CN100465107C - U形流曝气生物滤池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种U形流曝气生物滤池，污水在池体内呈U字形流动，依次通过缺氧段和好氧段，对污水进行处理，使之净化。其结构要点是，在一台设备内并排装填两种填料，填料之间由可开闭的过水孔连通，出水通过回流装置回流至进水口处。由于两段填料截留悬浮物程度不同，导致反冲周期不同，在反应器设计时，对每层填料分别设置进出水口和一套反冲洗装置，可单独运行，当一段填料反冲时，可关闭过水孔，单独反冲，不影响另一段填料的正常运行。由于反应器的缺氧和好氧交替运行，对高氨氮和生化性较差的污水有较好的处理效果，有机物和氨氮去除率均可达到90%以上，是目前中低浓度废水处理设备中结构简单、投资小的反应装置。

Description

U形流曝气生物滤池
一、技术领域
本发明属于一种污水处理装置，特别涉及一种U形流曝气生物滤池。
二、背景技术
曝气生物滤池(BAF)是80年代末90年代初兴起的一种污水处理新工艺，最初该工艺仅被用作三级处理，后逐渐发展成直接用于二级处理。BAF使用粗糙多孔的粒状填料，填料表面生长有生物膜，池底曝气，污水流过滤床时，污染物首先被过滤和吸附，进而被填料表面的微生物氧化分解。其最大特点是集生物氧化和截留悬浮物于一体，节省了后续沉淀池，具有容积负荷大，处理效果好，水力停留时间短，基建投资少等优点。
但现有的BAF工艺仍然存在着一些缺点：
(1)单层曝气生物滤池对进水SS要求很高。为使之在较短的水力停留时间内处理较高的有机负荷并具有截留SS的功能，曝气生物滤池采用的填料粒径一般都比较小。如果进水的SS较高，会使滤池在很短的时间内达到设计的水头损失而发生堵塞，这样就将导致频繁的反冲洗，对生物膜的损伤增大，影响出水效果，同时增加了运行费用与管理难度。
(2)双层BAF工艺，具有硝化反硝化功能，脱氮效果较好，且一层滤料有效截留SS，对进水悬浮物要求降低。但现有的双层BAF一般是在高度上叠加为两层，必然两层滤料截留SS程度不同，致使反冲周期不同，给操作带来不便。
三、发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可同时实现脱碳和硝化功能的U形流曝气生物滤池，其使污水在池体内呈U字形流动，并依次通过缺氧段和好氧段，对污水进行净化处理。
本发明所述的U形流曝气生物滤池，其特征在于：它包括壳体、进水分配装置、悬浮填料层、沉没填料层、承托层、工艺曝气装置、反冲洗布气装置，所述壳体内并排设有两个单元室，两单元室上部分别设有进水口和出水口，进水口侧单元室中设有由上下两个进水分配装置夹着的悬浮填料层，悬浮填料层下设有第一反冲洗布气装置，第一反冲洗布气装置通过两单元室之间的加阀过水孔与出水口侧单元室下部的第二反冲洗布气装置连通，第二反冲洗布气装置上依次设有进水分配装置、工艺曝气装置、承托层以及沉没填料层，在进水口侧单元室上部和出水口侧单元室下部分别设有反冲洗进水口，在进水口侧单元室下部和出水口侧单元室上部分别设有反冲洗出水口。
本发明通过在一台设备内并排装填两种填料，填料之间由可开闭的过水孔连通。由于两段填料截留悬浮物程度不同，导致反冲周期不同，在反应器设计时，对每层填料分别设置进出水口和一套反冲装置，可单独运行，当一段填料反冲时，可关闭过水孔，单独反冲，不影响另一段填料的正常运行，保证在反冲同时不影响反应器的运行。由于反应器的缺好氧运行，对高氨氮和生化性较差的污水有较好的处理效果。
所述装填的粗细两段填料的体积可以为相同或不同，悬浮填料层为粒径6～8mm的悬浮填料，用于提高滤池的纳污能力，延长滤池的周期运行时间以及水解酸化，一定程度提高污水的可生化性；沉没填料层装填粒径3～5mm的沉没填料，用于增大填料的比表面积，从而提高附着的硝化菌生物量和氨氮去除率。其中悬浮填料层采用无剩余污泥的多面空心球或废旧的硬质塑料泡沫作为填料，而沉没填料层采用球形生物陶粒作为填料。
可以在出水口接有用于将部分出水回流至进水口的出水回流装置，使部分出水通过回流装置回流至进水口处，一方面当进水有机物浓度过高时，通过出水回流可以对进水进行稀释，降低反应器的有机负荷，提高处理效果；另一方面部分出水回流进入缺氧段，具有反硝化功能，可以提高系统的反硝化效果，增强反应器脱氮能力。
当执行反冲洗时采用两段填料单独反冲的方式，根据每段填料的水头损失确定反冲洗周期。其反冲洗过程为：当A段填料需反冲洗时，关闭滤池底部过水孔，污水由B单元底部进水口进入，进行处理，A单元进行反冲，反冲采用气水联合反冲洗，气冲洗—气水联合冲洗—水冲洗；同样，B段填料需反冲洗时，关闭滤池底部过水孔，污水经A段处理后由A单元底部出水口流出，反冲过程同A段。
本发明的有益效果是两层填料并排放置，每段填料在独立的单元室内进行反冲，互不干扰，缩短反冲洗后出水水质达到稳定的时间；另外，两段填料一段缺氧一段好氧，部分出水回流，提高污水处理效率。与现有技术相比，本发明所具有的优点是：
(1)在一台U形流曝气生物滤池内可同时实现脱碳和硝化功能，并具有的反硝化效果，污染物去除率高，COD和氨氮去除率均可达到90％以上，总氮的去除率可达50％以上；
(2)能耗低。气水比小，仅为3：1～5：1，运行费用低；
(3)运行周期长，反冲简便，水耗低。第一段填料有效截留悬浮物，保证后续正常运行，第一段填料反冲4～6个周期后，第二段填料开始反冲，每段填料单独反冲时，不影响另一段填料及系统的正常运行，反冲自用水耗低于8％；
(4)反冲后系统恢复时间短，1～2小时内可恢复至反冲前去除效率的85％以上。
四、附图说明
图1为U形流曝气生物滤池的结构示意图。
五、具体实施方式
图1所示为U形流曝气生物滤池的结构示意图，U形流曝气生物滤池主要由进水分配装置15、悬浮填料层14、沉没填料层13、承托层12、工艺曝气装置11、反冲洗布气装置10、16组成，在两层填料之间安装加阀过水孔3，在反冲时关闭过水孔3，不影响另一边的正常运行。反应器运行时，污水由进水口1流入，通过进水分配装置15均匀布水，经过下部悬浮填料层14，由过水孔3进入B单元，穿过承托层12和上部沉没填料层13，去除悬浮物、C0D、BOD5和氨氮后，从出水口6排出，部分出水通过出水回流装置7回流至进水口；同时压缩空气由5进入，通过工艺曝气装置11曝气，为微生物生长提供氧气；反洗时压缩空气从空气入口进入，通过反冲洗布气装置10、16均匀分布，清水从反洗进水口4或9进入，反冲洗出水由出水口2或8流出。以左侧A单元反冲为例，其过程为先关闭过水孔3，关闭进水口1，污水由进水口4进入，右侧B单元正常运行，先以强度为12～18L/(m2·s)的气体进行气反冲洗2～4min，再以水强度为5～6L/(m2·s)同气一起进行气水联合反冲洗5～8min，最后以同样强度的水漂洗干净投入运行。一般当滤池水头损失达到一定高度后(大约为1～2m左右)用压缩空气和出水联合进行反冲洗。

