CN102674535A - 间歇给水式生物滤池 - Google Patents

间歇给水式生物滤池 Download PDF

Info

Publication number
CN102674535A
CN102674535A CN2011100539210A CN201110053921A CN102674535A CN 102674535 A CN102674535 A CN 102674535A CN 2011100539210 A CN2011100539210 A CN 2011100539210A CN 201110053921 A CN201110053921 A CN 201110053921A CN 102674535 A CN102674535 A CN 102674535A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter
layer
water
biological filter
ability
Prior art date
Application number
CN2011100539210A
Other languages
English (en)
Inventor
钟瑛
梁玉宏
Original Assignee
钟瑛
梁玉宏
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 钟瑛, 梁玉宏 filed Critical 钟瑛
Priority to CN2011100539210A priority Critical patent/CN102674535A/zh
Publication of CN102674535A publication Critical patent/CN102674535A/zh

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

本发明公布了一种新型间歇给水式生物滤池污水处理系统,该新型生物滤池由普通生物滤池改进而成,采用粒径较小的混合滤料提高水处理效果,并采用滤料层淹水与落干状态频繁交替和安装底部通气管的方式替代自然通风充氧、避免滤层堵塞。间歇给水式生物滤池采用粒径1~2cm的碎石(砾石)混合掺入相同粒径的磁铁矿、石墨(或果壳活性炭)、火山岩、石灰石和活化沸石颗粒作为水处理滤料,如进水污染物浓度较低,也可采用直径0.5~1cm的滤料。滤层高1.5~2m,采用间歇性快速布水,一般每次布水20分钟,落干状态60~120分钟,设计水力负荷2~4m3/m2d。具有出水水质好、水力负荷高、投资少、能耗少、运行费用低、管理简单的优点,特别适合小城市生活污水的处理。

