CN101033100A

CN101033100A - 复合流曝气生物滤池处理废水的方法及装置

Info

Publication number: CN101033100A
Application number: CNA2007100671839A
Authority: CN
Inventors: 谢春生
Original assignee: Zhejiang Sci Tech University ZSTU
Current assignee: Zhejiang Sci Tech University ZSTU; Zhejiang University of Science and Technology ZUST
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2007-09-12

Abstract

本发明公开了一种复合流曝气生物滤池处理废水的方法及装置。在池体内安装有进水导流管，废水沿池体的进水导流管从上而下进入池体底部的配水缓冲室，然后在水压等作用下与空气同向自下而上气水同向流过生物滤池，使废水得以净化，处理后的废水从滤池的上部排出。该发明利用水位差的推力与自下而上的压缩空气的粘附力作为该装置废水运行的动力，具有处理效率高、动力消耗低、投资与运行费用省、工艺衔接自然等优点。本发明对废水有良好的处理效果，尤其适用于废纸造纸废水的处理。

Description

复合流曝气生物滤池处理废水的方法及装置

技术领域

本发明涉及废水的处理，具体涉及一种复合流曝气生物滤池处理废水的方法及装置。

背景技术

曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF，是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上，并借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺。曝气生物滤池的形式在进水方式、填料选择和使用功能上的不同可以有多种分类和应用方式，其中以法国Degremont公司开发出来的BIOFOR工艺最为典型。BIOFOR采用上向流的形式，即污水从滤池下部进入池体，在滤料层跟滤料反应后从滤池上部排出；滤池采用密度大于水的滤料，自然堆积。这个过程一般需要用提升泵提供进水的动力。该技术最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。此外，曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、能耗及运行成本低，同时该工艺出水水质高。

曝气生物滤池是在普通生物滤池的基础上发展起来的。普通生物滤池的特点为采用下向流的形式；填料多为砂、无烟煤等，微生物粘附量少；采用自然通风供氧等。普通生物滤池运行时，废水从滤池的顶部进入滤料层进行反应，气水逆向流动，出水从滤池底部排出。两种滤池相比较，从处理效果上说，上向流的曝气生物滤池由于在结构上采用气水平行上向流态，同时采用强制鼓风曝气技术，使得气水进行极好的均分，防止了气泡在滤料中的凝结，氧气利用率高，气水平行上向流态持续在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好地避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成气阱；采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好地运用，空气能将污水中的有机物、悬浮物等带入滤床深处，充分发挥滤池的处理功能，使得曝气生物滤池能更适应较高悬浮物的废水的处理，延长反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时的水、气量。因而上向流式的曝气生物滤池COD、SS等去除效率一般高于同条件的下向流式的普通生物滤池。但下向流式的普通生物滤池可以利用水力高程差顺流而下，可以不需要泵提供动力，减低了设备投资与动力消耗；上向流式的曝气生物滤池一般需要采用混凝沉淀或气浮等物化处理工艺作为预处理，下向流式的普通生物滤池可以方便的与一级物化处理工艺衔接，使整个废水处理流程中更加顺畅。

当为上向流式的曝气生物滤池时，废水自下往上流过滤池，其推动力为泵提供的升力和曝气系统向上的升力，阻力为水的重力、滤料的重力和滤料与废水的摩擦阻力，该种模式泵的动力消耗大。当采用下向流式的普通生物滤池时，废水由上往下通过滤池，推动力主要为废水本身的重力，阻力则有向上的空气阻力、废水与滤料表明的摩擦阻力，因而这种方式容易造成池体堵塞、废水的水头损失较大。

发明内容

为了克服背景技术中曝气生物滤池与普通生物滤池存在的问题，本发明的目的是提供一种复合流曝气生物滤池处理废水的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一、复合流曝气生物滤池处理废水的方法

采用混凝、气浮或沉淀澄清作为复合流曝气生物滤池处理废水的预处理工艺，经过预处理后的废水从滤池顶部的进水导流管直接进入滤池底部的配水缓冲室，首先在配水缓冲室进行配水缓冲，然后在水压的作用下通过滤板层的布水滤头，进入垫层实现均匀布水；然后在曝气层压缩空气的推动下，由下而上通过滤料层，利用滤料上大量的微生物对废水中的污染物进行生化降解。处理后的废水自然溢过滤池顶部的出水堰，流入集水槽，最后由滤池顶部的出水/反冲出水管流出，复合流曝气生物滤池的水力停留时间在2～6h之间，气水比为1～5∶1。

