CN106006945A - 一种用于生活污水处理的寄生填料生物滤池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，包括进水口和出水口，所述进水口与设于生物滤池中布水层内的布水管相连，出水口与设于生物滤池中集水层内的排水管连接，所述布水层和集水层之间设有数个寄生填料层和过水层，所述寄生填料层和过水层交替布置；从所述进水口流入布水管的废水经该布水管向布水层布水，所述布水层内的水经寄生填料层和过水层后进入集水层，再从所述排水管经出水口流出。本发明不仅可以实现曝气自动化，而且采用特殊的填料，净化效率高。

Description

一种用于生活污水处理的寄生填料生物滤池

技术领域

本发明涉及水处理设备领域，具体说是一种用于生活污水处理的寄生填料生物滤池。

背景技术

随着经济的发展我国重工业行业得到了快速的发展，近年来化工及各种生产制造企业的兴起，在为社会提供物质需要的同时也造成了严重的环境污染。其生产制造业中的废水也日趋增长，同时，污水处理设备也得到快速发展，截至2015年底，我国污水处理能力达到了1 .57亿立方米/日。污水污泥是污水处理过程中最主要的危害副产物，含有大量的致病菌和有毒、有害物质，但我国城市污水污泥的处理处置技术的发展却相对落后，每年约有80％的污泥没有得到妥善处理，造成了地表水、空气、土壤的严重污染，因此，污泥的减量化技术是国家发展的重大需要。

在污水处理设备中，废水的生物处理是人为地营造一个适于微生物生长的环境，以非常高的微生物浓度消化有机污染物，为了达到这个目的，保证微生物的正常生长，就要满足微生物的生长条件，在好氧生物法中，供氧是重要的环节，保证高浓度的微生物生长对氧的要求，要有一个好的鼓风曝气系统，在现有技术中，鼓风曝气系统能耗约占污水处理设备总能耗的一半左右，对出水水质的影响较大，因此需要进行优化运行和节能降耗的研究。

现在国内大多数污水处理厂曝气量的分配、供应效果很不理想，溶解氧浓度振荡大，周围前后段溶解氧浓度相差很大，直接影响出水水质，大多数污水处理厂曝气量的分配、供应仍然靠人工远地手控，很容易产生差错，对系统造成人为的冲击，在污水处理厂实际运行控制中，这种方法达不到很好的控制效果，控制滞后、精度低、溶解氧波动大、能耗高以及直接影响污水处理的效果及污泥活力甚至出水水质。所以，研究和推广新的污水处理设备及相应的控制系统来提高城市污水处理生产工艺水平很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种曝气自动化程度高、净化效率高的用于生活污水处理的寄生填料生物滤池。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，包括进水口和出水口，所述进水口与设于生物滤池中布水层内的布水管相连，出水口与设于生物滤池中集水层内的排水管连接，所述布水层和集水层之间设有数个寄生填料层和过水层，所述寄生填料层和过水层交替布置；从所述进水口流入布水管的废水经该布水管向布水层布水，所述布水层内的水经寄生填料层和过水层后进入集水层，再从所述排水管经出水口流出。

作为优选，所述每一层通过曝气管供氧。

作为优选，所述曝气管周壁沿其长度方向设置有数个出气孔，该曝气管一端与外界连通，另一端穿过布水层、数个寄生填料层、数个过水层和集水层，从曝气管所述一端进入的氧气通过出气孔进入所述每一层。

作为优选，还包括至少一个负压布气装置，每一负压布气装置和设置在生物滤池外的负压混流鼓风机相连，该负压混流鼓风机通过所述负压布气装置可抽出滤池内的气体。

作为优选，每一所述负压布气装置包括负压管和与该负压管连通并设于每一所述寄生填料层和/或过水层内的布气管，每一所述布气管管壁沿其长度方向设置有数个进气孔，所述寄生填料层和/或过水层内气体从所述进气孔进入布气管，再从布气管经负压管抽出。

作为优选，还包括数个曝气调控系统，每一曝气调控系统包括控制所述负压混流鼓风机的PLC控制器和设置在生物滤池内的溶解氧测量仪，所述PLC控制器根据溶解氧测量仪的信号调控对应负压混流鼓风机工作。

作为优选，所述数个曝气调控系统与一上位协调机进行通信。

作为优选，所述生物滤池还设有与曝气调控系统连接的报警装置。

作为优选，所述排水管上设有数个集水装置，每一集水装置呈“T”形立于排水管上。

作为优选，所述集水装置设有多个集水孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、所述发明采用曝气调控系统实现了生物滤池的自动化，精确、稳定地控制生物滤池内溶解氧浓度，提高生化处理率，改善出水水质;

