CN101774686A - 用于循环水养殖系统的生物接触氧化池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其包括一个池体，池体内部由隔墙分隔成两个以上的依次连通的区域，在每个区域内填置用于微生物着床的生物载体，并在两相邻区域之间形成水流上下往复流动的路径，使水流上下折返地流经每个区域内的生物载体，利用所述生物载体上附着的微生物对流经的水体进行生物接触氧化处理。本发明利用生物膜法处理养殖废水中的氨氮，具有水力停留时间短、处理效率高、日处理量大，载体填料比表面积大、空隙率高、不易堵塞，填料和设备安装、维护以及清洗方便，能耗小等优点。

Description

用于循环水养殖系统的生物接触氧化池

技术领域

本发明为一种生物接触氧化池，更具体地说，是一种用于工厂化循环水养殖废水处理系统的生物接触氧化池。

背景技术

循环水养殖技术始于上世纪70年代，循环水养殖方式一般用于高密度养殖，因此所产生的废水中有机物含量高，废水需经过处理后才能循环利用。循环水养殖系统水处理的核心是水处理设施，水处理设施中的生物过滤池是决定养殖效果的关键之一。目前循环水养殖用生物滤池多为从水处理行业引入、转化、延伸而来，有两种发展趋势：一种是简洁模式，以卵石生物慢滤池为代表，其最大优点是电耗低，构造简单，但基建投资大，极易出现滤料堵塞使得维护不易，而且此类生物滤池不易反冲洗；另一种是模仿较复杂的工业和生活污水水处理设备，以塔式生物滤池、生物流化床、可同步硝化反硝化的生物转盘为代表，优点是处理水质好、设备体积小、技术先进，但设备造价高、电耗大、水力停留时间长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足和弊端，提供一种用于工厂化循环水养殖系统中的生物接触氧化池。该生物接触养殖池是根据循环水养殖水处理的要求，总结该领域现有设备、方法的优缺点，以节能、高效、适用的理念为基础，利用流体力学、物理学和生物学等基础科学理论研制的创新型设施。

本发明中用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，包括有一个池体，所述池体内部由隔墙分隔成两个以上的依次连通的区域，在每个区域内填置用于微生物着床的生物载体，并在两相邻区域之间形成水流上下往复流动的路径，使水流上下折返地流经每个区域内的生物载体，利用所述生物载体上附着的微生物对流经的水体进行生物接触氧化处理。

所述池体内底部上方距离池底一段距离处设置承托层，该承托层由花篮梁、承托梁和格栅梁组成，在所述承托梁和格栅梁之间形成有供水流过的格栅孔。

所述承托梁和格栅梁纵横垂直交错叠置，所述格栅梁位于所述承托梁的上方。

在所述承托层的每根承托梁的底部布设曝气管道。

所述曝气管上的曝气孔的开口方向向下。

所述池体内部设置有十字形隔墙，将所述池体分隔成四个区域，分别为依次连通的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，每个区域内填置所述生物载体，其中所述第一区域的顶部与用于输入养殖废水的给水装置连通，该第一区域的底部与第二区域的底部经过水孔连通，顶部不连通；所述第二区域经顶部的三角堰结构与所述第三区域的顶部连通，底部不连通；所述第三区域的底部与第四区域的底部经另一过水孔连通，顶部不连通；所述第四区域的顶部与用于输出经生物接触氧化处理后的水的排水装置连通。

所述给水装置包括呈T字形的配水池和给水渠，在所述配水池与给水渠之间设有用于控制所述第一区域进水量的挡水板，在所述挡水板及所述给水渠的两侧均匀分布有布水管，所述配水池与养殖废水供应泵连接；所述排水装置包括呈T字形的收水渠和蓄水池，在所述收水渠和蓄水池的壁上设有淹没溢流孔，同时所述蓄水池经排水管连通下一水处理系统。