Description

间歇给水式生物滤池
技术领域
[0001] 本发明为污水处理领域的一种新型生化加物化处理工艺,主要应用于中小城市和城镇生活污水处理,替代常用的活性污泥法和普通生物滤池,是一种采用非连续进水方式运行的生物滤池,即间歇给水式生物滤池。
背景技术
[0002] 普通生物滤池(biological filter, trickling filter)采用自然通风的方式为生物生长提供氧气。由碎石或塑料制品滤料构成的生物处理构筑物。污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触,使污水得到净化。生物滤池是以土壤自净原理为依据,在污水灌溉的实践基础上,经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。
[0003] 普通生物滤池的处理效果非常好,在任何季节都能满足严格的环保要求,同时不 产生二次污染。滤池微生物能够依靠滤料中的有机质生长,无须另外投加营养剂,因此停工后再使用启动速度快,停工I至2周后再启动能立即达到很好的处理效果,几小时后就能达到最佳处理效果。停止运行3至4周再启动立即有很好的处理效果,几天内恢复最佳的处理效果。普通生物滤池缓冲容量大,能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作,耐冲击负荷的能力强。此外普通生物滤池运行可以采用全自动控制,易损部件少,维护管理非常简单,能耗非常低。
[0004] 普通生物滤池结构包括滤床(由滤料组成)、布水系统和排水系统。滤料是微生物生长栖息的场所,理想的滤料应具备比表面大、孔率闻、质材强度闻、稳定、价廉等特点。
[0005] 普通生物滤池滤料主要包括碎石、碎钢渣、焦炭等,从理论上分析,这类滤料粒径愈小,滤床的可附着面积愈大,则生物膜的面积将愈大,滤床的工作能力也愈大。但粒径愈小,孔隙就愈小,滤床愈易被生物膜堵塞,滤床的通风也愈差。因此通常普通生物滤池滤料粒径在3〜8cm左右,空隙率在45% -50%左右,比表面积(可附着面积)在65〜IOOm2/m3之间。后期发展的塑料滤料、玻璃钢蜂窝状块状滤料虽然空隙率高、比表面积大、重量轻,但也存在价格较高的缺点。
发明内容
[0006] 本发明主要是针对普通生物滤池滤料进行改进,滤料主体仍采用价格便宜的碎石(或砾石、陶粒),以减少工程造价,并根据处理水质的情况采用较小的粒径,使滤床滤料的可附着面积增大,生物膜的面积增加,从而极大地加强滤床的水处理能力。为避免滤料孔隙过小造成生物膜堵塞及滤床通风供氧不足,本发明采用间歇性快速布水造成滤料层淹水与落干状态交替出现,利用积水水面缓慢下落形成的负压将空气带入滤料层内,使粒径较小的滤料层也能获得较好的通风充氧,从而解决普通生物滤池采用自然通风方式无法使用小粒径滤料的问题。滤料层淹水与落干状态交替出现也可以使微生物经常性处在内源呼吸阶段,避免生物膜过分生长造成滤层堵塞。同时本发明在滤料中添加多种具备一定电化学和物化作用的混合功能型滤料使滤料对污染物有一定的吸附和降解作用,强化了滤池污水处理能力并对生物膜过分生长有一定抑制作用。
[0007] 本发明技术方案如下:
[0008] 间歇给水式生物滤池根据项目处理量及用地情况设计为相当数量的处理单元,每个单元即为一个独立的处理系统,一般一个处理单元处理能力为500-3000吨。每个处理系统包含滤床(由滤料组成)、布水系统和排水系统三部分,在滤层上方采用固定式喷嘴布水系统布水。通常在滤层下方设置碎石集水层和集水管,碎石集水层高50cm,填充粒径4〜6cm的卵石(或碎石),集水层中布设集水管收集经滤料处理后的污水。集水管起始端盲管处安装垂直立管(直径4〜6cm)穿过滤层联通大气,达到补充滤料层空气、便于排水和清污之目的。滤池也可视情况采用排水假底和集水沟构成排水系统。
[0009] 间歇给水式生物滤池滤床采用粒径I〜2cm的碎石(也可采用砾石或页岩陶粒)为主体,混合掺入相同粒径的磁铁矿、石墨(或果壳活性炭)、火山岩(或页岩陶粒)、石灰石和活化沸石颗粒作为水处理滤料,滤层中上述滤料体积比例分别为92%、0. 9%、0. I %、1%、5%和1%,滤层高I. 5〜2m。滤料中碎石为主体填料,是附着生物膜主要填料,火山岩 (或页岩陶粒)表面粗糙多微孔,起到辅助微生物挂膜的作用。磁铁矿、石墨(或果壳活性炭)、石灰石和活化沸石颗粒是辅助处理污水中污染物的特殊滤料,其中磁铁矿、石墨(或果壳活性炭)形成微电解材料,产生电位差对废水进行微电解处理,以达到降解污染物的目的。石灰石调节滤料层酸碱度,防止微电解材料钝化,使上述微电解作用能够持续进行。活化沸石颗粒吸附废水中的氨氮、有机物后由滤料层中的细菌降解,并有利于废水中磷、重金属污染物的去除。
[0010] 本间歇给水式生物滤池填料粒径较小,集生物氧化和截留悬浮固体于一体,可视情况取消后续沉淀池(二沉池),以节省投资。在处理微污染水或进水污染物浓度较低时,也可采用直径0. 5〜Icm的滤料,可以增加更多的微生物附着量,更好地截留悬浮固体,达到更高的水处理效果。
[0011] 为避免生物膜过分生长造成滤层堵塞,同时解决粒径较小滤料层通风充氧的问题,本间歇给水式生物滤池采用间歇性快速布水造成滤料层淹水与落干状态交替出现,利用积水水面缓慢下落形成的负压将空气带入滤料层内,也使微生物经常性处在内源呼吸阶段。一般每次快速布水20分钟,使污水水面高于滤料层表面25cm左右后停止布水,并在此后60〜120分钟内使滤料层积水缓慢落干。
[0012] 本间歇给水式生物滤池设计水力负荷一般为2〜4m3/m2d,但它对进水水质要求较高(一般要求SS ( 100mg/L, COD ( 350mg/L,最好SS ( 60mg/L),因此本发明所述间歇给水式生物滤池通常与一级强化预处理(如水解酸化池或混凝沉淀)工艺结合使用。
