CN102531152A - 一种曝气生物滤池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曝气生物滤池，该曝气生物滤池包括上腔室(1)、下腔室(2)以及位于所述上腔室(1)和所述下腔室(2)之间滤料层(3)，其中，所述曝气生物滤池还包括工艺进气管(17)，该工艺进气管(17)通入所述下腔室(2)的内部。本发明通过将工艺进气管及曝气管道设置在滤料层的下方，使得在使用曝气生物滤池处理污水时不易堵塞曝气管道，且省去了单孔膜曝气器及安装单孔膜曝气器的承托层，从而大大降低了曝气生物滤池的成本。

Description

一种曝气生物滤池

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体地，涉及一种用于处理污水的曝气生物滤池。

背景技术

曝气生物滤池是一种用于处理污水的生物反应器。由于具有处理效果好、缓冲容量大和安全环保等优点，曝气生物滤池在污水处理领域中有着广泛的应用。

图1所示为一种传统的曝气生物滤池，其中，所处理的流体(如污水)从下向上流动。如图1所示，该曝气生物滤池包括上腔室1、下腔室2和滤料层3，滤料层3位于上腔室1和下腔室2之间，且在下腔室2和滤料层3被滤板31隔开。

除此之外，图1中的曝气生物滤池还包括：通入下腔室2的工艺进水管10、反冲洗进气管12、反冲洗进水管17；通入上腔室1的反冲洗出水管4、工艺出水管5；位于滤料层内部的单孔膜曝气器34、承托层35等。

滤料层3的主体为生长有生物膜的填料32，当污水通过工艺进水管10进入下腔室2后会经过滤板31进入滤料层内部。生长在填料32中的微生物通过生物氧化分解作用将污水中的有机物分解成二氧化碳和水。经过滤料层3处理后的水进入到上腔室1内，并通过与上腔室1相通的工艺出水管5流出。

填料32中的微生物分解污水中的有机物时需要氧气，外接供气系统通过工艺进气管17将空气通入滤料层3中的单孔膜曝气器34，并通过单孔膜曝气器34将空气均匀地布入填料32中。

随着污水处理的进行，滤料层3内的生物膜会逐渐增厚，且悬浮固体会不断累积，这样，曝气生物滤池的设计流量将得不到保证，此时就需要对曝气生物滤池进行反冲洗。反冲洗时，大量的水从反冲洗进水管11通入下腔室2，同时通过反冲洗进气管12往曝气生物滤池内部通入大量的空气，对滤料层3中的填料32起到冲刷和摩擦作用。以达到冲洗滤料层3内的沉积物的目的，因反洗而进入曝气生物滤池内部的水通过反冲洗出水管4排出。

但是这种曝气生物滤池的曝气系统(及单孔膜曝气器34)设置在滤料中部，且单孔膜曝气器34上开设的曝气孔为微孔，孔径不到1毫米，因此在曝气生物滤池反冲洗或过滤的过程中脱落的生物膜及填料32的磨损颗粒很容易堵塞填料32中部的单孔膜曝气器34。单孔膜曝气器34一旦堵塞就很难清理，清理时需要将填料32完全清除。一般每格滤池的填料32的体积都有60～200m³，清除和装填都需要大量的人力和时间，这对曝气生物滤池的运行效果影响是巨大的。

此外，单孔膜曝气器34所能承受的气压较小，若将单孔膜曝气器34置于位于滤料层3下方的下腔室2内部，则单孔膜曝气器34提供的气体不能正常布入滤料层3内部，且布入到滤料层3内部的空气过少，不足以使填料32内的微生物充分与污水中的有机物进行反应。

而且安装单孔膜曝气器34时需要在滤料层3下部安装承托层35，且单孔膜曝气器34本身构造复杂，价格昂贵，导致曝气生物滤池造价较高。

综上所述，现有的曝气生物滤池存在着结构复杂、运营及维护成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不易堵塞且制造成本低的曝气生物滤池。

