CN104310576A - 一种改进式曝气生物滤池及包括该生物滤池的污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明申请提供一种改进式曝气生物滤池及包括该滤池的污水处理系统，所述滤池从下至上依次为布水曝气区、填料区和产水区，布水曝气区内设有曝气管道，曝气管道上方设有布水管道，布水管道与供水装置连接；填料区包括底部的支撑板、顶部的拦截板和位于两者之间的滤料；产水区设有溢流管，处理后的出水，经由溢流管输送至后续的水处理工艺单元，所述的污水处理系统提高了曝气生物滤池的曝气效率，减少曝气能量的损耗，降低生物滤池堵塞情况。

Description

一种改进式曝气生物滤池及包括该生物滤池的污水处理系统

技术领域

本发明申请涉及一种环境水处理系统，特别是一种改进式的曝气生物滤池及包括该滤池的污水处理系统，属于环境水处理技术领域。

背景技术

曝气生物滤池简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天。该工艺具有去除SS、COD、BOD、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。

曝气生物滤池的作用原理是利用附着于填料上生长的生物膜降解水中的氮磷等污染物。在运行过程中，常出现生物膜的过度生长导致滤池堵塞的情况，故滤池需设置反冲洗系统冲洗填料上老化的生物膜，以维持系统正常运行。但在反冲洗过程中，生物滤池需要停止运行，且反冲洗后生物滤池需要一定的时间恢复至最佳工作状态。作为曝气生物滤池，曝气过程对于整个工艺影响大，在曝气量方面上的表现为：过大的曝气量会增加能耗，过小的曝气量降低生物膜对污染物的降解效率。

发明内容

本发明申请即是针对目前曝气生物滤池所存在的上述问题，为了提高曝气生物滤池的曝气效率，减少曝气能量的损耗，降低生物滤池堵塞情况，本发明申请提供了一种改进式曝气生物滤池及包括该滤池的污水处理系统。

本发明申请的一个目的是提供一种改进式曝气生物滤池，所述滤池从下至上依次为布水曝气区、填料区和产水区，布水曝气区内设有曝气管道，曝气管道上方设有布水管道，布水管道与供水装置连接；填料区包括底部的支撑板、顶部的拦截板和位于两者之间的滤料；产水区设有溢流管，处理后的出水，经由溢流管输送至后续的水处理工艺单元。

进一步的，所述布水管道包括布水主管、布水支管及喷头，布水主管连接多根布水支管，喷头安装于布水支管上，且布水支管均匀分布在一个平面上。

进一步的，所述曝气管道包括曝气主管和多根曝气支管，曝气主管可与空气压缩机相通，曝气支管为同心圆多层圆管，包括内管、外管和位于二者之间的硅胶层，内管的上下两面均有开孔，并且均匀分布在上下两面，内管上方的孔内嵌气体喷头，下方的孔内嵌反洗气体喷头，外管的上下两面也有开孔，但与内管上的孔错开，外管可旋转，从而可以打开气体喷头或者反洗喷头。

更进一步的，所述气体喷头的孔径较小，而反洗喷头的孔径较大，且为了安装时好区分，二者的形状不同，两种喷头的气孔表面均涂有疏水性材料的涂层，即可让空气通过喷头而水通不过，用于防止停止曝气时曝气生物滤池中的水倒流进入曝气系统中。

进一步的，所述支撑板及拦截板的横截面形状与所述滤池的内壁横截面形状相同或相似，在其横截面上开有若干网状或多孔状结构。

进一步的，所述滤料为轻质滤料，主要成分为火山岩、陶粒的一种或两种的组合，滤料的粒径为30-50mm。

进一步的，所述水处理工艺单元包括蓄水池。

本发明申请的另一个目的是提供包括上述生物滤池的污水处理系统，所述污水处理系统还包括与所述生物滤池中的布水管道连接的供水装置和与曝气管道连接的空气压缩装置。

进一步的，所述供水装置与布水管道连接，所述供水装置包括原水输送装置和反洗装置，原水输送装置和反洗装置通过同一主管与布水管道连接，原水输送装置包括原水管和原水泵，原水泵将原水管内的原水通过所述主管泵入布水管道，在原水进入所述主管前设有第一阀门；反洗装置包括反洗管和反洗泵，反洗泵将反洗管内的反洗液通过所述主管泵入布水管道，在反洗液进入所述主管前设有第二阀门，第一阀门和第二阀门不在同一时间处于开启状态。

更进一步的，所述反洗管与水处理工艺单元相通。

进一步的，所述空气压缩装置包括空气压缩机和设置在空气压缩机与曝气管道之间的控制气体喷头和反洗气体喷头工作状态的控制开关。

更进一步的，所述控制开关为控制曝气支管的外管旋转的旋转把手，所述旋转把手与外管相连，旋转把手带动外管旋转。

所述含有污染物质的原水在进入原水泵前，于原水管处加次氯酸，次氯酸的作用是将填料上的老化的微生物灭杀，致使老化的生物膜脱落，减少曝气生物滤池堵塞的机会，延长曝气生物滤池的工作时间，减少反冲洗的频率。