在所述第一区域的池体侧壁上设有反冲洗排水管。

所述第一、第二、第三、第四区域的底部均为漏斗状，由四周向中心倾斜，中心位置分别设置与中心排污管连接的集污井，用于排除被填料拦截的大颗粒物和脱落的生物体。

所述第一、第二、第三、第四区域的底部由四周向中心倾斜的坡度为5％。

本发明中用于循环水养殖系统的生物接触氧化池为往复浸没式，由下向流区域和上向流区域组成，使水体在每个区域内上下往复流动，并与生物载体充分接触，保证生物膜对水体中氨氮的高效硝化；池体内设有承托层，用于承托层上部放置填料，为微生物着床；承托层底部布设曝气管道，为池体内供氧，确保氧化池中有充足的溶解氧供微生物利用，曝气管道分布在承托层横梁的底部，曝气孔开口向下，该设计是为了防止水体中颗粒物和微生物堵塞曝气管道。

附图说明

图1为本发明中生物接触氧化池的俯视示意图；

图2为图1中所示生物接触氧化池沿A-A线的剖视示意图；

图3为图1中所示生物接触氧化池沿B-B线的剖视示意图；

图4为图1中所示生物接触氧化池沿C-C线的剖视示意图；

图5为图1中所示生物接触氧化池沿D-D线的剖视示意图；

图6为本发明中给水渠和收水渠的俯视示意图；

图7为本发明中给水渠和收水渠的剖视示意图；

图8为本发明中承托层的放大示意图；

图9为本发明中承托层的剖视示意图；

图10为本发明中曝气管道系统图；

图11为本发明中曝气管道的开孔示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明中的具体实施例予以详细说明。

本发明用于循环水养殖系统的生物接触氧化池的整体结构采用钢筋砼结构，包括有一个池体，本实施例以池体的长、宽、高分别13.2m、12m和6.5m，总容积约936m³为例，如图2、3、4、5所示，池体内底部距离池底一段距离设置承托层31，该承托层31由花篮梁33、承托梁34和格栅梁35组成，如图8和图9所示，承托梁34和格栅梁35纵横垂直交错叠置，格栅梁35位于承托梁34的上方，在承托梁34和格栅梁35之间形成有供水流过的格栅孔32。

如图1所示，池体内部、承托层31上方由十字形隔墙1分成四个区域，依次为第一区域10、第二区域11、第三区域12和第四区域13，使池体从上往下看的平面呈田字形，如图1所示，与该四个区域对应，在承托层31的下方也由另一十字形隔墙分隔成对应的四个区域。对于池体的大小、分隔并不限于此，池体的大小可以根据不同需求加以设置，并且具体区域的数量及大小也可以根据不同需求设置成两个或两个以上，甚至更多。在每个区域内填置比表面积各不相同的生物载体。

此外，十字形隔墙1也可以先将池体分隔成四个区域，再在每个区域内部设置承托层31，也能实现同样的效果，由于这对本领域的技术人员来说是容易实现的，因此不再另行说明。

如图1和图2所示，在池体的第一区域10的前端设有配水池23，主要起调节水量的功能。养殖产生的废水由配水池23外的泵14提升到配水池23后，经由挡水板15上和给水渠16两边设置的布水管17向第一区域10内均匀布水。如图6和图7所示，由配水池23和进水渠16组成的进水装置设在第一区域10的顶部，配水池23和进水渠16呈T字形安装，在配水池23与进水渠16之间设有挡水板15，用于调节进入第一区域10内的水量。给水渠16没有与配水池23连接的一端延伸至第一区域10的另一侧，从而可以借助于挡水板15和给水渠16两侧设置的布水管17使废水均匀地进入第一区域10顶部。