为了达到上述目的，本发明提供一种曝气生物滤池，该曝气生物滤池包括上腔室、下腔室以及位于所述上腔室和所述下腔室之间的滤料层，其中，所述曝气生物滤池还包括工艺进气管，该工艺进气管通入所述下腔室的内部。

优选地，所述工艺进气管包括位于所述下腔室的内部的至少一根曝气主管和与该曝气主管相通的多根曝气支管。

优选地，每根所述曝气支管包括具有出气口的出气端，该出气口朝下设置。

优选地，每根所述曝气支管包括朝下设置的端口封闭的出气端，该出气端的管壁上设置多个通孔。

优选地，所述多个通孔的孔径为5毫米～8毫米。

优选地，每根所述曝气支管的端部的通孔的个数为80～100个。

优选地，所述曝气生物滤池还包括多根第一曝气横管，所述曝气主管通过所述第一曝气横管与所述曝气支管相通。

优选地，所述曝气主管与所述第一曝气横管垂直，所述曝气支管垂直于所述曝气支管和所述第一曝气横管。

优选地，所述曝气生物滤池还包括多根第二曝气横管，该第二曝气横管与所述第一曝气横管相通，每根第二曝气横管的端部与对应的曝气支管相通。

优选地，所述第二曝气横管平行于所述曝气主管。

优选地，所述曝气支管、所述第一曝气横管以及所述第二曝气横管具有相同的内径。

优选地，所述曝气生物滤池的曝气主管的内径为100毫米～300毫米。

优选地，所述曝气生物滤池的曝气支管的内径为100毫米～300毫米。

通常，该曝气生物滤池包括工艺进水管和工艺出水管，该工艺进水管与所述上腔室相通，所述工艺出水管与所述下腔室相通；或者，该工艺进水管与所述下腔室相通，所述工艺出水管与所述上腔室相通。

本发明通过将在滤料层的下方设置工艺进气管和曝气管道，使得在使用曝气生物滤池处理污水时不易堵塞曝气管道，且省去了单孔膜曝气器及安装单孔膜曝气器的承托层，简化了曝气生物滤池的结构，并降低了曝气生物滤池的运营及维护成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1所示是传统的曝气生物滤池；

图2所示是根据本发明所述的曝气生物滤池的一种实施方式；

图3所示是工艺进气管在图2中曝气生物滤池中的布置示意图；

图4所示是图2中的曝气支管的示意图。

附图标记说明

1     上腔室          10    工艺进水管

11    反冲洗进水管    12    反冲洗进气管

13    曝气主管        14    曝气支管

14’  出气端          15    通孔

16    第一曝气横管    17    工艺进气管

18    第二曝气横管    2     下腔室

3     滤料层          31    滤板

32    填料            33    滤头

34  单孔膜曝气器    35 承托层

4   反冲洗出水管    5  工艺出水管

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图2所示的是根据本发明所述的曝气生物滤池的一种实施方式。

如图所示，本发明所述的曝气生物滤池主要包括上腔室1、下腔室2以及位于上腔室1和下腔室2之间的滤料层3，其中，所述曝气生物滤池还包括工艺进气管17，该工艺进气管17通入下腔室2的内部。

将工艺进气管17连接至外界供气系统以向曝气生物滤池内部供气，以使滤料层3内部的微生物与污水中的有机物发生反应。将工艺进气管17通入滤料层3的下方后，便不用再在滤料层3内安装单孔膜曝气器34及承托层35，使得曝气生物滤池的自身结构大大简化。并且，与单孔膜曝气器34相比，工艺进气管17的内径和出气口相对较大，不容易被污水中的污染物所堵塞。

此外，反冲洗时冲刷脱落的滤料层3内的填料32的颗粒以及填料32与污水中有机物反应有时会生成的絮状物也不会通过隔在下腔室2与滤料层之间的滤板31进入下腔室2，工艺进气管17不会被滤料层3内的絮状物或颗粒状物堵塞。