Claims (3)

1、一种U形流曝气生物滤池，其特征在于：它包括壳体、进水分配装置(15)、悬浮填料层(14)、沉没填料层(13)、承托层(12)、工艺曝气装置(11)、反冲洗布气装置(10)，所述壳体内并排设有两个单元室，两单元室上部分别设有进水口(1)和出水口(6)，进水口侧单元室中设有由上下两个进水分配装置(15)夹着的悬浮填料层(14)，悬浮填料层(14)下设有第一反冲洗布气装置(10)，第一反冲洗布气装置(10)通过两单元室之间的加阀过水孔(3)与出水口侧单元室下部的第二反冲洗布气装置(16)连通，第二反冲洗布气装置(16)上依次设有进水分配装置(15)、工艺曝气装置(11)、承托层(12)以及沉没填料层(13)，在进水口侧单元室上部和出水口侧单元室下部分别设有反冲洗进水口(4、9)，在进水口侧单元室下部和出水口侧单元室上部分别设有反冲洗出水口(2、8)。
2、根据权利要求1所述U形流曝气生物滤池，其特征在于：悬浮填料层(14)中填料的粒径为6～8mm；沉没填料层(13)填料的粒径为3～5mm。
3、根据权利要求1或2所述U形流曝气生物滤池，其特征在于：出水口(6)接有用于将部分出水回流至进水口(1)的出水回流装置(7)。
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