CN105712582A - 一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元，具有去除TN（总氮）、TP（总磷）和SS（悬浮物）的功能，并且具有碳源投加少，过滤周期长，滤速快，截污量大，出水SS低，运行效果稳定，占地面积小，投资省等优点。

Description

一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池

技术领域

本发明属于城市污水处理领域，进一步是指一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池。

背景技术

目前，在污水处理厂提标改造深度处理中，经常用到下列二种滤池。

1）生物滤池

生物滤池（BAF）是80年代开发研究的微生物附着型深床处理设备。曝气生物滤池可以看成是生物接触氧化法的一种特殊形式，即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，如火山岩、陶粒、砂粒等，以提供生物膜生长的载体。根据污水流向不同分为上向流或下向流滤池，污水由下而上或由上而下流过填料，在填料层下部鼓风曝气，使空气与污水同向或逆向接触。

生物滤池的构造及运行方式与给水处理的普通快滤池相似，它是一种具有活性污泥法特点的生物膜法处理构筑物，除主要依靠填料上的生物膜外，滤池中尚存在一定浓度类似活性污泥的悬浮生物量，对污水也有一定降解作用。填料本身可截留SS，因此生物滤池可同时完成生物处理与固液分离。在选择较小的填料粒径和相对较低的滤速，固液分离效果优于沉淀池，可接近普通快滤池的过滤效果。

生物滤池虽滤速高、占地小、抗冲击能力强、处理效果稳定，但存在碳源消耗大的缺点。

2）活性砂滤池

上流式连续反洗砂滤池可将生物特性与砂滤池相结合，使得滤池可以具有硝化、反硝化等特征。这种滤池为上向流砂滤池，在运行时连续反冲洗。原水通过进水管进入过滤器内部，经布水器均匀分配后向上逆流通过滤料完成絮凝、过滤、滤液在过滤器上部聚集溢流外排。在此过程中，原水被过滤，水中的污染物含量降低，同时石英砂中污染物的含量增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。砂粒和被截留固在滤池中向下移动，进入到滤池中央的空气提升装置的吸口处，砂粒流过气体管时，靠空气的搅动擦洗颗粒，将砂粒与过滤物分离。在气管的顶部，清洗干净的砂粒回落到滤床的顶部，分离的固体污染物外排。

活性砂滤池虽碳源投加较少，处理效果稳定，但存在占地面积大的缺点。

因此，实有必要提供一种新的应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池。该技术具有碳源投加少，过滤周期长，滤速高，水头损失小，截污量大，出水SS低，运行效果稳定，占地面积小，投资省等优点。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其包括配水室、待滤水进水管、反冲洗进水管和排水出水装置，所述配水室内设置有滤板支撑梁和滤板滤头组合件，所述滤板支撑梁设置于反粒度深床滤池的底部，所述的滤板滤头组合件包括设置在滤板支撑梁上的滤板和多个滤头，所述滤板上设置有垫层，和贴设在垫层上的滤料层。

优选的，所述滤料层为颗粒粒径是从下至上依次由粗到细进行排列石英砂。

优选的，所述排水出水装置包括设置于池壁上部的反冲洗排水槽、反冲洗排水槽底部的反冲洗排水管、靠近所述反冲洗排水槽设置的滤后水出水槽，和滤后水出水槽底部的滤后水出水管。

优选的，所述滤后水出水槽的槽顶在立面上高于反冲洗排水槽的槽顶。

优选的，所述滤板支撑梁中预埋螺杆，所述滤板卡设在所述预埋螺杆上。

优选的，所述反粒度深床滤池进一步包括一套设在预埋螺杆上的压板，所述压板贴设在所述滤板滤头组合件上，并进一步通过螺母固定在滤板支撑梁上。

优选的，所述滤板支撑梁的垂直截面上设置有通水孔。

本发明的工作原理：

①采用特殊规格及形状的优质石英砂作为反硝化生物的挂膜介质，同时反粒度深床又是硝酸氮（NO₃-N）及悬浮物的去除构筑物。2~4mm石英砂介质的比表面积较大，2.88m深介质的滤床可以避免窜流或穿透现象，即使前段处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也可减少滤床水力穿透现象发生。

②过滤水的水流方向与传统的下向流正粒度滤池相反，即待滤水从滤池底部进入，在反粒度过滤中，滤料的粒径分布沿过滤方向由粗到细，而过滤水流首先接触较大颗粒的粗滤料层，沿程滤料粒径逐渐减少，到最后才接触较小粒径的细滤料层。因而，杂质在整个滤料层中分布趋于均匀，整个滤料层都能得到充分的利用，最大额度提升了滤料层的截污能力（期终滤层截污量可达15kg/m³左右），固体物负荷高的特性延长了滤池过滤周期，减少了反冲洗次数，并能对应峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：反粒度深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元，具有去除TN（总氮）、TP（总磷）和SS（悬浮物）的功能，并且具有碳源投加少，过滤周期长，滤速高，截污量大，出水SS低，运行效果稳定，占地面积小，投资省等优点。

附图说明

图1是本发明的应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池的平面结构示意图

图2是图1的A-A剖面图

在图中

1-滤板支撑梁；2-预埋螺杆；3-滤板滤头组合件；4-压板；5-配水室；6-待滤水进水管；7-垫层；8-滤料层；9-反冲洗排水槽；10-反冲洗排水管；11-滤后水出水槽；12-滤后水出水管；13-反冲洗进水管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明

如图1、图2所示，一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其包括配水室5、待滤水进水管6、反冲洗进水管13和排水出水装置。

所述配水室内设置有滤板支撑梁1和滤板滤头组合件3，所述滤板支撑梁1设置于反粒度深床滤池的底部，滤板滤头组合件3包括设置在滤板支撑梁上的滤板和多个滤头，所述滤板上设置有垫层7，和贴设在垫层上的滤料层8。