而且，即便工艺进气管17被堵塞，在清理时，只需被堵塞的工艺进气管17拆除并进行单独清理即可，或者将下腔室2排空，由清理人员进入下腔室内部对工艺进气管17进行清理，不需要将滤料层3内的填料清除，因而使得曝气生物滤池的维护变得更加容易。

一般的曝气生物滤池都包括反冲洗进气管12，在本发明中，为了使曝气生物滤池的结构更加紧凑，可将工艺进气管17同时用作反冲洗进气管12。

工艺进气管17还可以包括至少一根曝气主管13和曝气支管14。曝气支管14设置在曝气主管13上，且与曝气主管13相通。曝气主管13的数量可以根据具体曝气生物滤池的容量来确定。在曝气生物滤池容量较小的情况下，也许设置一根曝气主管13即可满足污水处理的需求，而在曝气生物滤池容量比较大的情况下，则需要设置多根曝气主管13。

设置多个曝气主管13和多个曝气支管14不仅能使供入曝气生物滤池内部的氧气更充足，还可以使供入曝气生物滤池内部的空气更加均匀，防止处理污水时下腔室2内部产生水气扰动。

每根曝气支管14包括具有出气口14”的出气端14’，出气口14”可以朝向任意方向，如朝上、朝下或其他方向。但是，优选地，该出气口14”朝下设置。空气从出气口14”喷出后会先向下流动，然后才会上升。这样就降低了从下腔室2通入滤料层3内的空气的速度，对减缓下腔室2内部气水扰动是有利的。

更优选地，每根所述曝气支管14包括朝下设置的端口封闭的出气端14’，该出气端14’的管壁上设置多个通孔15。从工艺进气管17通入的空气从设置在曝气支管14的出气端14’的管壁上的通孔15通入下腔室2。

从曝气主管13通入的空气到达曝气支管14的出气端14’之后，从开设在管壁上的通孔15流出，此时的空气会首先在曝气支管14的径向上向外扩散，然后才会上升，经过这一过程进入到曝气生物滤池内部的空气又被进一步均匀布气，并被缓冲。

除在曝气支管14的出口端14’的管壁上均匀地设置通孔15外，可以在曝气支管14的一部分上设置通孔15，只要可以使通入下腔室2的空气进一步均匀分布即可。

在曝气生物滤池中，工艺进气与反冲洗进气的速度是不同的，因此供气压力也是不同的。一般情况下，工艺进气时所需的压力压力为反冲洗时所需的进气压力的四分之一。为了使设置为上述结构的工艺进气管17既能满足工艺进气所需的压力，又能满足反冲洗是所需的进气压力，优选地，通孔15的孔径为5毫米～8毫米，每根曝气支管14的端部的通孔15的个数为80～100个。

同时，通过在曝气支管14的出气端14’的管壁上布置上述孔径和数量的通孔15，能够使空气更为均匀平缓地从通孔15中流出。而且，孔径为5毫米～8毫米的通孔并不容易被堵塞。

曝气支管14可以直接与曝气主管13相连，但是，优选地，曝气支管14通过第一曝气横管16相连。从而使曝气支管14更加均匀地分布在曝气生物滤池内部，进而达到使通入曝气生物滤池内部的空气更加均匀的目的。

为了便于将第一曝气横管16连接至曝气支管14，优选地，曝气支管14与所述第一曝气横管16垂直，这样，第一曝气横管16同时也垂直于曝气主管13，曝气支管14、曝气主管13以及第一曝气横管16之间两两垂直的布置方式比其他布置方式更容易实现。在布置第一曝气横管16、曝气支管14以及曝气主管13时并不限于此，例如，第一曝气横管16可以倾斜于曝气主管13，也可以倾斜于曝气支管14。

多跟曝气支管14可以排列在同一根第一曝气横管16上，但优选地，曝气支管14与第一曝气横管16可以通过第二曝气横管18相连。该第二曝气横管18与所述第一曝气横管16相通，每根第二曝气横管18的端部与对应的曝气支管14相通。

可以使用弯管连通曝气支管14与第二曝气横管18，第二曝气横管18还可以与曝气支管14一体形成。同样，第二曝气横管18与第一曝气横管16可以通过普通的三通管进行连接，也可以通过焊接直接连接。

