CN100486922C - 一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置及方法是环境工程学科中的污水处理技术，是应用于小区、学校和农村生活污水处理的先进技术，净化装置包括横向相连排列的厌氧脱氮反应器(1)、溅水充氧生物过滤反应器(2)、沉淀区(3)；污水自流进入厌氧脱氮反应器(1)，通过连通管(8)进入溅水充氧生物过滤反应器(2)，然后进入沉淀区(3)沉淀后进入出水区(4)，利用提升泵(13)提升部分水通过出水口(20)出水，部分水通过回流管(14)进入厌氧脱氮反应器(1)；它将污水的厌氧处理与好氧生物滤池相结合而减轻滤池的负荷和需氧量，利用拔风和溅水充氧技术满足硝化条件下生物过滤反应器对溶解氧的需求，提高有机物及氮的去除效率。

Description

一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置及方法
技术领域
本发明是环境工程学科中的污水处理技术，是应用于小区、学校和农村生活污水处理的先进技术。
背景技术
目前生物处理是污水处理的主要方法，可以分成活性污泥法和生物膜法。活性污泥法由于技术成熟，设备可靠，在大型污水处理厂得以广泛应用，但在小型污水处理方面存在运行不稳定的问题，且能耗较高。生物膜法的主要形式有：生物滤池、生物转盘和生物接触氧化法等，多用于中小型污水处理。
生物过滤技术利用生长在滤池中填料表面的微生物处理污水，具有微生物生物量大，结构稳定和生物多样性好的特点，因此它的水力负荷和抗冲击负荷能力都很强，可以很好地适应负荷不稳定、水质变化比较大的污水处理。由于生物量大就要求反应器有较强的充氧效果，特别是在具有硝化功能时对供氧量的需求进一步加大，传统的自然通风已无法满足要求。而且传统的生物滤池工艺由于是开放性体系，高温季节产生滤池蝇等，恶化周围环境。采用单一的生物滤池处理污水，对BOD有较好的去除效果，而N，P去除效果不理想。采用机械曝气等强制充氧方式，虽然可以解决供氧问题，但其电力消耗大，运行成本高，难以在小型污水处理中推广应用。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种在低能耗的情况下利用空气垂直密度差而自然拔风和溅水充氧的新型生物过滤装置和方法(整套装置能耗设备仅有一台提升水泵)。它将污水的厌氧处理与好氧生物滤池相结合而减轻滤池的负荷和需氧量，利用拔风和溅水充氧技术满足硝化条件下生物过滤反应器对溶解氧的需求，提高有机物及氮的去除效率。
技术方案：本发明的一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置由厌氧脱氮反应器、溅水充氧生物过滤反应器和沉淀区组成。该装置包括横向相连排列的厌氧脱氮反应器、溅水充氧生物过滤反应器、沉淀区，厌氧脱氮反应器的上部通过连通管与溅水充氧生物过滤反应器的上部连通，溅水充氧生物过滤反应器的下部通过通风道与沉淀区连通，出水区位于沉淀区内的一侧，出风管位于沉淀区上方的沉淀出水区盖板上，出水口通过管道分别与厌氧脱氮反应器、出水区连通，进水管位于厌氧脱氮反应器的上方；在厌氧脱氮反应器中设有折流板和组合填料；在溅水充氧生物过滤反应器的中部设有滤料层，滤料层的上面为溅水盘，溅水盘的上面为半管式溢流布水器，半管式溢流布水器的上面为滤池盖板并与进风管连通。滤池盖板上的进风管略高出地面，沉淀出水区盖板上设有出风管高出地面7～8米。溅水充氧生物过滤反应器和沉淀区盖板上加密封垫，厌氧脱氮反应器和生物过滤反应器间连通管在厌氧脱氮反应器部分插入到液面以下。
一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置的污水净化方法为：污水自流进入厌氧脱氮反应器，通过连通管进入溅水充氧生物过滤反应器，然后进入沉淀区沉淀后进入出水区，利用提升泵提升部分水通过出水口出水，部分水通过回流管进入厌氧脱氮反应器；将自然通风和溅水充氧结合，溅水充氧生物过滤反应器中通过半管式溢流布水器和多层溅水盘形成水滴和水膜，通过多级溅水而提高充氧效率，沉淀区最高水位低于生物过滤反应器底部，溅水充氧生物过滤反应器和沉淀区密闭设置，通过进风管和出风管利用自然拔风管通风作用对溅水充氧生物过滤反应器中污水进行溅水充氧并对充氧生物过滤反应器中滤料层上附着生物膜进行供氧，以达到净化污水的目的。
该溅水充氧生物过滤污水净化方法将自然通风和溅水充氧结合，溅水充氧生物过滤反应器中通过半管式溢流布水器和多层溅水盘形成水滴和水膜，通过多级溅水而提高充氧效率，沉淀区最高水位低于生物过滤反应器底部，溅水充氧生物过滤反应器和沉淀区密闭设置，通过进风管和出风管利用自然拔风管通风作用对溅水充氧生物过滤反应器中污水进行溅水充氧并对充氧生物过滤反应器中滤料层上附着生物膜进行供氧。
有益效果：
1.该技术能够实现低能耗条件下的生物处理，具有良好的机物去除和脱氮效果。
2.该技术能在保证去除效率的前提下，明显降低运行和管理费用。
3.该项技术采用密闭管式通风方式，降低滤池散发臭气，明显改善周围环境。采用地埋式节约用地。
4.该技术便于设备的工业化生产，可降低装置成本，便于规模化推广应用。
附图说明
图1是本发明的一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置及方法平面图。
图2是本发明的一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置及方法剖面图。
以上的图中有：厌氧脱氮反应器1.；溅水充氧生物过滤反应器2.；沉淀区3.；出水区4.；进水管5.；组合填料6.；折流板7.；连通管8.；半管式溢流布水器9.；溅水盘10.；滤料层11.；通风道12.；提升泵13.；回流管14.；厌氧脱氮反应器盖15.；进风管16.；滤池盖板17.；出风管18.；沉淀出水区盖板19.；出水口20.。
具体实施方式
本发明装置该装置主要包括由横向相连排列的厌氧脱氮反应器1、溅水充氧生物过滤反应器2、沉淀区3，厌氧脱氮反应器1的上部通过连通管8与溅水充氧生物过滤反应器2的上部连通，溅水充氧生物过滤反应器2的下部通过通风道12与沉淀区3连通，出水区4位于沉淀区3内的一侧，出风管18位于沉淀区3上方的沉淀出水区盖板19上，出水口20通过管道分别与厌氧脱氮反应器1、出水区4连通，进水管5位于厌氧脱氮反应器1的上方；在厌氧脱氮反应器1中设有折流板7和组合填料6；在溅水充氧生物过滤反应器2的中部设有滤料层11，滤料层11的上面为溅水盘10，溅水盘10的上面为半管式溢流布水器9，半管式溢流布水器(9的上面为滤池盖板17并与进风管16连通。
厌氧脱氮反应器1、溅水充氧生物过滤反应器2和沉淀区3可以用钢板或玻璃钢制成，组成一体化装置。整个装置视进水高度埋于地下适当位置，保证进水自流进入厌氧脱氮反应器1。厌氧脱氮反应器1内可挂新型组合填料6，填挂数量视折流板7间距而定，进水沿折流板7间来回往复流出厌氧脱氮反应器1。溅水充氧生物过滤反应器2是本发明的关键，半管式溢流布水器9可将PVC管一分为二，半管两边开V型溢流槽，视滤池宽度可将PVC半管加宽，溅水盘10均可用PVC板制成，板上开可以通风和水流通过的缝隙。半管式溢流布水器9和溅水盘10应调节水平，达到均匀布水的目的。厌氧脱氮反应器出水通过连通管8进入半管式溢流布水器9布水，再经过数级溅水盘10溅入滤料层11。滤料层11滤料用球形填料和陶粒等多种滤料组合，滤料层上附着生物膜，通过氧化分解和吸收作用降低污水中的有机物和氨氮等污染物浓度。生物过滤反应器2下的通风道12与沉淀区3相通，沉淀区3最高水位稍低于生物过滤反应器2底部，防止水面堵塞通风道。滤池盖板17上的进风管16应略高于地面，同时周围应有保护措施，出风管18应尽量借周围高物延伸至距地面7—8米高度。溅水充氧生物过滤反应器2和沉淀区3应有很好的密封措施，盖板盖上时应加密封垫，厌氧脱氮反应器1和生物过滤反应器2间连通管8在厌氧脱氮反应器1部分应深入液面以下。利用空气垂直密度差通过进风管16和出风管18进行密闭式自然通风，对溅水充氧生物过滤反应器2中污水进行溅水充氧并对充氧生物过滤反应器中滤料层11上附着生物膜进行供氧。

