CN103159319A - 生物过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物过滤器,包括:用于容纳生物填料的生物滤池;进水管道,所述进水管道的两端分别设有进水口、及从所述生物滤池的顶部延伸至所述生物滤池内部的出水口;用于将进入进水管道的水进行充氧的射流器,设置在所述进水管道上;用于提升进入进水管道的水的压力的提升泵,设置在进水管道的进水口;以及所述生物滤池底部的出水口连通的出水管道。本发明的有益效果是:采用射流器,解决了现有技术需要单独设置曝气装置的问题,建设成本和运行维护成本大幅降低;使进水充分充氧,保证生物滤池内各个部位的均匀充氧,明显提高了污染物的去除率。

Description

生物过滤器
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,尤其涉及一种生物过滤器。
背景技术
现有各种曝气生物滤池,如图1所示:曝气生物过滤器包括:配水槽1,单孔膜空气扩散器2,反冲洗进水管3,反冲洗进气管4,滤头5,曝气管6,反冲洗排水管7,正常排水管8,生物滤料9,水通过泵泵至配水槽1,经配水管从底部进入生物滤池,水自下而上,由于配水槽和排水管之间的高度差,经处理后的水从正常排水管8排出,在这个过程中,同时需要启动鼓风机通过曝气管6和单孔膜空气扩散器2给生物滤池提供空气。
现有的曝气生物滤池存在以下不足:
一、需要单独设置在废水活性污泥法水处理过程中向生物滤池供氧的曝气装置,曝气装置一般包括鼓风机以及在滤池中设置的曝气管,导致建设成本和运行成本高,而且这种曝气方式还存在滤池底部充氧过剩而滤池上部充氧不足的情况。
二、采用单一滤料或单一活性炭、活性炭加火山石、牡蛎壳等的混合料),存在去除效率不高的问题。
发明内容
为了解决现有的曝气生物滤池需要单独设置鼓风机及布气器的技术问题,本发明提供一种生物过滤器,建设成本和运行维护成本大幅降低,保证滤池内各个部位的均匀充氧。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种生物过滤器,包括:
用于容纳生物填料的生物滤池;
进水管道,所述进水管道的两端分别设有进水口、及从所述生物滤池的顶部延伸至所述生物滤池内部的出水口;
用于将进入进水管道的水进行充氧的射流器,设置在所述进水管道上;
用于提升进入进水管道的水的压力的提升泵,设置在进水管道的进水口;
与所述生物滤池底部的出水口连通的出水管道。
进一步的,所述生物滤池为密封式生物滤池。
进一步的,所述出水口设置有布水器。
进一步的,所述射流器包括混合室,所述混合室上设有空气入口和用于添加营养药液的药液入口。
进一步的,还包括与所述生物滤池的底部的出水口连通的反洗进水管道,以及与所述布水器连通的反洗出水管道。
进一步的,所述反洗进水管道上设有反洗进水阀,所述反洗出水管道上设有反洗出水阀。
进一步的,所述反洗进水阀和所述反洗出水阀均为自动控制阀。
进一步的,还包括用于将所述生物滤池内部的水排出的排空管道,所述排空管道与所述生物滤池的底部的出水口连通。
进一步的,所述生物滤池的下部设有用于防止所述生物填料被排出的集水水帽。
进一步的,所述生物滤池的顶部和中部均设有生物填料入口,所述生物滤池的底部设有用于安装所述集水水帽的安装孔。
进一步的,所述进水管道的出水口与所述射流器的出水口之间设有生物滤池进水阀,所述出水管道上设有出水阀。
进一步的,所述进水管道的进水口与所述射流器的进水口之间设有射流器入口控制阀,所述进水阀与所述射流器的出水口之间设有射流器出口控制阀。
进一步的,所述生物填料为活化沸石和活性炭混合滤料。
本发明的有益效果是:采用射流器对废水进行供氧,使废水充分充氧,解决了现有技术需要单独设置曝气装置供氧的问题,建设成本和运行维护成本大幅降低;且废水是从生物滤池的顶部进入,避免生物滤池底部充氧过剩而生物滤池上部充氧不足的情况,明显提高了污染物的去除率。