优选地，第二曝气横管18与曝气主管13平行，这样，既能方便地将第二曝气横管18与曝气支管14以及第一曝气横管16之间，又能使曝气支管14均匀地分布在曝气生物滤池内部。

为了便于各种管道的加工和安装并方便地设计曝气生物滤池的工艺进气量，优选地，曝气支管14、第一曝气横管16以及第二曝气横管18具有相同的内径。但本发明并不局限于此，例如，曝气支管14、第一曝气横管16以及第二曝气横管18的内径可以设置为：第一曝气横管16的内径大于第二曝气横管18的内径，第二曝气横管18的内径大于曝气支管14的内径。

在本发明所述的曝气生物滤池的一种实施方式中，工艺进气管与反冲洗进气管为同一根管，也就是说，反冲洗进气也将通过曝气主管进入到曝气生物滤池内部。这就要求工艺进气管17既要满足工艺进气的要求，又要满足反冲洗进气的要求。因此，对曝气主管13的内径以及曝气支管14的内径有一定的要求。

通常，当曝气主管13的内径在100毫米至300毫米之间时能同时满足反冲洗进气和工艺进气的要求。

曝气支管14内径在100毫米至300毫米之间时也能同时满足反冲洗进气和工艺进气的要求。

由于第一曝气横管16以及第二曝气横管18与优选地曝气支管14具有相同的内径，因此，第一曝气横管16以及第二曝气横管18的内径范围也是100毫米至300毫米之间。

而且，将曝气主管13、曝气支管14、第一曝气横管16以及第二曝气横管18的内径设置为100毫米至300毫米之间使得上述管道更不容易被堵塞。

曝气主管13、曝气支管14、第一曝气横管16以及第二曝气横管18的内径在满足上述情况的前提下，曝气主管13的内径可以大于曝气支管14、第一曝气横管16以及第二曝气横管18的内径。

一般情况下，下腔室2与滤料层3是通过均匀开设通孔的滤板31隔开的。这样，从工艺进气管17通入的空气，在经过曝气主管13、曝气支管14在下腔室2内进行一次均匀布气之后，向上进入滤料层3，而在进入滤料层3之前会经过滤板31，滤板31上的开孔会对进入滤料层3内部的空气进行二次均匀布气。

通常，滤板31的开孔内还可以安装滤头33。滤头33的功能在于，可以使布入滤料层3的空气更加均匀。同时，对于上向流的曝气生物滤池来讲，滤头33的功能还在于初步过滤污水中较大的颗粒污染物。

曝气生物滤池基本上都会包括工艺进水管10和工艺出水管5，并根据工艺进水管10和工艺出水管5所分别通入的腔室的不同，将曝气生物滤池分为上向流曝气生物滤池和下向流曝气生物滤池。本发明所述的曝气生物滤池既可以是上向流曝气生物滤池也可以是下向流曝气生物滤池。

工艺进水管10与上腔室1相通，工艺出水管5与下腔室2相通的曝气生物滤池为下向流曝气生物滤池。此时，污水从工艺进水管10通入上腔室1，经过滤料层3处理过的水通过通入下腔室2的工艺出水管5流出。

工艺进水管10与下腔室2相通，工艺出水管5与所述上腔室1相通的曝气生物滤池为上向流曝气生物滤池，如图2所示。此时，污水从工艺进水管10通入下腔室2，经过滤料层3处理过的水通过通入上腔室1的工艺出水管5流出。

下面以图2中所示的曝气生物滤池为例描述本发明所述的曝气生物滤池的工作过程。

待处理的污水从工艺进水管10通入下腔室2，同时经过滤板31内的滤头33流入滤料层3。在通入污水的同时，供气设备，鼓风机，将空气通过工艺进气管17通入下腔室2，外界供入的空气进入曝气主管13，并通过第一曝气横管16分配进每根曝气支管14。空气从曝气支管14的开口端以及开口端管壁上设置的通孔15均匀地布入下腔室2。布入下腔室2的空气通过滤板31内的滤头33被进一步均匀布气并进入到滤料层3内部，参与填料32内的微生物与污水中的有机物的反应。经滤料层3内部微生物处理过的污水变为干净水，干净水进入滤料层3上方的上腔室1，并通过工艺出水管5流出。