2、负压混流鼓风机的设置实现了布气装置的负压状态，是氧气实现更好的循环和更新；

3、所述寄生填料层采用特殊的填料可以更好的净化水质；

4、所述数个寄生填料层和过水层的交替设，可以多次净化废水。

附图说明

图1是本发明一种优选方式的结构示意图；

图2是本发明曝气调控系统的电气原理图。

具体实施方式

下面将结合图1、图2详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

一种用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，包括进水口12和出水口13，所述进水口12与设于生物滤池中布水层2内的布水管1相连，出水口13与设于生物滤池中集水层4内的排水管3连接，所述布水层2和集水层4之间设有数个寄生填料层6和过水层5，所述寄生填料层6和过水层5交替布置。所述进水口12和出水口13的位置不限定，进水口可位于生物滤池的中上部，出水口位于生物滤池的底端，此时，废水从进水口12进入布水管1，布水管1内的水通过设置在布水管1上的数个布水孔流入至布水层2中，由于寄生填料层6和过水层5交替设于布水层2和集水层4之间，在重力作用下，布水层内的废水依次流过交替设置的寄生填料层6和过水层5，最终汇集流至集水层4，集水层4内的水最终经集水装置10从排水管3流出。当进水口12位于生物滤池底端，出水口13位于生物滤池中上部时，进水口的废水由泵送装置送入生物滤池内，同时，出水口也连接有可产生压力的装置，使废水从生物滤池底端进入，经过寄生填料层、布水层后由生物滤池顶端流出。在工作过程中，所述排水管3上设有数个集水装置10，多个集水装置10的设置可以增大单位时间内出水的流量，提高效率，每一集水装置呈“T”形立于排水管上，所述集水装置设有多个集水孔，集水孔可为方形、圆形、椭圆等。所述生物滤池设置多个寄生填料层6，可以使废水多次与寄生填料层内的填料中的有机物结合，达到更好的净化目的。所述过水层的设置可以收集从寄生填料层流出的水，以便聚合和进入下层寄生填料层。所述寄生填料层内的填料为特殊填料，可以起到更好的去除有机物的作用。所述过水层5内设置了普通填料，过水层的设置可以起到承托寄生填料层的目的，普通填料可采用碎石、腐殖填料、石英砂等。

所述每一层通过曝气管9供氧。所述每一层指的是布水层、集水层、每一寄生填料层和过水层。所述曝气管9周壁沿其长度方向设置有数个出气孔，该曝气管9一端与外界连通，另一端穿过布水层2、数个寄生填料层6、数个过水层5和集水层4，从曝气管所述一端进入的氧气通过出气孔进入所述每一层。还包括至少一个负压布气装置7，每一负压布气装置7和设置在生物滤池外的负压混流鼓风机8相连，该负压混流鼓风机通过所述负压布气装置7可抽出滤池内的气体。每一所述负压布气装置7包括负压管和与该负压管连通并设于每一所述寄生填料层6和/或过水层5内的布气管11，每一所述布气管管壁沿其长度方向设置有数个进气孔，所述寄生填料层6和/或过水层5内气体从所述进气孔进入布气管，再从布气管经负压管抽出。所述曝气管的设置使池内液体与空气接触充氧，在工作过程中可以搅动液体，以加速空气中的氧向液体中转移，从而完成充氧的目的；此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物与溶解氧接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。所述曝气管9的出气孔使氧气进入至生物滤池的各层，给滤池内的特殊填料和普通填料里的微生物供氧，所述氧气与填料里的微生物反应后，经布气管11上进气孔汇集进入布气管11后由负压管流出。所述负压布气装置7为至少一个，其多个的设置可以加大供氧的循环，起到更好的净化作用，每一负压布气装置7和设置在生物滤池外对应的负压混流鼓风机8相连，负压混流鼓风机将负压布气装置内反应后的氧气抽出至生物滤池外，使负压布气装置内形成负压，在负压的作用下，生物滤池内的氧气由高压流向负压，经负压布气装置流出。

所述生物滤池还包括数个曝气调控系统15，每一曝气调控系统15包括控制所述负压混流鼓风机8的PLC控制器16和设置在生物滤池内的溶解氧测量仪14，所述PLC控制器16根据溶解氧测量仪14的信号调控对应负压混流鼓风机8工作；所述数个曝气调控系统15与一上位协调机17进行通信。所述曝气调控系统15的设置实现了曝气的自动化，所述溶解氧测量仪14的设置可以连续并且精确的实时监测生物池内的含氧量，并将该含氧量的信号经PLC控制器16发送给上位协调机17，由于上位协调机内设置了相应的程序，因而当含氧量高于额定范围值时，上位协调机17发出相应操作指令，使PLC控制器16控制负压混流鼓风机8降低转速，从而使负压布气装置与外界的压力差减小，达到生物滤池内的氧气循环频率降低的效果；反之，当含氧量低于额定范围值时，上位协调机17发出相应操作指令，使PLC控制器16控制负压混流鼓风机8调高转速，从而使负压布气装置与外界的压力差增大，达到生物滤池内的氧气循环频率增快的效果，使更多的氧气与填料发生反应。为避免一台负压混流鼓风机重复启动，本发明设置了数台负压混流鼓风机和相对应的数个曝气调控系统，依次循环投入工作，其启动程序通过PLC控制器控制，并定期调整，并且，当系统中的任意一台负压混流鼓风机8发生故障时，系统可自动跳过该机启动下一台负压混流鼓风机，从而提高了所述生物滤出处理水的稳定性，满足了池内不间断供气的工艺要求，且将各机器设备的损耗降至最小，无论在降低运行费用上、还是节约电能方面都起到了重要作用。所述发明实时根据风向、风力、温度、进水水质情况改善溶解氧浓度，调整气体流量，以需定供，及时、准确、科学的分配气体，实现了曝气的自动化控制，同时优化了负压混流鼓风机的运行，以达到节能减耗的目的，且降低污水处理厂的运行成本，减少了值班人员的操作难度，提高了工作效率。另外，由于废水的流动，所述生物滤池的氧气容易受到干扰，所述溶解氧测量仪和曝气调控系统的设置也起到了解决此问题的效果。所述生物滤池还设有与曝气调控系统连接的报警装置，避免由于溶氧仪仪表故障或者负压混流鼓风机故障而造成整套工艺瘫痪、曝气不足或过量所造成的微生物的生长成活率、从而影响污水处理厂的正常生产的问题。