废水进入第一区域10后从上往下流经填置在第一区域10内的第一载体18，由承托层31中的格栅孔32进入第一区域10的底部，在第一区域10承托层31下方通过第一区域10和第二区域11之间的隔墙1底部开设的过水孔19进入第二区域11，如图2所示，在第二区域11内由下向上流经第二区域11内填置的第二载体20，在第二区域11的顶部通过第二区域11和第三区域12之间的隔墙1上沿设置的三角堰21进入第三区域12，如图2和图5所示，进入第三区域12后的水体再由上向下流经第三区域12内填置的第三载体22，在第三区域12的底部进入第四区域13，即由第三区域12与第四区域13之间的隔墙1底部开设的过水孔24进入第四区域13，如图3和图4所示，水体进入第四区域13后再由下向上经过第四载体25后由设置在第四区域13上方的收水管26(也称淹没溢流孔)进入收水渠27及蓄水池29，最终由与蓄水池连通的排水管28排入下一级水处理系统。收水渠27和蓄水池29呈T字形安装，形成收水装置，在收水渠27和蓄水池的壁上设有收水管26，同时蓄水池29经排水管28连通下一水处理系统，如图6和图7所示。

承托层31位于池体底部上方1.5米，由花篮梁33、承托梁34和格栅梁35组成，具体是承托梁34放置在花篮梁33上，格栅梁35放置在承托梁34上，构成网状排列的承托层31。在承托层31上部放置载体填料，填料高度约3.8m，并不以此为限制。水流向下的区域(第一区域和第三区域区)的填料比表面积略小于水流向上的区域(第二区域和第四区域)，有利于载体拦截有机颗粒和池体的清洗。水流向上的第二区域和第四区域的填料比表面积稍大，目的在于增加生物接触氧化池的生物处理能力。

在承托层31的每根承托梁34的下方布设曝气管道30，如图2所示，曝气管道30上的曝气孔36的开口方向向下，如图10和图11所示，将曝气管道30隐藏在承托梁34的正下方，并且使曝气孔36的开口向下，目的在于防止废水中的颗粒物堵塞曝气孔36。系统运行时由风机通过曝气管道30向生物接触氧化池供氧，始终维持生物接触氧化池中水体的溶解氧含量在3mg/L以上，确保硝化反应完全。

由于池体内载体的填料体积较大，不方便吊起进行清洗，因此设置反冲洗功能，具体是在进行反冲洗时，关闭收水渠27内的排水管28，将泵14提升到配水池23内的水引入收水渠27，由收水渠27向接触氧化池内给水，水流由接触氧化池正常工作时的相反方向流过接触氧化池，对填料进行反冲洗，清洗掉载体上截留的固体颗粒物和老化的生物体。由图7所示，池体中第一区域10的水位线高于第四区域13的水位，因此在第一区域10的侧壁开设有反冲洗排水管37，在进行反冲洗时开启反冲洗排水管37，排出反冲洗污水，进入系统外污水处理系统。

本发明中的生物接触氧化池池体的四个区域底部均为漏斗状，由四周向中心倾斜，坡度为5％，中心位置分别设置与中心排污管38连接的集污井(图中未示出)，用于排除被载体截的大颗粒物和脱落的生物体等。

综上所述，本发明中的生物接触氧化池适用于循环水养殖系统，使养殖废水上下往复流经池体内的每个区域，从而可以与载体填料充分接触，保证生物膜对水体中氨氮的高效硝化。具有以下优点：

1、本发明中的生物接触氧化池在池体内设有十字形隔墙，将池体分割成四个独立的区域，并在相邻区域的隔墙上设置过水孔或过水堰，废水进入池体后依次通过四个区域，并在四个区域内形成上下往复流动路径。该设计使废水在池内有较长的水力停留时间，并能与载体上附着的生物膜充分接触，同时废水中污染物质被微生物吸附转化，即氨氮被硝化细菌转化为硝酸盐。本发明中生物接触氧化池对氨氮的一次性去除率可以达到70％以上。

2、接触氧化池采用渠道式给水，给水装置前端设置有配水池，具有调节水量的功能。配水池和给水渠呈T字形安装，在配水池与给水渠之间设有挡水板，用于调节进入接触氧化池第一区域的水量，生物接触氧化池的给水通过设置在挡水板和给水渠两边的布水管完成，该设计主要是使进入生物接触氧化池的水体能均匀分布，且不出现死角，充分利用载体的有效体积。