二、复合流曝气生物滤池处理废水的装置

包括进水导流管，配水缓冲室，滤板层，垫层，曝气管网，滤料层，开有集水槽的出水堰，出水/反冲出水管，反冲进气、进水管网和池体；在池体的底部自下向上依次设置配水缓冲室，在滤板上装有均布的滤头的滤板层，垫层，滤料层和出水堰。开有小通孔的反冲进气、进水口管网从池体侧面接入配水缓冲室，曝气管网从池体侧面接入垫层，出水/反冲出水管从池体侧面接入集水槽，进水导流管从池体的上端经出水堰，滤料层，垫层，滤板层和反冲进气、进水管网连通或不连通。

所述的垫层为直径在20～50mm的鹅卵石堆积而成。所述的滤料层为陶粒，滤料密度在1.0～1.2g/cm³之间，粒径在2～6mm。所述的进水导流管一根或者多根。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：

兼容曝气生物滤池与普通生物滤池的功能。滤料层采用比重与水相近、表面多微孔、高比表面积的陶粒滤料能有效地富集微生物、保持微生物活性，提高生化处理效率。压缩气体由下往上气水同向通过滤料层，这样的方式有效地克服了沟流现象，使高比表面积的陶粒滤料得以充分利用，并且提高了氧的利用率。采用水位差的推力与自下而上的压缩空气的粘附力作为该装置废水运行的推动力，减少了附属设备的投资和降低了动力的消耗。采用上面进水上面出水的形式，与其他废水处理工艺的衔接更加顺畅与自然。

本发明适用于一般的废水处理，尤其适用于中、低浓度的废纸造纸废水的二级处理，也可以与其他生物处理工艺结合，作为该类废水的三级或深度处理的工艺之一。

附图说明

图1是本发明的第一种结构原理示意图。

图2是本发明的第二种结构原理示意图。

图3是本发明的第三种结构原理示意图。

图中：1、进水导流管，2、配水缓冲室，3、滤板层，4、垫层，5、曝气管网，6、滤料层，7、出水堰，8、集水槽，9、出水/反冲出水管，10、反冲进气、进水管网，11、池体。

具体实施方式

如附图1、图2、图3所示，本发明包括进水导流管1，配水缓冲室2，滤板层3，垫层4，曝气管网5，滤料层6，开有集水槽8的出水堰7，出水/反冲出水管9，反冲进气、进水管网10和池体11；在池体11的底部自下向上依次设置配水缓冲室2，在滤板上装有均布的滤头的滤板层3，垫层4，滤料层6和出水堰7；开有小通孔的反冲进气、进水口管网10从池体11侧面接入配水缓冲室2，曝气管网5从池体11侧面接入垫层4，出水/反冲出水管9从池体11侧面接入集水槽8，进水导流管1从池体11的上端经出水堰7，滤料层6，垫层4，滤板层3和反冲进气、反冲进水管网10连通或不连通。

当采用如图1和图2所示的复合流曝气生物滤池结构时，由于进水导流管跟反冲进气、进水管网10连通，使得布水更为均匀。当采用如图3所示的复合流曝气生物滤池结构时，由于进水导流管跟反冲进气、进水管网10不连通，布水主要依靠配水缓冲室的缓冲作用。

所述的垫层4为直径在20～50mm的鹅卵石堆积而成。

所述的滤料层6为陶粒，滤料密度在1.0～1.2g/cm³之间，粒径在2～6mm。

所述的进水导流管1可为一根或者多根。

当复合流曝气生物滤池运行时，一般采用混凝、气浮或沉淀澄清等作为复合流曝气生物滤池的预处理工艺，经过预处理后的废水从进水导流管进入，首先进入滤池底部的配水缓冲室，然后在水压的作用下通过滤板层的长柄滤头，进入垫层实现均匀布水。然后在曝气管网压缩空气的推动下，废水由下而上通过滤料层，利用滤料层陶粒滤料上吸附的大量微生物对废水中的污染物进行生化降解。由于滤料层中气水同向向上流动，有效的克服了沟流现象，使得气水分布十分均匀，滤料表面微生物与废水的充分接触，处理效率得到极大的提高。处理后的废水自然溢过滤池顶部的出水堰，流入集水槽，最后由滤池顶部的出水/反冲出水管流出滤池外。复合流曝气生物滤池的水力停留时间为在2～6小时，气水比为1～5∶1。

运行一段时间后，滤料层由于截留悬浮物过多会出现堵塞，因而须进行反冲洗。反冲洗时，首先关闭进水导流管、曝气管网和出水/反冲出水管的出水管的阀门，并且打开出水/反冲出水管的反冲出水管的阀门。采用反冲气和反冲水分别从滤池底部的配水缓冲室进入滤池，通过滤板层的长柄滤头进入滤料层，用反冲气搅动滤料层，用反冲水带出截留的悬浮物，反冲出水由滤池顶部的出水/反冲出水管的反冲出水管流出滤池外。当采用如图1所示的复合流曝气生物滤池结构时，由于反冲气、反冲水共用一套管网，通过阀门控制，分别用反冲气和反冲水冲洗滤池；当采用如图2或图3所示复合流曝气生物滤池结构时，由于反冲气、反冲水的管网是独立的，可以同时进行气、水的反冲洗，也可以间隔运行。