附图说明
图1表示现有生物过滤器结构示意图;
图2表示本发明生物过滤器结构示意图;
图3表示本发明中集水水帽结构示意图;
图4表示本发明中射流器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明结构和原理进行详细说明,所举实施例仅用于解释本发明,并非以此限定本发明的保护范围。
如图2所示,本实施例提供一种生物过滤器,包括:
用于容纳生物填料的生物滤池4;
设有射流器5的进水管道22,所述进水管道22的两端分别设有与提升泵连接的进水口、及从所述生物滤池4的顶部延伸至所述生物滤池4内部的出水口;
与所述生物滤池4底部的出水口连通的出水管道9。
采用射流器5,使进入生物滤池4内的废水充分充氧,保证生物滤池4内各个部位的均匀充氧,明显提高了污染物的去除率,同时解决了现有技术需要单独设置曝气装置的问题,建设成本和运行维护成本大幅降低;生物滤池采用生物滤池,进入生物滤池的水是高压水,比传统重力流曝气生物滤池具有更高的过水能力和处理效率,更适合水量不大的场合,而且建设周期大大缩短。
需要指出的是:重力流是指通过在进水侧和出水侧设置一个高度差,水流靠自身的重力从高处流向低处,流速和设置的高度差有关。
过水能力是指在相同时间通过生物滤池的水的量,因为本发明是密闭的可以承受一定压力的装置,可以直接通过泵将水泵至生物滤池内,并从出水管道9流出,这样水的流速就比重力流曝气生物滤池的水的流速高,所以在相同时间,处理水的能力增加。
本实施例中,所述出水口设置有布水器21,使得进入生物滤池4的水均匀分布在生物填料的表面。
本实施例中,所述射流器5有2个,但不以此为限,射流器5的数量可以根据实际水量所需要的充氧量来设定,需求的充氧量大设置射流器5的数量随之增加。
如图2所示,本实施例中,生物过滤器采用一条所述进水管道22,在所述进水管道22的进水口和出水口之间设有2条支路(所述支路的数量不限,可以根据实际需要设定),每一条所述支路上设有一个所述射流器5,这样只需要在所述进水管道22的进水口处连接一个用于提升进入水压力的提升泵即可,相对于采用多条具有射流器5的进水管道,每个进水管道的进水口处连接一个提升泵节省成本。
所述射流器5上靠近所述进水管道22的进水口的一端设有空气入口7和用于添加营养药液的药液入口8。
所述营养药液可以为添加尿素溶液提高废水中的氮元素浓度,也可以为满足微生物的生长需求的其他营养药液。
当一定压力的水通过射流器5时,将会在射流器5的所述空气入口7、及所述药液入口8处形成强大的真空区,利用这一原理,通过空气入口7吸入大量的空气进入所述射流器5和所述进水管道22内的水流充分混合,达到给通过的废水充氧的目的。
所述药液入口8的设置,节省了单独设置加药装置的投资,如果需要给废水中添加营养物质,如添加尿素溶液提高废水中的氮元素浓度,满足微生物的生长需求,可以将所述药液入口8连接吸液管至药液贮槽,压力式富氧生物滤器在运行时就可以实现药液的自动投加。
所述空气入口7处设有空气进入控制阀,所述药液入口处设有药液进入控制阀。可以通过调节空气进入控制阀控制空气进入的量,从而控制水中溶解氧的浓度在合理水平,或调节药液进入控制阀,控制药液的进入量。
所述进水管道22的出水口与所述射流器5的出水口之间设有生物滤池进水阀2,所述出水管道9上设有出水阀16。
所述进水管道22的进水口与所述射流器5的进水口之间设有射流器入口控制阀6,所述进水阀2与所述射流器5的出水口之间设有射流器出口控制阀3。
生物过滤器还包括与所述生物滤池4的底部的出水口连通的反洗进水管道10,以及与所述布水器21连通的反洗出水管道12。本实施例中,为了节省成本,所述反洗出水管道12与所述进水管道22部分重叠。
所述反洗进水管道10上设有反洗进水阀17,所述反洗出水管道12上设有反洗出水阀1。
