CN102942249B - 一种移动床生物过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种循环水养殖系统的生物过滤设备，尤其涉及一种移动床生物过滤装置，包括移动床箱体，所述移动床箱体内设有生物滤料，其特征在于：所述移动床箱体上部设有进水管（7），出水管（2），所述出水管（2）和进水管（7）分别位于所述移动床箱体上部的左、右两侧；所述移动床箱体下部设有进气管（4），所述进气管（4）位于所述出水管（2）同侧；所述移动床箱体底面具有倾斜度，与所述进气管（4）对应的一侧较低，与所述进水管（7）对应的一侧较高，所述移动床箱体底面最下部设有可开、关的排污口（6），所述排污口上方设有多孔隔板（5），所述多孔隔板（5）的孔径小于所述生物滤料的外径。
Description
技术领域
本发明涉及一种循环水养殖系统的生物过滤设备，尤其涉及一种移动床生物过滤装置。
背景技术
现有工厂化高密度循环水养殖系统的生物过滤设备，其存在结构复杂，占地面积多，维修成本高和能耗高等弊端。移动床生物过滤装置具有处理能力高、能耗低、不需要反冲洗、水头损失小、气水固三相传质较好、不发生堵塞等工艺特点，广泛用于工业废水、养殖废水和生活污水等污水除磷厂的脱氮除磷处理。其工作原理是：反应器中比表面积较大的填料因搅拌在水中自由运动，当污水连续经过时，在填料内外能大量形成生物膜，生物膜上微生物大量繁殖，异养和自养微生物利用水中的碳、氮、磷等进行新陈代谢，从而起到去除有机污染物和脱氮除磷的作用。
在封闭式高密度循环水养殖系统中，氨氮的积累对养殖对象具有很大的毒性，如何高效快速的去除非离子氨是构建循环水养殖系统的一个关键技术问题。目前主要是通过生物滤器的硝化作用去除的，传统的生物滤器有：流化沙床、曝气生物滤池、滴滤池、移动床等。
目前常见的移动床主要是通过曝气实现滤料的运动，但是存在着以下问题：
1、无法去除移动床生物过滤装置内的残饵、粪便固体颗粒有机物和脱落生物膜，污物过量积累会导致生物过滤的硝化能力下降。
2、高密度养鱼有时会造成水中的油脂含量较高，油脂等有机悬浮物漂浮移动床生物过滤装置在上部，难以去除，会降低硝化效率并导致出水水质变差。
3、生物滤料和水流在移动床箱体内循环运动和流态不佳，导致传质效果较差及生物过滤效果不好。
4、进气管上的曝气孔易被具有粘性的有机物或其他杂质所堵塞。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：
1、无法去除移动床生物过滤装置内的残饵、粪便固体颗粒有机物和脱落生物膜，污物过量积累导致硝化能力下降。
2、高密度养鱼有时会造成水中的油脂含量较高，油脂等有机悬浮物漂浮移动床生物过滤装置在上部，难以去除，会降低硝化效率并导致出水水质变差。
3、生物滤料和水流在移动床箱体内循环运动和流态不佳，导致传质效果较差及生物过滤效果不好。
4、进气管上的曝气孔易被具有粘性的有机物或其他杂质所堵塞。
本发明采取以下技术方案：
一种移动床生物过滤装置，包括移动床箱体，所述移动床箱体内设有生物滤料，所述移动床箱体上部设有进水管7，出水管2，所述出水管2和进水管7分别位于所述移动床箱体上部的左、右两侧；所述移动床箱体下部设有进气管4，所述进气管4位于所述出水管2同侧；所述移动床箱体底面具有倾斜度，与所述进气管4对应的一侧较低，与所述进水管7对应的一侧较高，所述移动床箱体底面最下部设有可开、关的排污口6，所述排污口上方设有多孔隔板5，所述多孔隔板5的孔径小于所述生物滤料的外径。
