CN101759279B

CN101759279B - 生物截滤装置

Info

Publication number: CN101759279B
Application number: CN2009102018032A
Authority: CN
Inventors: 喻晔; 王忠诚; 施亚康
Original assignee: SHANGHAI BILAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI BILAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: CN101759279A

Abstract

本专利公开了一种生物截滤装置，包括一前池和一生物截滤床，所述前池包括对污水进行初步处理的调节池，接受所述生物截滤床的回流水的回流池，对回流池中回流水再次进行过滤的出水砂滤池；一设置在地面的射流器将所述回流池中的回流水与所述调节池中的污水混合排入所述生物截滤床；所述生物截滤床包括一外壳、设置在外壳中的对污水进行处理的填料装置，与所述射流器出口连接的进水口，与所述回流池连接的出水口；所述生物截滤床设有对生物截滤床进行通风的进风口与排风口。这种装置设置在地下，但是易损件设置在地面上，方便维护保养，同时本装置污水处理能力强，且不会产生污泥堵塞。

Description

生物截滤装置

技术领域

本专利涉及一种污水处理装置，尤指一种适用于中小城镇污水处理的生物截滤装置。

背景技术

为了全面彻底的治理污水，贯彻节能减排保护环境的基本国策，对中小村镇及社区的生活污水进行处理已经首先在东部发达富裕地区展开。对于中小村镇而言，由于受投资占地和管理条件所限，处理技术和设施不可能完全仿照大城市的污水处理，只有开发出一种新型的，花钱省，占地少，效率高，成本低的污水处理设施，才能有助于中小型污水处理项目的全面推广。

基于中小型村镇及社区污水处理的特点，现有技术中一般采用如下三种污水处理方式：地埋式一体化生物处理设备对生活污水进行处理、近来兴起的生物滴滤床处理、土地处理。

一体化的地埋式生活污水处理设备引自日本，它是将生化/沉淀/风机室合一的一体化处理设备，整个设备采用玻璃钢或钢(防腐)制作，结构紧凑少占空间。生化采用接触氧化或活性污泥法，采用鼓风曝气，斜管沉淀。这种处理设备能耗没有丝毫降低，价格不菲，其中的各种部件如软性填料和曝气头，极易损坏，鼓风机工作环境恶劣，也非常容易损坏，但是损坏后却难以维修，所以这类设备使用不久就成了废物，成为处理效率低劣的化粪池使用。

新型的生物滴滤床较前者有了较大的进步：它不再使用机械鼓风，从而节约了能源；陶粒填料的应用增加了比表面积和蓄泥量，丰富了生物的多样性，从而提高容积负荷，又具备了一定的脱氮功能，减少了污泥量，出水水质有了保证；但是它的最大缺点是填料容易堵塞，一旦发生了堵塞则前述优势皆无。它需要二次甚至三次提升，往往还需后续的人工湿地予以辅助。

土地处理是指将污水经过简单的沉淀截污后排入耕地，利用土壤和植物来净化水；有慢速渗滤和快速渗滤二种方式：慢速渗滤的目的主要是满足植物需求，因此要保证进水，蒸发，植物消耗各项的平衡，只允许少量净水补入地下水；快速渗滤的目的是满足地下水的回灌，因此对污水的预处理，渗水土壤厚度及渗透性能都有严格要求。土地处理的优点就是系统简单，但是占地多，风险大，条件苛刻。对慢速渗滤而言还要受气候和植物的限制：秋冬两季作物播种和收割期都不能配水，因此还要额外配备有足够量的贮存水池和强化预处理设施，投资较多，管理复杂。

以上三种处理方法均有不同的缺点，在实践使用中发现由于受这些缺点的制约以及我国中小城镇的管理能力、技术能力的不足，污水处理项目很难进行大范围的普及与推广，本领域迫切希望研制出一种结构简单、投资小、污水处理能力强的污水处理装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物截滤装置，这种装置既可设置在地面上也可设置在地下，将易损件设置在地面上，方便更换，同时本装置污水处理能力强，且不会产生污泥堵塞。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种生物截滤装置，包括一前池和一生物截滤床，所述前池包括对污水进行初步处理的提篮格网筐，接受生物截滤床的回流水的回流池，对回流池中回流水再次进行过滤的出水砂滤池；一设置在地面的射流器将回流池中的回流水与调节池中的污水混合进入生物截滤床；所述生物截滤床包括一外壳、设置在外壳中的对污水进行处理的填料装置，与射流器出口连接的进水口，与回流池连接的出水口；生物截滤床设有对生物截滤床进行通风的进风口与排风口。