优选的,所述反洗进水阀17和所述反洗出水阀1均采用自动控制阀的方式,节省人力,方便反洗的控制。
当生物过滤器运行一段时间后,需要对其进行反冲洗,此时关闭进水阀2和出水阀16,打开反洗出水阀1和反洗进水阀17,所述反洗进水管道10的进水口与泵连接,从反洗进水管道10泵入之前处理后的清水,即从所述出水管道9排出的水,从生物滤池4的底部进入生物滤池内,水自下而上,使生物填料松动,并将被生物填料截留的大颗粒物从生物滤池4顶部的反洗出水管道12带走,经过一段时间的反冲洗,使得生物滤池4重新具备很高的过水能力,重新投入正常运行。
生物过滤器还包括用于将所述生物滤池4内部的水排出的排空管道11,所述排空管道11与所述生物滤池4的底部的出水口连通。
所述排空管道11上设有排空控制阀18,当需要对生物滤池进行维修时,需要通过所述排空管道11将生物滤池4内的水全部排出。
所述生物滤池4的下部设有用于防止所述生物填料20被排出的集水水帽19。
如图3所示,所述集水水帽19包括一具有中空腔体的锥台结构191,所述锥台结构191的侧面上设有若干可供水通过、避免生物填料通过的条形通槽结构1911,所述锥台结构191底部设有一中空的连接杆192,所述连接杆192的一端与所述锥台结构191的中空腔体连通。
在生物滤池的下部设置一块连接板板,在连接板上开若干用于安装所述集水水帽19的安装孔,安装孔的大小略大于所述连接杆192的直径,所述连接杆192的一端从连接板的上方穿过安装孔,在连接板下方采用紧固螺帽旋紧在连接杆192上,从而将集水水帽19紧固在连接板上。
本实施例中,所述通槽结构1911的宽度为0.2mm,而生物填料的直径大小一般在2~4mm,所以该通槽结构只允许水通过,可以达到防止滤料流失。。
运行时,水可以从集水水帽19上的通槽结构1911通过,进入锥台结构191的中空腔体内,从而通过连接杆192流出。
本实施例中,所述生物滤池采用钢材料制作,所述连接板的材料为刚,结构简单,精度高。
所述生物滤池4的顶部和中部均设有生物填料入口13,所述生物滤池4的底部设有用于将集水水帽19安装于生物滤池内的安装孔15。
当生物滤池4内的生物填料20的上表面未达到生物滤池的中部的生物填料入口13时,可以通过所述生物滤池4的顶部和/或中部的生物填料入口13加入生物填料;当生物滤池4内的生物填料20的上表面超过生物滤池的中部的生物填料入口13时,为防止生物填料20漏出,只能通过所述生物滤池4的顶部的生物填料入口13加入生物填料。
本实施例中,所述生物填料20为活化沸石和活性炭混合滤料,对COD(化学需氧量)去除率可以达到85%以上,尤其是对浊度和氨氮的去除率可达到98%以上。
活化沸石和活性炭两者的结构都是具有很大的表面积,且对有机物有很强的吸附作用,特别是沸石具有离子交换能力,可以吸附水中的重金属离子和铵离子等,对水中氨氮的去除效率尤其明显,而酸洗椰壳活性炭具有很强耐腐蚀性和很高的机械强度,尤其对色度的去除非常卓越。
以下具体介绍生物过滤器的工作过程。
如图4所示,所述射流器5包括与进水管道连通的射流器进水管56和射流器出水管51(即所述射流器进水管56与所述进水管道的进水口连通,所述射流器出水管与所述进水管道的出水口连通),与在所述射流器进水口56和射流器出水口51之间设有混合室53,所述混合室53两侧设有空气入口7、药液入口8,所述射流器出水管51的一端为与所述混合室53连通的喉管52,另一端为与所述进水管道连通的扩散管,所述喉管52的内径比所述扩散管的内径小,所述射流器进水管56与所述混合室53连通的一端的内径缩小形成一喷嘴。