进一步的，所述移动床箱体的上部还设有排气排泡口1。
更进一步的，所述多孔隔板5的宽度等于所述移动床生物过滤装置宽度的二分之一。
更进一步的，所述进气管4上设有多个曝气孔401，所述曝气孔401开口向下。
更进一步的，所述进水管7上设有多个布水孔701，所述布水孔701开口向下。
更进一步的，所述出水管2周向上设有多个出水孔201，所述出水孔201的孔径小于所述生物滤料的外径。
更进一步的，所述移动床箱体的底面的坡度为20～45°。
更进一步的，所述进气管4的长度为移动床箱体宽度的1/4～1/3。
更进一步的，所述排气排泡口1高于出水管100～200mm。
更进一步的，所述移动床箱体呈圆筒形。
本发明的特点在于：进水管7、出水管2均设置于移动床箱体的上部，进气管4设置于移动床箱体的下部，并与出水管2位于同一侧，移动床生物过滤装置采用了具有倾斜坡度的底面，该底面最下端形成一个排污口6，定期打开排污口，将移动床箱体内的残饵、粪便固体颗粒有机物以及脱落生物膜进行排除；通过设置多孔隔板5，有效将生物滤料隔开，防止生物滤料落入排污口6，同时，通过多孔隔板5，在移动床箱体底部形成一个平缓的导流平台，有助于水流及生物滤料被进气管4上的曝气孔曝出的气体带动，作上提运动，使得水流、生物滤料的循环更流畅。
本发明的有益效果在于：
1）集固体颗粒有机物和脱落生物膜沉降收集以及氨氮的硝化降解去除生物过滤于一体。
2）滤料的循环运动均匀稳定，水体流态良好，溶氧、氨氮、二氧化碳、溶解有机物等都在水体中均匀分布，传质效果良好。
3)可简便、高效的的收集和排出颗粒有机物和老化脱落生物膜，促进生物膜的新陈代谢。
4）若养殖污水的含油脂时或为海水工况时，可方便的通过排气排泡口排出有机悬浮物，从而实现油性污物去除的功能。
5）布水孔开口向下，可有效防止布水孔被粘性的有机物或其他杂物堵住。
6）制作简单、排污方便、投资低、能耗低、不需要反冲洗、维修方便、氨氮处理能力强。
附图说明
图1是现有的移动床生物过滤装置的结构示意图。
图2是本发明的移动床生物过滤装置的结构示意图。
图3是进水管的结构示意图。
图4是出水管的结构示意图。
图5是进气管的结构示意图。
其中1、排气排泡口，2、出水口，3、气泡，4、进气管，5、多孔隔板，6、排污口，7、进水管，201、出水孔，401、曝气孔，701、布水孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
如图2所示，移动床生物过滤装置，包括圆筒形的移动床箱体，移动床箱体内设有生物滤料，移动床箱体上部设有进水管7，出水管2，出水管2和进水管7分别位于移动床箱体上部的左、右两侧；移动床箱体下部设有进气管4，进气管4位于所述出水管2同侧；移动床箱体底面具有倾斜度，与进气管4对应的一侧较低，与进水管7对应的一侧较高，移动床箱体底面最下部设有排污口6，排污口通过排污阀门来控制开、关，排污口6上方设有多孔隔板5，多孔隔板5的孔径小于所述生物滤料的外径，从而防止生物滤料落到下方的排污口6。移动床箱体的上部还设有排气排泡口1。多孔隔板5的宽度等于圆筒形移动床生物过滤装置直径的二分之一，从而具有阻挡滤料和改善水流的作用。如图5所示，进气管4上设有多个曝气孔401，曝气孔401开口向下，从而防止上方落下的杂物或生物滤料将曝气孔401堵住。如图3所示，进水管7上设有多个布水孔701，布水孔701开口向下，均匀对下方的移动床箱体进行布水。如图4所示，所述出水管2周向上设有多个出水孔201，所述出水孔201的孔径小于所述生物滤料的外径，从而防止滤料或杂物从移动床箱体内排出。移动床箱体的底面的坡度为30°，有利于形成水流和生物滤料的顺时针循环流动，同时方便对排污口6的污物进行收集。进气管4的长度为移动床箱体宽度的1/4～1/3，曝气并形成水流及生物滤料内循环的效果最佳。排气排泡口1高于出水管100～200mm，最有利于去除油脂和有机悬浮物。