本发明申请所述的改进式曝气生物滤池及包括该滤池的污水处理系统，具有以下的优点：

1)在原水进入曝气生物滤池前加入次氯酸药剂，既能有效控制原水中携带的藻类数量，又能防止滤料生物膜过度生长导致滤池堵塞；

2)曝气生物滤池选用轻质滤料，在反冲洗过程中，轻质滤料受力均匀、摩擦充分，对老化的细胞膜良好的去除作用；

3)优化布水系统使原水与轻质滤料上的细胞膜接触面积增加，提高生物膜降解效率；

4)优化曝气系统，提高气体的利用率，减少能耗。

附图说明

图1为本发明申请包括生物滤池的污水处理系统实施例的示意图；

图2为本发明申请生物滤池实施例的曝气支管气体喷头的示意图；

图3为本发明申请生物滤池实施例的曝气支管反洗气体喷头的示意图；

其中，1为生物滤池、11为支撑板、12为拦截板、13为溢流管、2为滤料、31为气体压缩机、32为控制开关、33为曝气管道、341为外管、342为硅胶层、343为内管、344为气体喷头、345为反洗气体喷头、41为原水管、42为原水泵、43为第一阀门、51为反洗管、52为反洗泵、53为第二阀门、61为布水主管、62为布水支管、63为喷头、7为蓄水池。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明申请所述的技术方案进行说明，目的是为了公众更好地理解所述技术方案，而不是对其进行任意限制。

本发明申请提供一种改进式曝气生物滤池，如图1所示，所述滤池从下至上依次为布水曝气区、填料区和产水区，布水曝气区内设有曝气管道33，曝气管道上方设有布水管道，布水管道包括布水主管61、布水支管62及喷头63，布水主管61连接多根布水支管62，喷头63安装于布水支管62上，且布水支管62均匀分布在一个平面上，布水管道与供水装置连接；填料区包括底部的支撑板11、顶部的拦截板12和位于两者之间的滤料2，所述支撑板及拦截板的横截面形状与所述滤池的内壁横截面形状相同或相似，在其横截面上开有若干网状或多孔状结构，所述滤料为轻质滤料，主要成分为火山岩、陶粒的一种或两种的组合，滤料的粒径为30-50mm；产水区设有溢流管13，处理后的出水，经由溢流管13输送至后续的水处理工艺单元，在实施例中为蓄水池7。

本发明申请还提供包括上述生物滤池的污水处理系统，所述污水处理系统还包括与所述生物滤池中的布水管道连接的供水装置和与曝气管道连接的空气压缩装置，同样如图1所示，所述供水装置与布水管道连接，所述供水装置包括原水输送装置和反洗装置，原水输送装置和反洗装置通过同一主管与布水管道连接，原水输送装置包括原水管41和原水泵42，原水泵42将原水管41内的原水通过所述主管泵入布水管道，在原水进入所述主管前设有第一阀门43；反洗装置包括反洗管51和反洗泵52，反洗泵52将反洗管51内的反洗液通过所述主管泵入布水管道，在反洗液进入所述主管前设有第二阀门53，第一阀门43和第二阀门53不在同一时间处于开启状态，所述空气压缩装置包括空气压缩机31和设置在空气压缩机31与曝气管道之间的控制气体喷头和反洗气体喷头工作状态的控制开关32；所述曝气管道包括曝气主管和多根曝气支管，曝气主管可与空气压缩机31相通，如图2和3所示，曝气支管为同心圆多层圆管，包括内管343、外管341和位于二者之间的硅胶层342，内管343的上下两面均有开孔，并且均匀分布在上下两面，内管343上方的孔内嵌气体喷头344，下方的孔内嵌反洗气体喷头345，外管341的上下两面也有开孔，但与内管343上的孔错开，外管341可旋转，从而可以打开气体喷头344或者反洗喷头345，在本实施例中，所述控制开关32为控制曝气支管的外管341旋转的旋转把手，所述旋转把手与外管341相连，旋转把手带动外管341旋转，作为优选的实施例，所述气体喷头344的孔径较小，而反洗喷头345的孔径较大，且为了安装时好区分，二者的形状不同，两种喷头的气孔表面均涂有疏水性材料的涂层，即可让空气通过喷头而水通不过，用于防止停止曝气时曝气生物滤池中的水倒流进入曝气系统中。

所述曝气生物滤池在正常工作时，含有污染物质的原水首先经原水泵42加压输送至设于曝气生物滤池3底部的布水曝气区；进而在布水曝气区内的布水系统的作用下，原水于曝气生物滤池横截面范围内实现均匀分布，并呈升流式水力流态连续进入填料区，并不断地与附着于填料上生长的生物膜接触；最后，经过生物膜生物代谢作用处理后的出水向上穿透填料区的滤料进入产水区。期间，空气压缩机31不断地将空气经由曝气管输送至布水曝气区的曝气系统，并与原水一起进入填料区，以供给生物膜所需要的氧气。