实施例1

某废纸脱墨废水，经预处理后，水质指标CODcr280mg/L，BOD125mg/L，SS35mg/L的废纸脱墨废水，通过以圆形陶粒为滤料，滤料粒径2～4mm，密度为1.1g/cm³，高度为3000mm的复合流曝气生物滤池装置进行处理。废水首先直接进入滤池底部的配水缓冲室2，首先在配水缓冲室2进行缓冲，然后在水压的作用下通过滤板层3的长柄滤头，进入垫层4实现均匀布水。然后在曝气管网压缩空气的推动下，由下而上通过滤料层6，利用滤料上大量的微生物对废水中的污染物进行生化降解。处理后的废水自然溢过滤池顶部的出水堰7，流入集水槽8，最后由滤池顶部的出水/反冲出水管9的出水管流出滤池外。当水力停留时间为4小时、气水比为3∶1时，复合流曝气生物滤池COD的去除率约为75％，BOD约为90％，SS的去除率约为60％。经过复合流曝气生物处理后出水达到国家一级排放标准。

实施例2

某无脱墨废纸造纸废水，经混凝处理后，水质指标CODcr220mg/L，BOD105mg/L，SS32mg/L的废纸脱墨废水，通过以圆形陶粒为滤料，滤料粒径2～4mm，密度为1.1g/cm³，高度为3000mm的复合流曝气生物滤池装置进行处理。废水首先直接进入滤池底部的配水缓冲室2，首先在配水缓冲室2进行缓冲，然后在水压的作用下通过滤板层3的长柄滤头，进入垫层实现均匀布水。然后在曝气管网压缩空气的推动下，由下而上通过滤料层6，利用滤料上大量的微生物对废水中的污染物进行生化降解。处理后的废水自然溢过滤池顶部的出水堰7，流入集水槽8，最后由滤池顶部的出水/反冲出水管9的出水管流出滤池外。当水力停留时间为3小时、气水比为3∶1时，COD的去除率约为80％左右，BOD约为95％左右，SS的去除率约为60％。经过复合流曝气生物处理后出水达到国家一级排放标准。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1、复合流曝气生物滤池处理废水的方法，其特征在于：采用混凝、气浮或沉淀澄清作为复合流曝气生物滤池处理的预处理工艺，经过预处理后的废水从滤池顶部的进水导流管直接进入滤池底部的配水缓冲室，首先在配水缓冲室进行配水缓冲，然后在水压的作用下通过滤板层的布水滤头，进入垫层实现均匀布水；然后在曝气层压缩空气的推动下，由下而上通过滤料层，利用滤料上大量的微生物对废水中的污染物进行生化降解。处理后的废水自然溢过滤池顶部的出水堰，流入集水槽，最后由滤池顶部的出水/反冲出水管流出，复合流曝气生物滤池的水力停留时间在2～6h之间，气水比为1～5∶1。

2、复合流曝气生物滤池处理废水的装置，其特征在于：包括进水导流管(1)，配水缓冲室(2)，滤板层(3)，垫层(4)，曝气管网(5)，滤料层(6)，开有集水槽(8)的出水堰(7)，出水/反冲出水管(9)，反冲进气、进水管网(10)和池体(11)；在池体(11)的底部自下向上依次设置配水缓冲室(2)，在滤板上装有均布的滤头的滤板层(3)，垫层(4)，滤料层(6)和出水堰(7)；开有小通孔的反冲进气、进水口管网(10)从池体(11)侧面接入配水缓冲室(2)，曝气管网(5)从池体(11)侧面接入垫层(4)，出水/反冲出水管(9)从池体(11)侧面接入集水槽(8)，进水导流管(1)从池体(11)的上端经出水堰(7)，滤料层(6)，垫层(4)，滤板层(3)和反冲进气、进水管网(10)连通或不连通。

3、根据权利要求2所述的复合流曝气生物滤池处理废水的装置，其特征在于：所述的垫层(4)为直径在20～50mm的鹅卵石堆积而成。

4、根据权利要求2所述的复合流曝气生物滤池处理废水的装置，其特征在于：所述的滤料层(6)为陶粒，滤料密度在1.0～1.2g/cm³之间，粒径在2～6mm。

5、根据权利要求2所述的复合流曝气生物滤池处理废水的装置，其特征在于：所述的进水导流管(1)为一根或者多根。