CN105884037A - 组合式弹性填料生物滤池及过滤、清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合式弹性填料生物滤池及过滤、清洗方法，壳体上部一侧设有进水口，壳体下部一侧设有出水口，壳体顶部中间设有搅拌电机，搅拌电机带动搅拌轴旋转，搅拌轴上设有搅拌桨叶，搅拌电机左右两侧分别设有一个压缩电机，两个压缩电机分别通过皮带轮连接前后两端的四个同步轮，四个同步轮分别连接四个梯形丝杠，四个梯形丝杠上分别套设有四个梯形丝杠螺母，搅拌桨叶上部设有网孔压板，网孔压板设置于四个梯形丝杠螺母上，搅拌桨叶下部设有过水网孔板，网孔压板与过水网孔板之间填充有若干纤维球。本发明可以移动。本发明具有过滤及自清洗效果好的优点。

Description

组合式弹性填料生物滤池及过滤、清洗方法

[技术领域]

本发明涉及生物处理装置，具体涉及一种组合式弹性填料生物滤池及过滤、清洗方法。

[背景技术]

在净化水体的工艺中，一般都需要采用压力过滤设备，而其中，纤维球过滤器为为新型的水质精密处理设备。该过滤器选用的纤维球滤料，是由经过新的化学配方合成的特种纤维丝做成，其主要特点是经过本质的改性处理将纤维滤料由亲油型改变为亲水型。其滤料直径可达几十微米甚至几微米，具有比表面积大，过滤阻力小等优点，

纤维球滤料具有密度小、柔性好、可压缩和空隙率大的特点，过滤时受到压力，纤维球互相的交叉，形成上松下密的滤层分布状态。纤维球以他独有的特质：极大的比表面积和孔隙率吸附同时截留水中的悬浮颗粒，充分发挥出滤料深层截污能力；纤维球具有不易沾有的特点，因此反冲洗较为容易，进而用水率降低；还具有耐磨损、化学稳定性强的优点；当滤料受有机物污染严重时，还可以采用化学清洗方法再生，实用性强。

然而，现有的采用纤维球滤料的过滤设备在使用了一段时间后需要将纤维球取出清洗，又或者通过其他的循环设备来进行清洗和循环所述的纤维球滤料，不但增加了设备成本和设备的占地面积，而且费时费力。

[发明内容]

本发明的主要目的在于实现纤维球滤料过滤设备的一体化自清洗。

为了实现上述目的，发明一种组合式弹性填料生物滤池，包括进水口、出水口、搅拌电机、压缩电机、壳体、梯形丝杠、同步轮、皮带、网孔压板、梯形丝杠螺母、搅拌轴、搅拌桨叶、过水网孔板和纤维球，壳体上部一侧设有进水口，壳体下部一侧设有出水口，壳体顶部中间设有搅拌电机，搅拌电机带动搅拌轴旋转，搅拌轴上设有搅拌桨叶，搅拌电机左右两侧分别设有一个压缩电机，两个压缩电机分别通过皮带轮连接前后两端的四个同步轮，四个同步轮分别连接四个梯形丝杠，四个梯形丝杠上分别套设有四个梯形丝杠螺母，搅拌桨叶上部设有网孔压板，网孔压板设置于四个梯形丝杠螺母上，搅拌桨叶下部设有过水网孔板，网孔压板与过水网孔板之间填充有若干纤维球。

该组合式弹性填料生物滤池，还具有如下优化结构：

压缩电机启动，同步轮在皮带的带动下旋转，梯形丝杠随同步轮一起旋转，在螺旋力的传递下，梯形丝杠螺母会上下移动，网孔压板与梯形丝杠螺母固定，因此网孔压板会沿着梯形丝杠上下移动，纤维球被压缩或者释放，当纤维球被压缩时，污水沿着进水口进入壳体内，经过纤维球的过滤，穿过过水网孔板，由出水口流出；当纤维球被释放时，清洗水由进水口进入壳体内，搅拌电机启动，搅拌桨叶随之转动，纤维球在搅拌桨叶的带动下旋转，在旋转过程中，吸附在纤维球上的杂质被清洗水带走，达到自清洗的效果。