[0013] 本间歇给水式生物滤池与普通生物滤池相比具有不易堵塞、出水水质好、水力负荷高,并且集生物氧化和截留悬浮固体于一体,可以不设置后续沉淀池等优点,与塔式生物滤池、曝气生物滤池及普通活性污泥法相比具有投资少、能耗小、运行费用低、操作简单的优点,特别适合5万吨以下小城市或城镇生活污水的处理。
附图说明
[0014] 间歇给水式生物滤池原理图见附图I具体实施方式
[0015] 本发明公开的间歇给水式生物滤池是根据普通生物滤池改进而成,与普通生物滤池相比,间歇给水式生物滤池填料粒径较小,生物量大,集生物氧化和截留悬浮固体于一体,同时对污水具有部分物化处理作用能力,水处理效果好,运行费用低。
[0016] 间歇给水式生物滤池根据项目处理量及用地情况设计为相当数量的处理单元,每个单元即为一个独立的处理系统,一般一个处理单元面积为100〜1000m2,处理能力为500-3000吨。处理单元可视现场情况采用地面、地下或半地下式,处理单元之间采用混泥土或砖墙分隔。
[0017] 间歇给水式生物滤池包含滤床(由滤料组成)、布水系统和排水系统三部分,在滤层上方采用固定式喷嘴布水系统布水。固定式布水系统由电动蝶阀、布水管道和喷嘴组成。污水经过预处理之后,中控室控制电动蝶阀将污水从总布水管送到各处理单元,污水从滤床上方均匀分布的喷嘴中流出,迅速倾泻到滤层上,为保证污水均匀布撒到滤料上,一般保证出水有Im左右的水头。
[0018] 间歇给水式生物滤池通常在滤床下方设置碎石集水层和集水管,碎石集水层高50cm,填充粒径4〜6cm的卵石(或碎石),集水层中布设集水管收集经滤料处理后的污水。集水管起始端盲管处安装垂直立管(直径4〜6cm)穿过滤层联通大气,达到补充滤料层空气、便于排水和清污之目的。滤池也可视情况采用排水假底和集水沟构成排水系统。
[0019] 间歇给水式生物滤池滤床高I. 5〜2m,滤床在集水层上方设置高IOcm的过渡层,过渡层滤料粒径从下方的4〜6cm迅速过渡到与上方滤料粒径一致(的I〜2cm),以防止滤床滤料下沉。过渡层上方是间歇给水式生物滤池滤层,滤料为粒径I〜2cm的碎石(也可采用砾石或页岩陶粒)为主体,混合掺入相同粒径的磁铁矿、石墨(或果壳活性炭)、火山岩(或页岩陶粒)、石灰石和活化沸石颗粒作为水处理滤料,滤层中上述滤料体积比例分别为92%、0. 9%、0. 1%、1%、5%和1%,滤层高I. 5〜2m。滤料中碎石为主体填料,是附着生物膜主要填料,火山岩(或页岩陶粒)表面粗糙多微孔,起到辅助微生物挂膜的作用,磁铁矿、石墨(或果壳活性炭)、石灰石和活化沸石颗粒是辅助处理污水中污染物的特殊滤料,滤料装填前碎石主体填料与特殊滤料应充分混合。
[0020] 在处理微污染水或进水污染物浓度较低时,也可采用直径0. 5〜Icm的滤料,达到更好的水处理效果。
[0021] 间歇给水式生物滤池水力负荷HL = KXR, K为渗透系数,R为经验系数,一般取0. 05。
[0022] 通常本间歇给水式生物滤池设计水力负荷一般为2〜4m3/m2d
[0023] 间歇给水式生物滤池滤床总截面积S = Q/HL, Q为日处理量。
[0024] 根据上述公式可以计算出间歇给水式生物滤池滤床总截面积,并根据厂区现场情况和维护的要求每个处理厂设置5〜10个独立的处理单元。
[0025] 间歇给水式生物滤池采用间歇性快速布水造成滤料层淹水与落干状态交替出现,利用积水水面缓慢下落形成的负压将空气带入滤料层内,也使微生物经常性处在内源呼吸阶段。一般每次快速布水20分钟,使污水水面高于滤料层表面25cm左右后停止布水,并在此后60〜120分钟内使滤料层积水缓慢落干。在实际运行中布水和间歇时间应根据现场调试结果确定,并在实际运行中逐步调整布水和间歇时间。[0026] 间歇给水式生物滤池运行一段时间后,当渗透系数K比运行初期下降15%后应对滤料进行清理维护,通过翻搅、曝晒恢复滤料渗透能力。
[0027] 间歇给水式生物滤池建设完成投入运行之前,先要检查各项机械设备(水泵、布水器等)和管道,然后用清水替代废水进行试运行,发现问题时需作必要的整修。
[0028] 间歇给水式生物滤池正式运行之后,有一个“挂膜”阶段,即培养生物膜的阶段。在这个始运行阶段,洁净的无膜滤床逐渐长了生物膜,处理效率和出水水质不断提高,逐步进入正常运行状态。当温度适宜时,始运行阶段历时约一周。
[0029] 处理含有较多工业废水的城市污水时,生物滤池的初始运行一般采用“驯化-挂膜”的方式进行运行调试。通常把需处理城市污水与河水混合进行运行(部分城市污水暂时直接排放),在滤床明显出现生物膜迹象后(以出水水质为参考),逐步降低稀释用河水流量和增加城市污水量,直至正常运行。
[0030] 间歇给水式生物滤池抗冲击负荷能力强,停运后再使用启动速度快,停运I至2周 后再启动能立即达到很好的处理效果,几小时后就能达到最佳处理效果。停止运行3至4周再启动立即有很好的处理效果,几天内恢复最佳的处理效果。
[0031] 间歇给水式生物滤池特别适合处理中小城市或城镇的生活污水,一般要求工业废水比例不超过20%,并且经过水解酸化池或混凝沉淀预处理后水质应满足:SS ( IOOmg/L (最好SS ( 60mg/L),COD ( 350mg/L, B0D5/C0D彡0. 45。如TN较高,可以采用回流废水的方法提高脱氮率,保证出水达到城市污水厂废水排放一级A类标准。
[0032] 本间歇给水式生物滤池与普通生物滤池相比具有不易堵塞、出水水质好、水力负荷高,并且集生物氧化和截留悬浮固体于一体,可以不设置后续沉淀池等优点,与塔式生物滤池、曝气生物滤池及普通活性污泥法相比具有投资少、能耗小、运行费用低、操作简单的优点,特别适合5万吨以下小城市或城镇生活污水的处理。

