CN105948394A - 浅层反硝化生物滤池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了浅层反硝化生物滤池，包括池体；池体从下往上依次设置带孔的配水板、承托层和滤料层，由此将池体间隔出位于配水板下方的配水区和位于滤料层上方的清水区；所述配水区连通进水管；所述清水区上部设置出水槽；所述出水槽连通出水管；所述滤料层内放置纳米微晶复合滤料；所述池体总高度为3～4.5米；所述承托层采用直径大于滤料层所用滤料直径的纳米微晶复合滤料；所述配水区设置碳源投放孔。本发明采用的纳米微晶复合滤料内在孔隙丰富，孔径分布合理，因此生物膜形成后非常稳固，不易因反冲洗而受损，保证了生物处理的稳定性，因此本发明大胆设计了浅层生物滤池，建造成本大大降低，也无需再进行提升，能耗也大大降低。

Description

浅层反硝化生物滤池
技术领域
本发明涉及一种生物滤池，特别是浅层反硝化生物滤池。
背景技术
曝气生物滤池是上世纪八十年代末在欧美发展起来的新型生物膜法污水处理工艺。该工艺集生物氧化和截留悬浮固体于一体，容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，出水水质好，运行费用省。随着水源水质氨氮指标的不断恶化，制水成本不断增加，众多自来水供水企业面临巨大压力。将曝气生物滤池用于自来水供水企业，将是解决这一问题的最佳方案。但现有的曝气生物滤池采用普通的滤料(比表面积为4～7m2/g)，要达到国家标准规定的过滤指标，池体的高度至少要5米，滤料层至少要2～2.5米。而在土建中，4.5米的高度是一个门槛，低于4.5米，浇筑混凝土时只需要一块板，因此高于4.5米，建筑成本将大大增加。此外，由于二沉池高2.5米，要从二沉池将水流入5米高的生物滤池，需要设置用于提升的中间层，非常耗能。
发明内容
本发明的目的是提供一种建造成本低，过滤效果好的浅层反硝化生物滤池。
实现本发明目的的技术方案是浅层反硝化生物滤池，包括池体；池体从下往上依次设置带孔的配水板、承托层和滤料层，由此将池体间隔出位于配水板下方的配水区和位于滤料层上方的清水区；所述配水区连通进水管；所述清水区上部设置出水槽；所述出水槽连通出水管；所述滤料层内放置纳米微晶复合滤料；所述池体总高度为3～4.5米；所述承托层采用直径大于滤料层所用滤料直径的纳米微晶复合滤料；所述配水区设置碳源投放孔。
所述滤料层高度为1.2～1.8米；所述承托层高度为0.2～0.4米；所述配水区高度为0.8～1.1米；所述清水区高度为0.5～0.7米；所述池体在清水区上方设置0.3～0.5米的保护区。
所述配水板为不锈钢板，其上开设多个细长滤缝，厚度为10～20mm。
所述滤料层高度为1.2米；所述承托层高度为0.2米；所述配水区高度为0.8米；所述清水区高度为0.5米；所述保护区高度为0.3米；所述配水板厚度为10mm。
所述池体的1.5米位于地面下。
所述滤料层和承托层的纳米微晶复合滤料比表面积为40～70m2/g，密度为1050～1100kg/m3；所述滤料层的纳米微晶复合滤料的粒径为3～5mm；所述承托层的纳米微晶复合滤料的粒径为16～32mm。
浅层反硝化生物滤池还包括反冲洗进水管和反冲洗出水管；所述反冲洗进水管连通配水区；所述反冲洗出水管连通出水槽。
所述配水区上设置可密封的检修孔。
所述碳源投放孔的碳源投放量由PLC控制。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明采用的纳米微晶复合滤料内在孔隙丰富，孔径分布合理，因此生物膜形成后非常稳固，不易因反冲洗而受损，保证了生物处理的稳定性，因此本发明大胆设计了浅层生物滤池，建造成本大大降低，也无需再进行提升，能耗也大大降低。
(2)本发明的承托层用粒径大一点的纳米微晶复合滤料传统的鹅卵石，除具有承托层作用外，还能培养生物膜，增加滤池生物处理能力，同时，纳米微晶复合滤料重量远比鹅卵石轻，因此又进一步降低了池体的高度。
(3)本发明投加碳源与进水总氮通过PLC精准控制，通过在线监控进水总氮含量，智能控制碳源投加量，高效便捷。
(3)本发明集吸附、滤层截留和生物膜降解能力于一体，高效去除氨氮和CODMn，具有池容小、出水质量高、流程简单、投资成本少等优点；特别是对氨氮去除率高，本发明能为硝化菌群提供良好的生长环境，使硝化菌群有较强的生物活性，氨氮去除率可达78％-95％，CODMn去除率可达15％-28％。
(4)本发明由于滤料比表面积大，单位体积内的微生物量多，因此滤池对水质、水量及温度变化具有较强的适应性，适合水质突发性超标的水源；同时由用开缝的配水板直接进行布水布气的方式取代传统的长柄滤头，因此抗冲击负荷能力强。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的结构示意图。
附图中标号为：