在本实施方式中，滤板支撑梁1，梁宽为120mm，梁中留有预埋螺杆2，螺杆直径为��14mm，在梁的垂直截面积留有3个通水孔，通水孔尺寸长×宽×高=500×120×250mm；所述滤板滤头组合件3设置在滤板支撑梁1上，滤板规格为长×宽×厚=980×980×100mm，单块滤板上均匀布56只滤头，滤头规格为��76×292mm，四块滤板的四个角刚好挤住预埋螺杆2，压板4中间穿��18mm孔套在预埋螺杆上，用螺母固定以压住滤板滤头组合件3，防止其松动。

垫层7选用粒径为4~8mm的鹅卵石，厚度为100mm，滤料层8选用粒径为2~4mm的优质石英砂，厚度为2880mm。且所述滤料层8的颗粒粒径是从下至上依次由粗到细进行排列。

所述池壁内侧的上部设置有反冲洗排水槽9，反冲洗排水槽9底部设置有反冲洗排水管10。

靠近反冲洗排水槽9设置有滤后水出水槽11，滤后水出水槽11底部设置有滤后水出水管12。滤后水出水槽槽顶在立面上高于反冲洗排水槽9槽顶。

本发明工作过程包括过滤过程和反洗过程，其过滤过程的水流方向和传统的下向流正粒度滤池相反，反冲洗过程的水流方向和传统的下向流正粒度滤池相同，即过滤水流和反冲洗水流同向。具体为：

过滤过程：从图2可知，待滤水经待滤水进水管6进入滤池底部的配水室5，再依次由下至上经滤板滤头组合件3、垫层7、滤料层8；待滤水中大颗粒悬浮物进入滤料层8后先被底层粗滤料所截留，越往上层水中悬浮物颗粒和滤料粒径都越来越小，悬浮物极易被拦截去除；通过去除悬浮物后，滤后水再通过滤后水出水槽11和滤后水出水管12送出池外。

另外，在过滤过程中，石英砂滤料作为反硝化生物的挂膜介质，同时反粒度深床滤池又是硝酸氮（NO₃-N）的去除构筑物。

反冲洗过程：在过滤一段时间后，当滤池的过滤水头损失达到规定值或滤后水SS超过规定的水质标准后，说明滤池需要进行反冲洗。从图2可知，在反冲洗时，关闭待滤水进水管6，开启反冲洗进水管13，反冲洗水进入滤池底部的配水室5，再依次由下往上经滤板滤头组合件3、垫层7、滤料层8，使滤料层8处于低膨胀悬浮状态，在滤料颗粒彼此互相碰撞摩擦和反冲洗水流对滤料颗粒冲刷剪切的双重作用下，滤料颗粒及其孔隙中所截留的污泥脱离滤层，随上升水流进入反冲洗排水槽9和反冲洗排水管10后排出池外。经一定时间冲出水变清后，结束反冲洗过程。待滤水又进入滤池恢复过滤。

本发明反粒度深床滤池的工作原理：

①采用特殊规格及形状的优质石英砂作为反硝化生物的挂膜介质，同时反粒度深床又是硝酸氮（NO₃-N）及悬浮物的去除构筑物。2~4mm石英砂介质的比表面积较大，2.88m深介质的滤床可以避免窜流或穿透现象，即使前段处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也可减少滤床水力穿透现象发生。

②过滤水的水流方向与传统的下向流正粒度滤池相反，即待滤水从滤池底部进入，在反粒度过滤中，滤料的粒径分布沿过滤方向由粗到细，而过滤水流首先接触较大颗粒的粗滤料层，沿程滤料粒径逐渐减少，到最后才接触较小粒径的细滤料层。因而，杂质在整个滤料层中分布趋于均匀，整个滤料层都能得到充分的利用，最大额度提升了滤料层的截污能力（期终滤层截污量可达15kg/m³左右），固体物负荷高的特性延长了滤池过滤周期，减少了反冲洗次数，并能对应峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况。

与现有技术相比，本发明的反粒度深床滤池有益效果是：反粒度深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元，具有去除TN（总氮）、TP（总磷）和SS（悬浮物）的功能，并且具有碳源投加少，过滤周期长，滤速高，截污量大，出水SS低，运行效果稳定，占地面积小，投资省等优点。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“正向”、“反向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是、示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其特征在于，其包括配水室、待滤水进水管、反冲洗进水管和排水出水装置，所述配水室内设置有滤板支撑梁和滤板滤头组合件，所述滤板支撑梁设置于反粒度深床滤池的底部，所述的滤板滤头组合件包括设置在滤板支撑梁上的滤板和多个滤头，所述滤板上设置有垫层，和贴设在垫层上的滤料层。

2.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其特征在于，所述滤料层为颗粒粒径是从下至上依次由粗到细进行排列石英砂。

3.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其特征在于，所述排水出水装置包括设置于池壁上部的反冲洗排水槽、反冲洗排水槽底部的反冲洗排水管、靠近所述反冲洗排水槽设置的滤后水出水槽，和滤后水出水槽底部的滤后水出水管。

4.根据权利要求3所述的一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其特征在于，所述滤后水出水槽的槽顶在立面上高于反冲洗排水槽的槽顶。

5.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其特征在于，所述滤板支撑梁中预埋螺杆，所述滤板卡设在所述预埋螺杆上。

6.根据权利要求5所述的一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其特征在于，所述反粒度深床滤池进一步包括一套设在预埋螺杆上的压板，所述压板贴设在所述滤板滤头组合件上，并进一步通过螺母固定在滤板支撑梁上。

7.根据权利要求5所述的一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其特征在于，所述滤板支撑梁的垂直截面上设置有通水孔。