本发明还包括一种采用上述的组合式弹性填料生物滤池的过滤方法，具体如下：

a.作为过滤介质去除水体中的悬浮物SS和化学除磷:

压缩减速电机开启，网孔压板向下运行，纤维球开始被压缩，当压板运行到限定位置后，压缩减速电机停止,进水阀门和排水阀门都打开，污水通过进水管道流入过滤器，水体中粒径大于50微米的悬浮物，经过纤维球的吸附、拦截后被截留在纤维球滤床上层面上，在上表面100-300mm滤床区域，过滤后的清水流入消毒池或直接回用；

化学除磷时，在进水管道前的管道混合器里投加化学除磷药剂，包括PAC或三氯化铁，化学除磷药剂里的铝离子或铁离子与污水中的磷酸根反应，生成磷酸铝或磷酸铁絮体，并以悬浮物的形式存在于进水中，该悬浮物经过纤维滤床时，被纤维滤床截留，以达到去除水体中的磷酸盐；

b.作为反硝化菌微生物膜载体，能去除水体中的COD、BOD和生物脱氮除磷：

当水体中有富余的、并可生物利用的BOD时，进入纤维滤床污水中的残留反硝化菌，以纤维滤床为载体，以水体中的BOD为碳源，并附着在纤维滤床上繁殖，形成反硝化菌生物膜；当水体中无富余的、不可生物利用的BOD时，需要外加碳源；水体中的反硝化菌在充足的碳源条件下，将硝酸盐、亚硝酸盐还原为氮气，并释放于大气中，从而达到脱氮的功能；

在反硝化菌繁殖过程中，吸收水体中的磷酸盐形成反硝化菌生物膜，当纤维滤床在清洗过程中，纤维滤床上的生物膜脱落，并随清晰水排放，从而达到生物除磷的作用；

c.作为硝化菌微生物膜载体，能去除水体中的氨氮：

作为硝化菌微生物膜载体时，纤维滤床反应器底部设有曝气系统，曝气系统为纤维滤床持续提供溶解氧；

进入纤维滤床污水中的残留硝化菌，以纤维滤床为载体，并附着在纤维滤床上繁殖，形成硝化菌生物膜，水体中的硝化菌在充足的溶解氧条件下，将氨氮氧化为硝酸盐或亚硝酸盐，从而达到氧化氨氮的功能；

在硝化菌繁殖过程中，吸收水体中的磷酸盐形成反硝化菌生物膜，当纤维滤床在清洗过程中，纤维滤床上的生物膜脱落，并随清晰水排放，从而达到生物除磷的作用；

此外，本发明还包括上述组合式弹性填料生物滤池的清洗方法，具体如下：

随着水中的悬浮物在纤维球上的累积数量增加，纤维球的过滤效果会慢慢降低，出水水质和水量会降低，当出水监测器检测到水质和水量达到设定值时，或当滤床的阻力达到1m时，过滤器将停止进水，开始自动清洗过程：关闭过滤器的进口阀门和清水排出阀门，污水停止进入过滤器；压缩减速电机开启，压板向上运行，纤维球开始膨胀，当压板运行到限定位置后，压缩减速电机停止，清洗水阀门和排污阀门同时打开，清水进入过滤器，搅拌电机开启，桨叶带动纤维球在过滤器内旋转清洗，整个清洗过程将持续几分钟，清洗结束后，清洗水带着纤维球吸附的悬浮物和脱落的生物膜等污染物由排污管排出，清洗水排放完毕，搅拌电机关闭，清洗水阀门和排污阀门关闭，压缩电机开启，压板向下运行，纤维球被压缩，压板到达限定位置后，压缩电机关闭，污水进口阀打开，污水出口阀打开，开始下一个进水周期。

本发明通过独特的生物滤池的结构设计，在停止过滤时能够进行自我清洗，整个清洗过程只需要几分钟就能够实现生物滤池的再次使用，整个过程简单快捷，本发明的内部过滤结构能够有效的增加过滤效果，一体化去除水体中的COD、BOD、SS、和反硝化生物脱氮除磷，可作为好氧生物滤池，降解水体中的氨氮。