在曝气生物滤池在反冲洗时，原水泵42停止工作，第一阀门43(实施例中为电磁阀)关闭，打开第二阀门(实施例中为电磁阀)53，反洗泵52从反洗管51抽取反洗水，经由布水主管进入曝气生物滤池3；同时反冲洗过程除了水冲洗外还伴随着气冲洗，气冲洗过程是，转动控制开关32(实施例中未旋转把手)，关闭气体喷头344，打开反洗气体喷头345，并且空气压缩机31变频，提高曝气量，空气经由空气压缩机31到布气管道进入曝气生物滤池3。

布气支管采用同心圆多层圆管设计，布气支管内层为内管，其为PVC的圆管，圆管上下两面均有开孔，并且均匀分布在上下两面。内管上方的孔内嵌气体喷头，下方的孔内嵌反洗气体喷头，两者的区别在于气体喷头的孔径较小，而反洗喷头的孔径较大，且为了安装时好区分，二者的形状不同，气体喷头的形状为圆形，而反洗喷头的形状为方形，并且两种喷头的气孔表面均涂有疏水性材料的涂层，即可让空气通过喷头而水通不过，用于防止停止曝气时曝气生物滤池3中的水倒流进入曝气系统中；内层外为硅胶层，用于内管与外管中间做密封层，外管上下两面也有开孔，但与内管上的孔错开，即可以旋转外管，可以打开气体喷头或者反洗喷头，而布气支管平均铺设在布水曝气区内的一个平面内。

应该理解的是，上述内容包括附图不是对所述技术方案的限制，事实上，在相同或近似的原理下，对所述技术方案进行的改进，包括各部分的形状、尺寸、所用材质，以及相同功能元件的等同替换，都在本发明申请所要求的技术方案之内。

Claims (10)

1.一种改进式曝气生物滤池，其特征在于：所述滤池从下至上依次为布水曝气区、填料区和产水区，布水曝气区内设有曝气管道，曝气管道上方设有布水管道，布水管道与供水装置连接；填料区包括底部的支撑板、顶部的拦截板和位于两者之间的滤料；产水区设有溢流管，处理后的出水，经由溢流管输送至后续的水处理工艺单元。

2.根据权利要求1所述的改进式曝气生物滤池，其特征在于：所述布水管道包括布水主管、布水支管及喷头，布水主管连接多根布水支管，喷头安装于布水支管上，且布水支管均匀分布在一个平面上。

3.根据权利要求1或2所述的改进式曝气生物滤池，其特征在于：所述曝气管道包括曝气主管和多根曝气支管，曝气主管可与空气压缩机相通，曝气支管为同心圆多层圆管，包括内管、外管和位于二者之间的硅胶层，内管的上下两面均有开孔，并且均匀分布在上下两面，内管上方的孔内嵌气体喷头，下方的孔内嵌反洗气体喷头，外管的上下两面也有开孔，但与内管上的孔错开，外管可旋转，从而可以打开气体喷头或者反洗喷头。

4.根据权利要求3所述的改进式曝气生物滤池，其特征在于：所述气体喷头的孔径较小，而反洗喷头的孔径较大，且为了安装时好区分，二者的形状不同，两种喷头的气孔表面均涂有疏水性材料的涂层，即可让空气通过喷头而水通不过，用于防止停止曝气时曝气生物滤池中的水倒流进入曝气系统中。

5.根据权利要求1或2所述的改进式曝气生物滤池，其特征在于：所述支撑板及拦截板的横截面形状与所述滤池的内壁横截面形状相同或相似，在其横截面上开有若干网状或多孔状结构。

6.根据权利要求1或2所述的改进式曝气生物滤池，其特征在于：所述滤料为轻质滤料，主要成分为火山岩、陶粒的一种或两种的组合，滤料的粒径为30-50mm。

7.根据权利要求1或2所述的改进式曝气生物滤池，其特征在于：所述水处理工艺单元包括蓄水池。

8.包括权利要求1-7所述生物滤池的污水处理系统，其特征在于：所述污水处理系统还包括与所述生物滤池中的布水管道连接的供水装置和与曝气管道连接的空气压缩装置。

9.根据权利要求8所述的污水处理系统，其特征在于：所述供水装置与布水管道连接，所述供水装置包括原水输送装置和反洗装置，原水输送装置和反洗装置通过同一主管与布水管道连接，原水输送装置包括原水管和原水泵，原水泵将原水管内的原水通过所述主管泵入布水管道，在原水进入所述主管前设有第一阀门；反洗装置包括反洗管和反洗泵，反洗泵将反洗管内的反洗液通过所述主管泵入布水管道，在反洗液进入所述主管前设有第二阀门，第一阀门和第二阀门不在同一时间处于开启状态。

10.根据权利要求8或9所述的污水处理系统，其特征在于：所述空气压缩装置包括空气压缩机和设置在空气压缩机与曝气管道之间的控制气体喷头和反洗气体喷头工作状态的控制开关。