如图2所示，本移动床生物过滤装置工作时，池水从进水口7进入移动床箱体内，沿斜底板向流动，曝气管4不断向下曝气，空气将水流进行上提，水流带动生物滤料一同上提，水流形成顺时针循环，水流在循环的同时，生物滤料上的逐渐粘附大量微生物，形成生物膜，微生物对水中的氨氮进行硝化滤除，水流完成生物过滤，再从出水管流出。水中的油污性悬浮物及水泡从排气排泡口1逐渐排出。移动床箱体内大量的粪便等颗粒有机物，以及生物滤料锁脱落的生物膜不断向下沉淀下来，穿过多孔隔板5，达到下方的排污口6，定期打开排污口6的阀门，将固体颗粒杂质进行清除。
本专利通过气泡的浮力、进水水流的冲击力、滤料的浮力、滤料的重力以及斜底板的导流作用，从而驱动滤料循环运动以及均匀分布，可改善溶解氧、氨氮、二氧化碳等物质的传质动力学，从而提高生物膜的去除氨氮和有机物效果。颗粒有机物的集中与沉淀是在其重力作用、水力推流、斜底板的导流作用以及多孔隔板的筛分分离作用等多种作用的驱动完成的。
Claims (10)
1.一种移动床生物过滤装置，包括移动床箱体，所述移动床箱体内设有生物滤料，其特征在于：
所述移动床箱体上部设有进水管（7），出水管（2），所述出水管（2）和进水管（7）分别位于所述移动床箱体上部的左、右两侧；
所述移动床箱体下部设有进气管（4），所述进气管（4）位于所述出水管（2）同侧；
所述移动床箱体底面具有倾斜度，与所述进气管（4）对应的一侧较低，与所述进水管（7）对应的一侧较高，所述移动床箱体底面最下部设有可开、关的排污口（6），所述排污口上方设有多孔隔板（5），所述多孔隔板（5）的孔径小于所述生物滤料的外径。
2.如权利要求1所述的移动床生物过滤装置，其特征在于：所述移动床箱体的上部还设有排气排泡口（1）。
3.如权利要求1或2所述的移动床生物过滤装置，其特征在于：所述多孔隔板（5）的宽度等于所述移动床生物过滤装置宽度的二分之一。
4.如权利要求1或2所述的移动床生物过滤装置，其特征在于：所述进气管（4）上设有多个曝气孔（401），所述曝气孔（401）开口向下。
5.如权利要求1或2所述的移动床生物过滤装置，其特征在于：所述进水管（7）上设有多个布水孔（701），所述布水孔（701）开口向下。
6.如权利要求1或2所述的移动床生物过滤装置，其特征在于：所述出水管（2）周向上设有多个出水孔（201），所述出水孔（201）的孔径小于所述生物滤料的外径。
7.如权利要求1或2所述的移动床生物过滤装置，其特征在于：所述移动床箱体的底面的坡度为20～45°。
8.如权利要求1或2所述的移动床生物过滤装置，其特征在于：所述进气管（4）的长度为移动床箱体宽度的1/4～1/3。
9.如权利要求1或2所述的移动床生物过滤装置，其特征在于：所述排气排泡口（1）高于出水管（2）100～200mm。
10.如权利要求1或2所述的移动床生物过滤装置，其特征在于：所述移动床箱体呈圆筒形。
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