[附图说明]

图1为自清洗过滤器正视图。

图2为自清洗过滤器A-A剖面图。

图3为自清洗过滤器右视图。

图4为自清洗过滤器俯视图。

图中1为进水口，2为出水口，3为搅拌电机，4为压缩电机，5为壳体，6为搅拌电机支架，7为压缩电机支架，8为梯形丝杠，9为同步轮，10为皮带，11为轴承，12为轴承座，13为网孔压板，14为梯形丝杠螺母，15为丝杠轴套，16为搅拌轴，17为搅拌桨叶，18为搅拌轴轴套，19为过水网孔板，20为网孔板支撑架，21为纤维球。

[具体实施方式]

以下结合实施例和附图对于本发明做进一步说明，实施例仅用于解释说明而不用于限定本发明的保护范围。

本实施例中的组合式弹性填料生物滤池结构如下：

如图1所示，壳体上部一侧设有进水口，壳体下部一侧设有出水口，壳体顶部中间设有搅拌电机，搅拌电机带动搅拌轴旋转，搅拌轴上设有搅拌桨叶，如图3、图4所示搅拌电机左右两侧分别设有一个压缩电机，两个压缩电机分别通过皮带轮连接前后两端的四个同步轮，四个同步轮分别连接四个梯形丝杠，该滤池的内部结构如附图2所示，四个梯形丝杠上分别套设有四个梯形丝杠螺母，搅拌桨叶上部设有网孔压板，网孔压板设置于四个梯形丝杠螺母上，搅拌桨叶下部设有过水网孔板，网孔压板与过水网孔板之间填充有若干纤维球，纤维球的材质为弹性纤维，具有耐腐蚀、耐摩擦、使用寿命长的优点。

其工作原理如下：

压缩电机启动，同步轮在皮带的带动下旋转，梯形丝杠随同步轮一起旋转，在螺旋力的传递下，梯形丝杠螺母会上下移动，网孔压板与梯形丝杠螺母固定，因此网孔压板会沿着梯形丝杠上下移动，纤维球被压缩或者释放，当纤维球被压缩时，污水沿着进水口进入壳体内，经过纤维球的过滤，穿过过水网孔板，由出水口流出；当纤维球被释放时，清洗水由进水口进入壳体内，搅拌电机启动，搅拌桨叶随之转动，纤维球在搅拌桨叶的带动下旋转，在旋转过程中，吸附在纤维球上的杂质被清洗水带走，达到自清洗的效果。

过滤时：

1)、作为过滤介质去除水体中的悬浮物SS和化学除磷。

压缩减速电机开启，压板向下运行，纤维球开始被压缩，当压板运行到限定位置后，压缩减速电机停止。进水阀门和排水阀门都打开，污水通过进水管道流入过滤器，水体中粒径大于50微米的悬浮物，经过纤维球的吸附、拦截等作用被截留在纤维球滤床上层面上(在上表面100-300mm滤床区域)，过滤后的清水流入消毒池或直接回用。

化学除磷时，在进水管道前的管道混合器里投加化学除磷药剂，如PAC，三氯化铁等，化学除磷药剂里的铝离子或铁离子与污水中的磷酸根反应，生成磷酸铝或磷酸铁等絮体，并以悬浮物的形式存在于进水中，该悬浮物经过纤维滤床时，被纤维滤床截留，以达到去除水体中的磷酸盐。

2)、作为反硝化菌微生物膜载体，可去除水体中的COD、BOD和生物脱氮除磷。

当水体中有富余的、并可生物利用的BOD时，进入纤维滤床污水中的残留反硝化菌，以纤维滤床为载体，以水体中的BOD为碳源(如水体中无富余的、不可生物利用的BOD时，需要外加碳源，如甲醇、乙醇、醋酸钠、葡萄糖等)，并附着在纤维滤床上繁殖，形成反硝化菌生物膜。水体中的反硝化菌在充足的碳源条件下(该条件下的纤维滤床无曝系统，故为缺氧条件)，将硝酸盐、亚硝酸盐还原为氮气，并释放于大气中，从而达到脱氮的功能。