正常运行时,打开进水阀2和出水阀16,以及空气入口7处的空气进入控制阀,废水通过提升泵从进水管道22分别进入进水管道22上设置的两个射流器5,当一定压力的水以高的速度从喷嘴喷出,进入射流器的混合室53时,会在混合室53形成真空,即会在空气入口7和药液入口8处形成真空区,从而可通过空气入口7吸入大量的空气进入射流器5的混合室53,空气在喉管52处与水剧烈混合,达到给通过的废水充氧的目的,与空气混合的水由扩散管排出,空气在水中以细微气泡上升,在整个过程中形成高效的物质传递,可以对污水进行消毒,净化。这里可以通过调节空气入口7处的空气进入控制阀控制空气进入的量,从而控制水中溶解氧的浓度在合理水平。同时,如果需要给废水中添加营养物质,如添加尿素溶液提高废水中的氮元素浓度,满足微生物的生长需求,可以在药液入口8连接吸液管至药液贮槽,打开药液入口8处的药液进入控制阀,系统运行时就可以实现药液的自动投加,接种污泥混悬液从药液入口8处投加。
充分充氧后的富氧废水到达布水器21,使进水均匀分配在生物填料20表面。废水在生物滤池4内从上而下经过活化沸石、酸洗椰壳活性炭混合生物填料,活化沸石和椰壳活性炭都具有很大的表面积,而且对有机物有很强的吸附作用,这就给微生物的生长提供了很好的生长环境,在此处微生物快速繁殖生长,不断消耗废水中的污染物质,从而使废水得以净化。
当生物过滤器运行一段时间后,需要对其进行反冲洗,此时关闭进水阀2和出水阀16,打开反洗出水阀1和反洗进水阀17,从反洗进水管道10泵入之前处理后的清水,从底部进入生物滤池4内,水自下而上,使活化沸石、酸洗椰壳活性炭混合生物填料构成的生物填料层松动,并将被生物填料层截留的大颗粒物从顶部反洗出水管道12带走,经过一段时间的反冲洗,使得生物过滤器重新具备很高的过水能力,重新投入正常运行。
以上所述为本发明较佳实施例,应当指出,对于本领域普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。

Claims (13)

1.一种生物过滤器,其特征在于,包括:
用于容纳生物填料的生物滤池;
进水管道,所述进水管道的两端分别设有进水口、及从所述生物滤池的顶部延伸至所述生物滤池内部的出水口;
用于将进入进水管道的水进行充氧的射流器,设置在所述进水管道上;
用于提升进入进水管道的水的压力的提升泵,设置在进水管道的进水口;
与所述生物滤池底部的出水口连通的出水管道。
2.根据权利要求1所述的生物过滤器,其特征在于,所述生物滤池为密封式生物滤池。
3.根据权利要求2所述的生物过滤器,其特征在于,所述进水管道的出水口设置有布水器。
4.根据权利要求2所述的生物过滤器,其特征在于,所述射流器包括混合室,所述混合室的侧壁上设有空气入口和用于添加营养药液的药液入口。
5.根据权利要求2所述的生物过滤器,其特征在于,还包括与所述生物滤池的底部的出水口连通的反洗进水管道,以及与所述布水器连通的反洗出水管道。
6.根据权利要求5所述的生物过滤器,其特征在于,所述反洗进水管道上设有反洗进水阀,所述反洗出水管道上设有反洗出水阀。
7.根据权利要求6所述的生物过滤器,其特征在于,所述反洗进水阀和所述反洗出水阀均为自动控制阀。
8.根据权利要求2所述的生物过滤器,其特征在于,还包括用于将所述生物滤池内部的水排出的排空管道,所述排空管道与所述生物滤池的底部的出水口连通。
9.根据权利要求2所述的生物过滤器,其特征在于,所述生物滤池的下部设有用于防止所述生物填料被排出的集水水帽。
10.根据权利要求9所述的生物过滤器,其特征在于,所述生物滤池的顶部和中部均设有生物填料入口,所述生物滤池的底部设有用于安装所述集水水帽的安装孔。
11.根据权利要求2所述的生物过滤器,其特征在于,所述进水管道的出水口与所述射流器的出水口之间设有生物滤池进水阀,所述出水管道上设有出水阀。
12.根据权利要求11所述的生物过滤器,其特征在于,所述进水管道的进水口与所述射流器的进水口之间设有射流器入口控制阀,所述进水阀与所述射流器的出水口之间设有射流器出口控制阀。
13.根据权利要求1-12任一项所述的生物过滤器,其特征在于,所述生物填料为活化沸石和活性炭混合滤料。
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