，并设置开孔的配水墙(6)连通进水空间(5)，进水管(7)连通进水空间(5)，出水管(10)与生物填料区(3)的底部连通；进水空间(5)的底部及内部导流筒(2)的底部采用均匀开孔的法兰盘(11)与滤池的底部泥斗(12)连接在一起，反冲洗排水管(17)设置在滤池顶部，反冲洗进水管(16)连通底部泥斗(12)，底部泥斗(12)中设置反冲洗曝气装置(15)连通反冲洗进气管(14)，泥斗(12)底部安装排泥管(13)。
2、根据权利要求1的单级内循环曝气生物滤池，其特征在于所述生物填料区(3)由高度1800mm，粒径15mm的均质砾石组成。
3、根据权利要求1的单级内循环曝气生物滤池，其特征在于所述承托板(4)厚度为10mm，承托板上开孔的孔径为10mm，孔的间距为25mm。
4、根据权利要求1的单级内循环曝气生物滤池，其特征在于所述内部导流筒(2)由直径100mm，高度2.0m，厚度10mm的有机玻璃制成，底部配水墙(6)的高度为200mm，配水墙上开孔的孔径为20mm，孔的间距为40mm。
5、根据权利要求1的单级内循环曝气生物滤池，其特征在于所述法兰盘(11)直径为250mm，厚度为10mm，法兰盘上开孔的孔径为10mm，孔的间距为25mm。
6、根据权利要求1的单级内循环曝气生物滤池，其特征在于所述排泥管(13)的直径为15mm，用球阀控制排泥。
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