进一步地，本专利装置所述调节池上设有一用于对污水进行初步处理的提篮格网筐。

进一步地，本专利装置所述回流池中设有一用于抽取回流池中回流水的回流泵，所述回流泵的部分排水口设置在出水砂滤池上。

进一步地，本专利装置所述出水砂滤池上设置有铺设稻壳及砂子的双层滤料床。

进一步地，本专利装置所述填料装置由多个填料筐分组纵向堆积而成，所述填料筐中铺设有轻质陶粒滤料，所述轻质陶粒滤料的密度小于水的密度。

进一步地，本专利装置所述进水器连接一溅水式布水器，溅水式布水器设有多个正对着所述填料装置的出水口。

进一步地，本专利装置所述进风口与排风口均设置在地面上，所述排风口设有一用于强制通风的斜流管式风机。

本专利装置的工作流程如下：污水首先流进入前池中的调节池，然后在射流器的抽吸力下与回流水一起通过生物截滤床的溅水式布水器喷洒到填料装置上，自上而下地流经填料装置，与填料装置中的生物膜和生物泥充分接触发生硝化，氧化反应，使污水中所含的有机质得以降解。处理后的水排入回流池，并由设于回流池中的回流泵向上提升：一部分水(约1/5)进入出水砂滤池，通过稻壳及砂子铺设的双层滤料床，对少量悬浮物进行截滤后达标排放；另一部分水(约4/5)与调节池中的新污水被射流器抽吸再次进入到生物截滤床进行处理；整个流程不断循环处理。

本专利的技术效果在于：

<1>生物截滤床中的填料装置采用轻质陶粒滤料，能实现截滤，浮动疏通的功能；

<2>本专利装置中生物相丰富，容积负荷高、污水处理效率高，出水水质好。

<3>本专利装置中所需空气，分季节有二种途径进入到生物截滤床：

一种是寒冷季节，地面气温低于生物截滤床的气温，可利用空气重力差形成的自然对流进行通风；

二是在排风口设置斜流管式风机，进行强制通风。

这样就无须常开风机，节约设备能耗，降低了运行费用。

<4>本专利装置的前池与生物截滤床(地下式)均地埋，只有射流器、风机设置在地面上，占用空间小，节约费用。

<5>生物截滤床出水含泥量少，仅为活性污泥法的1/10，因此免去了二沉池。同时在出水砂滤池中利用双层滤料床对排水进行过滤，出水清澈；由于双层滤料床中用稻壳替代了通用的无烟煤滤料，这样当滤料使用一段时间后可以直接将稻壳取出用于堆制农家有机肥避免了对无烟煤滤料进行反冲洗，真正做到了就地取材，综合利用，没有二次污染。

附图说明

图1为本专利装置中生物截滤床采用玻璃钢制作时的结构示意左视图；

图2为本专利装置中生物截滤床采用玻璃钢制作时的结构示意主视图；

图3为本专利装置中生物截滤床采用钢筋砼制作时的结构示意左视图；

图4为本专利装置中生物截滤床采用钢筋砼制作时的结构示意主视图；

图5为多个钢筋砼生物截滤床并联时的结构示意图；

图6为本专利装置的污水处理流程示意图。

图中标号说明：

1-进水口 2-溅水式布水管 3-进风口 4-风机

5-排风口 6-填料筐 7-导风板 8-出水口 9-基座

10-外壳 11-提篮格网筐 12-调节池 13-回流泵

14-回流池 15-射流器 16-配水槽 17-出水砂滤池

18-双层滤料床

具体实施方式

现结合附图与具体实施方式对本专利做进一步详细说明：

如图1～图4所示，为本专利装置中生物截滤床的结构示意图，其中，图1～图2为采用玻璃钢制作的生物截滤床，图3～图4为采用钢筋砼制作的生物截滤床；两者主要在于外壳形状的不同，内部功能是一样的。现主要对图1、图2采用玻璃钢制作的生物截滤床进行说明；

生物截滤床包括一外壳10、设置在外壳10中的对污水进行处理的填料装置，填料装置由多个填料筐6分组纵向堆积而成，填料筐6中铺设有轻质陶粒滤料，轻质陶瓷滤料颗粒的密度小于水的密度，粒径在15×30～20×40mm之间(不同的房间堆放不同粒径的填料)比表面积≥300m²/m³，这样不仅颗粒上附着的生物膜多，而且截滤蓄积的泥量大，污泥负荷主要体现在容积负荷上，本专利装置可达0.8kgBOD/m3以上；与射流器15出口连接的进水口1，与回流池1 4连接的出水口8；进水口1连接一溅水式布水管2，溅水式布水管2设有多个正对着填料装置的出水口8；生物截滤床设有进行通风的进风口3与排风口5，同时还设有对风向进行引导的导风板7，如果不能实行自然通风时，可以启动设置在地面上用于强制通风的斜流管式风机4。对于玻璃钢制作的生物截滤床需要设置一个基座9用于支撑整个床体；而对于采用钢筋砼制作的生物截滤床则没有必要设置基座。