Claims (4)

1.一种一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置，其特征在于该装置包括横向相连排列的厌氧脱氮反应器(1)、溅水充氧生物过滤反应器(2)、沉淀区(3)，厌氧脱氮反应器(1)的上部通过连通管(8)与溅水充氧生物过滤反应器(2)的上部连通，溅水充氧生物过滤反应器(2)的下部通过通风道(12)与沉淀区(3)连通，出水区(4)位于沉淀区(3)内的一侧，出风管(18)位于沉淀区(3)上方的沉淀出水区盖板(19)上，出水口(20)通过管道分别与厌氧脱氮反应器(1)、出水区(4)连通，进水管(5)位于厌氧脱氮反应器(1)的上方；在厌氧脱氮反应器(1)中设有折流板(7)和组合填料(6)；在溅水充氧生物过滤反应器(2)的中部设有滤料层(11)，滤料层(11)的上面为溅水盘(10)，溅水盘(10)的上面为半管式溢流布水器(9)，半管式溢流布水器(9)的上面为滤池盖板(17)并与进风管(16)连通。
2、根据权利要求1所述的一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置，其特征在于滤池盖板(17)上的进风管(16)略高出地面，沉淀出水区盖板(19)上设有出风管(18)高出地面7～8米。
3、根据权利要求1所述的一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置，其特征在于溅水充氧生物过滤反应器(2)和沉淀区(3)盖板上加密封垫，厌氧脱氮反应器(1)和生物过滤反应器(2)间连通管(8)在厌氧脱氮反应器(1)部分插入到液面以下。
4、一种采用如权利要求1所述的一体化溅水充氧生物过滤污水净化装置的污水净化方法，其特征在于该方法为：污水自流进入厌氧脱氮反应器(1)，通过连通管(8)进入溅水充氧生物过滤反应器(2)，然后进入沉淀区(3)沉淀后进入出水区(4)，利用提升泵(13)提升部分水通过出水口(20)出水，部分水通过回流管(14)进入厌氧脱氮反应器(1)；将自然通风和溅水充氧结合，溅水充氧生物过滤反应器(2)中通过半管式溢流布水器(9)和多层溅水盘(10)形成水滴和水膜，通过多级溅水而提高充氧效率，沉淀区(3)最高水位低于生物过滤反应器(2)底部，溅水充氧生物过滤反应器(2)和沉淀区(3)密闭设置，通过进风管(16)和出风管(18)利用自然拔风管通风作用对溅水充氧生物过滤反应器(2)中污水进行溅水充氧并对充氧生物过滤反应器中滤料层(11)上附着生物膜进行供氧，以达到净化污水的目的。
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