反应进行一段时间后，停止向池内通入污水，对曝气生物滤池进行反冲洗。反冲洗时，大量压力较大的流水从反冲洗进水管11通入下腔室2，并向上流入滤料层3对滤板31、滤头33以及填料32进行冲刷。在进水的同时，大量的气体通过工艺进气管17通入下腔室2并进入滤料层3，与反冲洗进水一起冲刷滤料层3。反冲洗后的水以及污物通过与上腔室1相连的反冲洗出水管4排出。

将曝气生物滤池冲洗干净后，重新开始污水处理工艺。

本发明通过将工艺进气管及曝气管道设置在滤料层的下方，使得在使用曝气生物滤池处理污水时不易堵塞曝气管道，且省去了单孔膜曝气器及安装单孔膜曝气器的承托层，从而大大降低了曝气生物滤池的成本。

同时，通过设置多个开口朝下的曝气支管，并在曝气支管的管壁上设置大量的通孔能够解决曝气生物滤池内部水气扰动的问题。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如，曝气支管14可以为U型管，这样就可以省去第二曝气横管18，而直接将曝气支管14与第一曝气横管16相连。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，而不限于权利要求的引用关系的限制，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种曝气生物滤池，该曝气生物滤池包括上腔室(1)、下腔室(2)以及位于所述上腔室(1)和所述下腔室(2)之间的滤料层(3)，其特征在于，所述曝气生物滤池还包括工艺进气管(17)，该工艺进气管(17)通入所述下腔室(2)的内部。

2.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述工艺进气管(17)包括位于所述下腔室(2)的内部的至少一根曝气主管(13)和与该曝气主管(13)相通的多根曝气支管(14)。

3.根据权利要求2所述的曝气生物滤池，其特征在于，每根所述曝气支管(14)包括具有出气口的出气端(14’)，该出气口朝下设置。

4.根据权利要求2所述的曝气生物滤池，其特征在于，每根所述曝气支管(14)包括朝下设置的端口封闭的出气端(14’)，该出气端(14’)的管壁上设置多个通孔(15)。

5.根据权利要求4所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述多个通孔(15)的孔径为5毫米～8毫米。

6.根据权利要求5所述的曝气生物滤池，其特征在于，每根所述曝气支管(14)的端部的通孔(15)的个数为80～100个。

7.根据权利要求2所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述曝气生物滤池还包括多根第一曝气横管(16)，所述曝气主管(13)通过该第一曝气横管(16)与所述曝气支管(14)相通。

8.根据权利要求7所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述曝气主管(13)与所述第一曝气横管(16)垂直，所述曝气支管(14)垂直于所述曝气支管(14)和所述第一曝气横管(16)。

9.根据权利要求8所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述曝气生物滤池还包括多根第二曝气横管(18)，所述第一曝气横管(16)通过该第二曝气横管(18)与所述曝气支管(14)相通。

10.根据权利要求9所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述第二曝气横管(18)平行于所述曝气主管(13)。

11.根据权利要求10所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述曝气支管(14)、所述第一曝气横管(16)以及所述第二曝气横管(18)具有相同的内径。

12.根据权利要求11所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述曝气生物滤池的所述曝气主管(13)的内径为100毫米～300毫米。

13.根据权利要求11所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述曝气生物滤池的所述曝气支管(14)的内径为100毫米～300毫米。

14.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，该曝气生物滤池包括工艺进水管(10)和工艺出水管(5)，该工艺进水管(10)与所述上腔室(1)相通，所述工艺出水管(5)与所述下腔室(2)相通；或者，所述工艺进水管(10)与所述下腔室(2)相通，所述工艺出水管(5)与所述上腔室(1)相通。

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