如图5所示，将多个钢筋砼制作的生物截滤床进行并联后可以形成一个生物截滤床组，这样可以进一步加大生物截滤床的污水处理能力。

如图6所示为本专利装置的污水处理流程示意图：污水首先经提篮格栅11(即提篮格网筐)自流进入前池中的调节池12，然后在射流器15的抽吸力下与回流池14中抽吸上来的回流水一起进入到配水槽16，然后再通过生物截滤床的溅水式布水管2喷洒到填料装置上，自上而下地流经填料装置，与填料装置中的生物膜和生物泥充分接触发生硝化，氧化反应，使污水中所含的有机质得以降解；处理后的水排入回流池14里，并由设于回流池14中的回流泵13向上提升：一部分水(约1/5)进入出水砂滤池17，通过稻壳及砂子铺设的双层滤料床18，对少量悬浮物进行截滤后达标排放；另一部分水(约4/5)与调节池12中的新污水被射流器15抽吸再次进入到生物截滤床进行处理；整个流程不断循环处理。

本专利装置利用了以下几项原理：

<一>好氧生化原理：污水中的好氧微生物，在有氧条件下，以所含有机质为“食”。最终将有机物氧化成二氧化碳、水和无机盐，使污水得以净化。

<二>污泥负荷原理：生化系统的“污泥”实际是“生化泥”即微生物的群体。污泥量与负荷呈正比：污泥量多，负荷高；污泥量少，负荷低。本专利装置采用了轻质陶粒滤料，不仅附着的生物膜多，而且截滤蓄积的泥量大。

<三>浮动防堵：一般的滤料粒径小，泥多易堵，长时间容易形成堵塞，影响正常运行，因此必须有防堵疏通措施。本专利采用轻质陶粒滤料，容重＜1Kg/m³(水的密度)。当颗粒间发生堵塞时，轻质滤粒浮起，粒间松动，泥水下泻则疏通，周而复始实现自行调节。

<四>多层填料筐，滴溅溶氧：本专利的生物截滤床的溶氧是依靠溅水实现的，为了强化充溶氧，采取多层多次滴溅，利用填料筐通气性好的特点，避免厌氧。

<五>强化滞流，回流，保证生化所需时间。生化过程中有吸附和降解两个阶段，只有充分地吸附才能保证有效分解。同一时间并非所有的微生物都在吸附，当一部分吸附饱和的微生物在消化降解有机质时，会有部分有机物未来得及被吸附，从而影响去除率，针对这种情况，本专利采取了二种措施。一是：300～400％的回流，即经过生物截滤床处理后的污水只有五分之一左右进入到出水砂滤池，还有五分之四的回流水继续通过生物截滤床进行处理，基本保证污水经过四到五次的反复处理才被排出；二是：采用粒径较小的陶粒截滤填料，由于阻力的增加，延长了落水流经填料的时间。

<六>丰富的生物链。固定的流程流向，回流及多层填料形成了定型的竖向生物链：顶层富含致密的生物膜及生物泥。其中不乏兼氧的异氧菌--反硝化菌，不仅能消耗进水带来的大量有机物，还能把回水携带的硝酸盐还原成N2排出水体；中层和底层不仅继续吸附和降解有机质，而且在有机质消耗殆尽的条件下，好氧的自养菌--硝化菌得以滋生，能将水中的NH₃-N氧化成NO₂-N和NO₃-N为顶层的反硝化提供氮源，同时原生动物甚至微型生物也能大量繁殖。它们以细菌形成的生物膜及生物泥为食，致使最后的出水清澈少带泥。因此本专利的生物截滤床不仅出水水质好，COD，NH₃-N都能达标，而且污泥产量仅为活性污泥的十分之一。

本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。

Claims

1.一种生物截滤装置，包括一前池和一生物截滤床，其特征在于：

所述前池包括对污水进行初步处理的调节池，接受所述生物截滤床的回流水的回流池，对回流池中回流水再次进行过滤的出水砂滤池；一设置在地面的射流器将所述回流池中的回流水与所述调节池中的污水混合排入所述生物截滤床；

所述生物截滤床包括一外壳、设置在外壳中的对污水进行处理的填料装置，与所述射流器出口连接的进水口，与所述回流池连接的出水口；所述生物截滤床设有对生物截滤床进行通风的进风口与排风口。

2.根据权利要求1所述的生物截滤装置，其特征在于：

所述调节池上设有一用于对污水进行初步处理的提篮格网筐。

3.根据权利要求1所述的生物截滤装置，其特征在于：

所述回流池中设有一用于抽取回流池中回流水的回流泵，所述回流泵的排出口设置在出水砂滤池上。

4.根据权利要求1所述的生物截滤装置，其特征在于：

所述出水砂滤池上设置有铺设稻壳及砂子的双层滤料床。

5.根据权利要求1所述的生物截滤装置，其特征在于：

所述填料装置由多个填料筐分组纵向堆积而成，所述填料筐中铺设有轻质陶瓷滤料颗粒，所述轻质陶瓷滤料颗粒的密度小于等于水的密度。

6.根据权利要求1所述的生物截滤装置，其特征在于：

所述进水口连接一溅水式布水管，所述溅水式布水管设有多个正对着所述填料装置的出水口。

7.根据权利要求1所述的生物截滤装置，其特征在于：

所述进风口与排风口均设置在地面上，所述排风口设有一用于强制通风的斜流管式风机。