在反硝化菌繁殖过程中，吸收水体中的磷酸盐形成反硝化菌生物膜，当纤维滤床在清洗过程中，纤维滤床上的生物膜脱落，并随清晰水排放，从而达到生物除磷的作用。

3)、作为硝化菌微生物膜载体，可去除水体中的氨氮。

作为硝化菌微生物膜载体时，纤维滤床反应器底部设有曝气系统，曝气系统为纤维滤床持续提供溶解氧。

进入纤维滤床污水中的残留硝化菌，以纤维滤床为载体，并附着在纤维滤床上繁殖，形成硝化菌生物膜。水体中的硝化菌在充足的溶解氧条件下，将氨氮氧化为硝酸盐或亚硝酸盐，从而达到氧化氨氮的功能。

在硝化菌繁殖过程中，吸收水体中的磷酸盐形成反硝化菌生物膜，当纤维滤床在清洗过程中，纤维滤床上的生物膜脱落，并随清晰水排放，从而达到生物除磷的作用。

纤维滤床用于去除水体中的COD、BOD、氨氮和生物脱氮除磷时，进水和清洗方式与过滤水体中的悬浮物时的进水和清洗方式相同，即如下：

纤维滤床清洗时：

随着水中的悬浮物在纤维球上的累积数量增加，纤维球的过滤效果会慢慢降低，出水水质和水量会降低，当出水监测器检测到水质和水量达到设定值时(或当滤床的阻力达到1m时)，过滤器将停止进水，开始自动清洗过程，即：关闭过滤器的进口阀门和清水排出阀门，污水停止进入过滤器；压缩减速电机开启，压板向上运行，纤维球开始膨胀，当压板运行到限定位置后，压缩减速电机停止。清洗水阀门和排污阀门同时打开，清水进入过滤器，搅拌电机开启，桨叶带动纤维球在过滤器内旋转清洗，整个清洗过程将持续几分钟，清洗结束后，清洗水带着纤维球吸附的悬浮物和脱落的生物膜等污染物由排污管排出，清洗水排放完毕，搅拌电机关闭，清洗水阀门和排污阀门关闭。压缩电机开启，压板向下运行，纤维球被压缩，压板到达限定位置后，压缩电机关闭，污水进口阀打开，污水出口阀打开，开始下一个进水周期。

Claims (4)

1.一种组合式弹性填料生物滤池，包括进水口、出水口、搅拌电机、压缩电机、壳体、梯形丝杠、同步轮、皮带、网孔压板、梯形丝杠螺母、搅拌轴、搅拌桨叶、过水网孔板和纤维球，其特征在于壳体上部一侧设有进水口，壳体下部一侧设有出水口，壳体顶部中间设有搅拌电机，搅拌电机带动搅拌轴旋转，搅拌轴上设有搅拌桨叶，搅拌电机左右两侧分别设有一个压缩电机，两个压缩电机分别通过皮带轮连接前后两端的四个同步轮，四个同步轮分别连接四个梯形丝杠，四个梯形丝杠上分别套设有四个梯形丝杠螺母，搅拌桨叶上部设有网孔压板，网孔压板设置于四个梯形丝杠螺母上，搅拌桨叶下部设有过水网孔板，网孔压板与过水网孔板之间填充有若干纤维球。

2.如权利要求1所述的一种组合式弹性填料生物滤池，其特征在于压缩电机启动，同步轮在皮带的带动下旋转，梯形丝杠随同步轮一起旋转，在螺旋力的传递下，梯形丝杠螺母会上下移动，网孔压板与梯形丝杠螺母固定，因此网孔压板会沿着梯形丝杠上下移动，纤维球被压缩或者释放，当纤维球被压缩时，污水沿着进水口进入壳体内，经过纤维球的过滤，穿过过水网孔板，由出水口流出；当纤维球被释放时，清洗水由进水口进入壳体内，搅拌电机启动，搅拌桨叶随之转动，纤维球在搅拌桨叶的带动下旋转，在旋转过程中，吸附在纤维球上的杂质被清洗水带走，达到自清洗的效果。