Claims (5)

1.新型间歇给水式生物滤池,其特征为:采用粒径I〜2cm的碎石(也可采用砾石或页岩陶粒)为主体,混合掺入相同粒径的磁铁矿、石墨(或果壳活性炭)、火山岩(或页岩陶粒)、石灰石和活化沸石颗粒作为水处理滤料,滤层中上述滤料体积比例分别为92%、0. 9%,0. l%A%,5%m 1%,滤层高 I. 5 〜2m。 本发明所述间歇给水式生物滤池可视情况取消后续沉淀池(二沉池),以节省投资。在处理微污染水或进水污染物浓度较低时,也可采用直径0. 5〜Icm的滤料,达到更好的水处理效果。
2.根据权利要求I所述的间歇给水式生物滤池采用间歇性快速布水造成滤料层淹水与落干状态交替出现,利用积水水面缓慢下落形成的负压将空气带入滤料层内,使粒径较小的滤料层也能获得较好的通风充氧,从而解决普通生物滤池采用自然通风方式无法使用小粒径滤料的问题。
3.根据权利要求I或2所述的间歇给水式生物滤池一般每次快速布水20分钟,使污水水面高于滤料层表面25cm左右后停止布水,并在此后60〜120分钟内使滤料层积水缓慢落干。
4.根据权利要求I或2所述的间歇给水式生物滤池采用特殊滤料辅助处理污水中污染物,其中磁铁矿、石墨(或果壳活性炭)形成微电解材料,产生电位差对废水进行微电解处理,以达到降解污染物的目的,石灰石调节滤料层酸碱度,防止微电解材料钝化,使上述微电解作用能够持续进行。活化沸石颗粒吸附废水中的氨氮、有机物后由滤料层中的细菌降解,并有利于废水中磷、重金属污染物的去除,火山岩(或页岩陶粒)表面粗糙多微孔,起到辅助微生物挂膜的作用。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的间歇给水式生物滤池截面通常为圆形或矩形,也可以根据项目用地情况设计为其他形状,在滤层上方采用固定式喷嘴布水系统布水。间歇给水式生物滤池通常在滤层下方设置碎石集水层和集水管替代普通生物滤池的排水假底和集水沟,碎石集水层高50cm,填充粒径4〜6cm的卵石(或碎石),集水层中布设集水管收集经滤料处理后的污水。集水管起始端盲管处安装垂直立管穿过滤层联通大气,达到补充滤料层空气、便于排水和清污之目的。
CN2011100539210A 2011-03-08 2011-03-08 间歇给水式生物滤池 CN102674535A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100539210A CN102674535A (zh) 2011-03-08 2011-03-08 间歇给水式生物滤池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100539210A CN102674535A (zh) 2011-03-08 2011-03-08 间歇给水式生物滤池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102674535A true CN102674535A (zh) 2012-09-19