池体1、配水区1-1、清水区1-2、出水槽1-3、保护区1-4、配水板2、承托层3、滤料层4、进水管5、出水管6、反冲洗进水管7、反冲洗出水管8。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，本实施例的浅层反硝化生物滤池，包括池体1；池体1从下往上依次设置带孔的配水板2、承托层3和滤料层4，由此将池体1间隔出位于配水板2下方的配水区1-1和位于滤料层4上方的清水区1-2；配水区1-1连通进水管5；清水区1-2上部设置出水槽1-3；出水槽1-3连通出水管6；滤料层3内放置纳米微晶复合滤料；池体1总高度为3～4.5米；承托层3采用直径大于滤料层3所用滤料直径的纳米微晶复合滤料；配水区1-1设置碳源投放孔。配水板2为不锈钢板，其上开设多个细长滤缝，厚度为10～20mm。滤料层3高度为1.2米；承托层3高度为0.2米；配水区1-1高度为0.8米；清水区1-2高度为0.5米；保护区1-3高度为0.3米；配水板2厚度为10mm。池体1的1.5米位于地面下。滤料层4和承托层3的纳米微晶复合滤料比表面积为40～70m2/g，密度为1050～1100kg/m3；滤料层4的纳米微晶复合滤料的粒径为3～5mm；承托层3的纳米微晶复合滤料的粒径为16～32mm。反冲洗进水管7连通配水区1-1；反冲洗出水管8连通出水槽1-3。配水区1-1上设置可密封的检修孔。碳源投放孔的碳源投放量由PLC控制。池体1的总高度为3米，建造成本低，无需从二沉池进行水的提升，直接用压差落水，非常节能，而且滤料层和承托层的厚度也是经过反复计算验证的最佳方式。
滤料层4内放置纳米微晶复合滤料，纳米微晶复合滤料由多种微孔结构天然矿物和碳素组份，经造粒、焙烧、活化而成。其孔径范围宽，比表面积大，物质成分多样，有高较好的吸附、过滤和生物挂膜等功能，比表面积大，为40～70m2/g，是常规陶粒滤料的100倍左右。表面凹凸粗糙，内部微孔连通，适合各类微生物在其表面和内部成稳定的高活性生物膜；而且表观密度适中，为1050～1100kg/m3，正常运行时滤料在滤池中呈悬浮状态，具有过水水头损失小，不易堵塞、板结的优点；同时滤料利用率高，水头损失增加缓慢，运行周期长，产水量大，从而可以大大降低池体的高度。
最为关键的是承托层3用粒径大一点的纳米微晶复合滤料传统的鹅卵石，除具有承托层作用外，还能培养生物膜，增加滤池生物处理能力，同时，纳米微晶复合滤料重量远比鹅卵石轻，因此又进一步降低了池体的高度。
使用时，滤速为8～10m/h。反冲洗周期为2天冲一次或者根据出水水质情况而定，具体反冲洗步骤为：
第一步：先气冲洗，使老化膜脱落，时间为5min左右。
第二步：用气水冲洗5min左右。
第三步：关气，用水冲洗5min左右。
其中，气反冲洗强度：15L/(m2·s)，水反冲洗强度：5L/(m2·s)。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.浅层反硝化生物滤池，包括池体(1)；其特征在于：池体(1)从下往上依次设置带孔的配水板(2)、承托层(3)和滤料层(4)，由此将池体(1)间隔出位于配水板(2)下方的配水区(1-1)和位于滤料层(4)上方的清水区(1-2)；所述配水区(1-1)连通进水管(5)；所述清水区(1-2)上部设置出水槽(1-3)；所述出水槽(1-3)连通出水管(6)；所述滤料层(3)内放置纳米微晶复合滤料；所述池体(1)总高度为3～4.5米；所述承托层(3)采用直径大于滤料层(3)所用滤料直径的纳米微晶复合滤料；所述配水区(1-1)设置碳源投放孔。
2.根据权利要求1所述的浅层反硝化生物滤池，其特征在于：所述滤料层(3)高度为1.2～1.8米；所述承托层(3)高度为0.2～0.4米；所述配水区(1-1)高度为0.8～1.1米；所述清水区(1-2)高度为0.5～0.7米；所述池体(1)在清水区(1-2)上方设置0.3～0.5米的保护区(1-3)。
3.根据权利要求2所述的浅层反硝化生物滤池，其特征在于：所述配水板(2)为不锈钢板，其上开设多个细长滤缝，厚度为10～20mm。
4.根据权利要求3所述的浅层反硝化生物滤池，其特征在于：所述滤料层(3)高度为1.2米；所述承托层(3)高度为0.2米；所述配水区(1-1)高度为0.8米；所述清水区(1-2)高度为0.5米；所述保护区(1-3)高度为0.3米；所述配水板(2)厚度为10mm。
5.根据权利要求4所述的浅层反硝化生物滤池，其特征在于：所述池体(1)的1.5米位于地面下。
6.根据权利要求5所述的浅层反硝化生物滤池，其特征在于：所述滤料层(4)和承托层(3)的纳米微晶复合滤料比表面积为40～70m2/g，密度为1050～1100kg/m3；所述滤料层(4)的纳米微晶复合滤料的粒径为3～5mm；所述承托层(3)的纳米微晶复合滤料的粒径为16～32mm。
7.根据权利要求6所述的浅层反硝化生物滤池，其特征在于：还包括反冲洗进水管(7)和反冲洗出水管(8)；所述反冲洗进水管(7)连通配水区(1-1)；所述反冲洗出水管(8)连通出水槽(1-3)。
8.根据权利要求7所述的浅层反硝化生物滤池，其特征在于：所述配水区(1-1)上设置可密封的检修孔。
9.根据权利要求8所述的浅层反硝化生物滤池，其特征在于：所述碳源投放孔的碳源投放量由PLC控制。
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