3.一种采用如权利要求1所述的组合式弹性填料生物滤池的过滤方 法，其特征在于所述的方法具体如下：

a.作为过滤介质去除水体中的悬浮物SS和化学除磷:

压缩减速电机开启，网孔压板向下运行，纤维球开始被压缩，当压板运行到限定位置后，压缩减速电机停止,进水阀门和排水阀门都打开，污水通过进水管道流入过滤器，水体中粒径大于50微米的悬浮物，经过纤维球的吸附、拦截后被截留在纤维球滤床上层面上，在上表面100-300mm滤床区域，过滤后的清水流入消毒池或直接回用；

化学除磷时，在进水管道前的管道混合器里投加化学除磷药剂，包括PAC或三氯化铁，化学除磷药剂里的铝离子或铁离子与污水中的磷酸根反应，生成磷酸铝或磷酸铁絮体，并以悬浮物的形式存在于进水中，该悬浮物经过纤维滤床时，被纤维滤床截留，以达到去除水体中的磷酸盐；

b.作为反硝化菌微生物膜载体，能去除水体中的COD、BOD和生物脱氮除磷：

当水体中有富余的、并可生物利用的BOD时，进入纤维滤床污水中的残留反硝化菌，以纤维滤床为载体，以水体中的BOD为碳源，并附着在纤维滤床上繁殖，形成反硝化菌生物膜；当水体中无富余的、不可生物利用的BOD时，需要外加碳源；水体中的反硝化菌在充足的碳源条件下，将硝酸盐、亚硝酸盐还原为氮气，并释放于大气中，从而达到脱氮的功能；

在反硝化菌繁殖过程中，吸收水体中的磷酸盐形成反硝化菌生 物膜，当纤维滤床在清洗过程中，纤维滤床上的生物膜脱落，并随清晰水排放，从而达到生物除磷的作用；

c.作为硝化菌微生物膜载体，能去除水体中的氨氮：

作为硝化菌微生物膜载体时，纤维滤床反应器底部设有曝气系统，曝气系统为纤维滤床持续提供溶解氧；

进入纤维滤床污水中的残留硝化菌，以纤维滤床为载体，并附着在纤维滤床上繁殖，形成硝化菌生物膜，水体中的硝化菌在充足的溶解氧条件下，将氨氮氧化为硝酸盐或亚硝酸盐，从而达到氧化氨氮的功能；

在硝化菌繁殖过程中，吸收水体中的磷酸盐形成反硝化菌生物膜，当纤维滤床在清洗过程中，纤维滤床上的生物膜脱落，并随清晰水排放，从而达到生物除磷的作用。

4.一种采用如权利要求1所述的组合式弹性填料生物滤池的清洗方法，其特征在于方法具体如下：

随着水中的悬浮物在纤维球上的累积数量增加，纤维球的过滤效果会慢慢降低，出水水质和水量会降低，当出水监测器检测到水质和水量达到设定值时，或当滤床的阻力达到1m时，过滤器将停止进水，开始自动清洗过程：关闭过滤器的进口阀门和清水排出阀门，污水停止进入过滤器；压缩减速电机开启，压板向上运行，纤维球开始膨胀，当压板运行到限定位置后，压缩减速电机停止，清洗水阀门和排污阀门同时打开，清水进入过滤器，搅拌电机开启，桨叶带动纤维球在过滤器内旋转清洗，整个清洗过程将持续 几分钟，清洗结束后，清洗水带着纤维球吸附的悬浮物和脱落的生物膜等污染物由排污管排出，清洗水排放完毕，搅拌电机关闭，清洗水阀门和排污阀门关闭，压缩电机开启，压板向下运行，纤维球被压缩，压板到达限定位置后，压缩电机关闭，污水进口阀打开，污水出口阀打开，开始下一个进水周期。