Family

ID=46807177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100539210A CN102674535A (zh) 2011-03-08 2011-03-08 间歇给水式生物滤池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102674535A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102874926A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 田灵 一种无动力增氧生态滤池污水处理系统及方法
CN103030251A (zh) * 2012-12-31 2013-04-10 浙江工商大学 两相分层式生活污水渗滤处理系统
CN103524007A (zh) * 2013-11-08 2014-01-22 山东建筑大学 一种生态慢滤取水系统
CN103755012A (zh) * 2014-02-11 2014-04-30 厦门环宇卫生处理有限公司 混合填料床曝气生物滤池污水处理装置和处理方法
CN104258724A (zh) * 2014-10-21 2015-01-07 华新水泥股份有限公司 可连续培养的超大规模生物滤池除臭装置及方法
CN105110455A (zh) * 2015-10-09 2015-12-02 北京建筑大学 间歇式生物砂滤处理系统
CN105645601A (zh) * 2016-03-24 2016-06-08 北京泰昌科睿环保科技有限公司 一种生物滤池及污水处理方法
CN106007191A (zh) * 2016-06-27 2016-10-12 中冶华天工程技术有限公司 黑臭河道生态治理系统及其治理方法
CN107837786A (zh) * 2017-10-25 2018-03-27 江苏省宜兴中等专业学校 一种高浓度重金属吸附滤料
CN109928570A (zh) * 2018-11-05 2019-06-25 玉溪师范学院 一种用于削减污染物量的河道净化结构及其施工方法
CN111285518A (zh) * 2020-03-27 2020-06-16 浙江清华长三角研究院 一种低污染水的处理装置及其处理方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102874926A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 田灵 一种无动力增氧生态滤池污水处理系统及方法
CN103030251A (zh) * 2012-12-31 2013-04-10 浙江工商大学 两相分层式生活污水渗滤处理系统
CN103524007A (zh) * 2013-11-08 2014-01-22 山东建筑大学 一种生态慢滤取水系统
CN103524007B (zh) * 2013-11-08 2014-08-06 山东建筑大学 一种生态慢滤取水系统
CN103755012A (zh) * 2014-02-11 2014-04-30 厦门环宇卫生处理有限公司 混合填料床曝气生物滤池污水处理装置和处理方法
CN104258724A (zh) * 2014-10-21 2015-01-07 华新水泥股份有限公司 可连续培养的超大规模生物滤池除臭装置及方法
CN105110455B (zh) * 2015-10-09 2017-06-16 北京建筑大学 间歇式生物砂滤处理系统
CN105110455A (zh) * 2015-10-09 2015-12-02 北京建筑大学 间歇式生物砂滤处理系统
CN105645601A (zh) * 2016-03-24 2016-06-08 北京泰昌科睿环保科技有限公司 一种生物滤池及污水处理方法
CN106007191A (zh) * 2016-06-27 2016-10-12 中冶华天工程技术有限公司 黑臭河道生态治理系统及其治理方法
CN107837786A (zh) * 2017-10-25 2018-03-27 江苏省宜兴中等专业学校 一种高浓度重金属吸附滤料
CN109928570A (zh) * 2018-11-05 2019-06-25 玉溪师范学院 一种用于削减污染物量的河道净化结构及其施工方法
CN111285518A (zh) * 2020-03-27 2020-06-16 浙江清华长三角研究院 一种低污染水的处理装置及其处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8246829B2 (en) Systems and methods for water treatment and remediation
CN101948214B (zh) 处理农村生活污水的生态绿地处理工艺及系统
EP1957413B1 (en) Membrane for the treatment of sewage
CN202898159U (zh) 一种污水处理装置
CN107055754B (zh) 一种强化处理农村生活污水的循环零价铁生物滤池
CN104671615B (zh) 一种用于太湖入湖畜禽养殖污水处理工艺
CN101215069B (zh) 一种工厂化养鱼废水生态处理循环利用系统
CN100406399C (zh) 一种生活垃圾填埋场渗滤液治理方法及系统
RU2684080C2 (ru) Биореактор с захватом фотонов для очистки воды и способ его эксплуатации
CN101698556B (zh) 一种麦草浆造纸中段废水处理方法及处理设备
WO2010115319A1 (zh) 一种污水处理工艺及系统
CN101606506A (zh) 集约化的循环水养殖系统
CN203212438U (zh) 微动力农村分散式污水处理装置
EP2215023A1 (en) An integrated water processing technology
US20120024780A1 (en) Water treatment plant for combined biomass and biogas production
CN100497207C (zh) 反冲洗、曝气型潜流湿地水体净化设备及水体净化方法
CN101397178A (zh) 畜禽养殖污水处理工艺及其处理系统
CN103964654B (zh) 节能减排型城镇污水处理系统
CN204125300U (zh) 一种用于处理分散型生活污水的净化槽
CN104876399B (zh) 基于太阳能的多级串联人工湿地污水处理系统及其方法
CN103613240B (zh) 多级生态净化治理污水的装置及方法
CN100551850C (zh) 污水复合人工湿地生态处理方法及其系统
CN101618923B (zh) 一种污水处理方法
CN107352752A (zh) 在活化污泥废水处理工艺中改善污泥的去除并保持排放质量的方法
CN102491594B (zh) 一种多功能立体式城市污水综合处理与回用系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120919

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)