所述上位协调机的设置可以远程监控并控制生物滤池的曝气过程，所述曝气调控系统15的PLC控制器16与上位协调机17之间可以采用RS2323协议进行通信。多个曝气调控系统汇流成一路与上位协调机连接的设置可以简化通信结构，容易控制。上位协调机与显示装置相连，现实装置采用触摸屏设置，在触摸屏画面能显示利用所述生物滤池处理废水的工艺流程及测量参数，控制方式、程序运行工况、控制对象状态等，也能显示历史曲线，成组参数。当参数越限时，报警装置及时报警，所述报警装置可以采用不同颜色的LED灯或者声控报警器等。

在实施过程中，如果负压混流鼓风机的当前操作压力比较高，而阀门的开度都比较小，这样系统处于比较耗能的状态，其曝气的电耗可以占到污水处理厂电耗的80%左右，因而，在实际操作过程中，其上位协调机可以采用先进控制算法来降低能耗。即，增加压力控制单元，综合所有的实际氧气流量信号及阀位信号，通过计算，给出一个最低所需的压力设定，来重新调整负压混流鼓风机的操作压力（调节进口导叶或变频），以达到按实际所需供应气体的目的。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：包括进水口（12）和出水口（13），所述进水口（12）与设于生物滤池中布水层（2）内的布水管（1）相连，出水口（13）与设于生物滤池中集水层（4）内的排水管（3）连接，所述布水层（2）和集水层（4）之间设有数个寄生填料层（6）和过水层（5），所述寄生填料层（6）和过水层（5）交替布置；从所述进水口（12）流入布水管（1）的废水经该布水管（1）向布水层（2）布水，所述布水层（2）内的水经寄生填料层（6）和过水层（5）后进入集水层（4），再从所述排水管（3）经出水口（13）流出。

2.根据权利要求1所述用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：所述每一层通过曝气管（9）供氧。

3.根据权利要求2所述用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：所述曝气管（9）周壁沿其长度方向设置有数个出气孔，该曝气管（9）一端与外界连通，另一端穿过布水层（2）、数个寄生填料层（6）、数个过水层（5）和集水层，从曝气管所述一端进入的氧气通过出气孔进入所述每一层。

4.根据权利要求1或2或3所述用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：还包括至少一个负压布气装置（7），每一负压布气装置（7）和设置在生物滤池外的负压混流鼓风机（8）相连，该负压混流鼓风机通过所述负压布气装置（7）可抽出滤池内的气体。

5.根据权利要求4所述用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：每一所述负压布气装置（7）包括负压管和与该负压管连通并设于每一所述寄生填料层（6）和/或过水层（5）内的布气管（11），每一所述布气管（11）管壁沿其长度方向设置有数个进气孔，所述寄生填料层（6）和/或过水层（5）内气体从所述进气孔进入布气管（11），再从布气管经负压管抽出。

6.根据权利要求4所述用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：还包括数个曝气调控系统（15），每一曝气调控系统（15）包括控制所述负压混流鼓风机（8）的PLC控制器（16）和设置在生物滤池内的溶解氧测量仪（14），所述PLC控制器（16）根据溶解氧测量仪（14）的信号调控对应负压混流鼓风机（8）工作。

7.根据权利要求6所述用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：所述数个曝气调控系统（15）与一上位协调机（17）进行通信。

8.根据权利要求6所述用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：所述生物滤池还设有与曝气调控系统（15）连接的报警装置。

9.根据权利要求1所述用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：所述排水管（3）上设有数个集水装置（10），每一集水装置（10）呈“T”形立于排水管（3）上。

10.根据权利要求9所述用于生活污水处理的寄生填料生物滤池，其特征在于：所述集水装置（10）设有多个集水孔。