3、生物接触氧化池的供氧通过管道由风机向池体内曝气完成。传统污水处理工艺中常使用曝气管向系统中曝气供氧，但长期使用后，会出现颗粒物堵塞曝气孔，导致系统中供氧不足。本发明中将曝气管道布设在承托梁的底部，且曝气孔开口向下，该设计能避免传统工艺中频繁出现的由于曝气管堵塞而导致系统内供氧不足的缺陷。

4、生物接触氧化池内每个区域内均放置有新型的生物填料，填料具有比表面积大、空隙率高、不易堵塞等特点，能为微生物提供较大的着床面积。在设计时，在上向流区域放置比表面积较大的填料，增大该区域的生物处理能力，在下向流区域放置的填料比表面积稍小，有利于填料拦截颗粒物和清洗。

5、本发明中生物接触氧化池的反冲洗和给水为同一水源，并采用一泵式动力供应，节约投资和运行成本，反冲洗出水排入系统外污水处理系统。

6、生物接触氧化池内部四个区域底部为漏斗状，在中心位置均设有集污井，及时排除沉淀在池体底部的颗粒污染物和脱落的生物体等，降低池体内污染负荷。

Claims (10)

1.一种用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，包括有一个池体，其特征在于，所述池体内部由隔墙分隔成两个以上的依次连通的区域，在每个区域内填置用于微生物着床的生物载体，并在两相邻区域之间形成水流上下往复流动的路径，使水流上下折返地流经每个区域内的生物载体，利用所述生物载体上附着的微生物对流经的水体进行生物接触氧化处理。

2.根据权利要求1所述的用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其特征在于，所述池体内底部上方距离池底一段距离处设置承托层，该承托层由花篮梁、承托梁和格栅梁组成，在所述承托梁和格栅梁之间形成有供水流过的格栅孔。

3.根据权利要求2所述的用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其特征在于，所述承托梁和格栅梁纵横垂直交错叠置，所述格栅梁位于所述承托梁的上方。

4.根据权利要求2所述的用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其特征在于，在所述承托层的每根承托梁的底部布设曝气管道。

5.根据权利要求4所述的用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其特征在于，所述曝气管上的曝气孔的开口方向向下。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其特征在于，所述池体内部设置有十字形隔墙，将所述池体分隔成四个区域，分别为依次连通的第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，每个区域内填置所述生物载体，其中所述第一区域的顶部与用于输入养殖废水的给水装置连通，该第一区域的底部与第二区域的底部经过水孔连通，顶部不连通；所述第二区域经顶部的三角堰结构与所述第三区域的顶部连通，底部不连通；所述第三区域的底部与第四区域的底部经另一过水孔连通，顶部不连通；所述第四区域的顶部与用于输出经生物接触氧化处理后的水的排水装置连通。

7.根据权利要求6所述的用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其特征在于，所述给水装置包括呈T字形的配水池和给水渠，在所述配水池与给水渠之间设有用于控制所述第一区域进水量的挡水板，在所述挡水板及所述给水渠的两侧均匀分布有布水管，所述配水池与养殖废水供应泵连接；所述排水装置包括呈T字形的收水渠和蓄水池，在所述收水渠和蓄水池的壁上设有淹没溢流孔，同时所述蓄水池经排水管连通下一水处理系统。

8.根据权利要求6所述的用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其特征在于，在所述第一区域的池体侧壁上设有反冲洗排水管。

9.根据权利要求6所述的用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四区域的底部均为漏斗状，由四周向中心倾斜，中心位置分别设置与中心排污管连接的集污井，用于排除被填料拦截的大颗粒物和脱落的生物体。

10.根据权利要求9所述的用于循环水养殖系统的生物接触氧化池，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四区域的底部由四周向中心倾斜的坡度为5％。

Images