CN108101190A - 一种陶粒生物滤池反冲洗切割模块及其三维反冲洗技术 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种陶粒生物滤池反冲洗切割模块及其三维反冲洗技术，本发明采用的三维反冲洗技术主要依靠反冲洗切割模块实现，包括切割框架、切割骨架、第二反冲洗水进水管、第二反冲洗水进水支管、转动轴、架板、传动电机，反冲洗切割模块由传动电机通过转动轴水平转动带动切割模块进行横向滤料切割工作，所述陶粒生物滤池通过第一反冲洗进水管进入的反冲洗水向上进行纵向反冲洗。本发明提供了一种从“单独气反冲洗模式”到“气水联合三维反冲洗模式”再到“单独水三维反冲洗模式”三个流程的三维反冲洗技术，使得滤料在纵向面和横向面进行充分摩擦和运动，从而彻底避免了生物滤池滤料的堵塞和板结现象。

Description

一种陶粒生物滤池反冲洗切割模块及其三维反冲洗技术

技术领域

本发明涉及一种针对陶粒生物滤池的反冲洗技术，更具体地说，涉及一种安装反冲洗切割模块的陶粒滤料生物滤池三维反冲洗技术。

背景技术

生物滤池技术具有负荷高、占地面积小、自动化程度高、耐冲击负荷等优点，被广大水处理从业者青睐。随着技术不断工程化应用，也逐渐出现了一些问题，最严重在于其特殊的滤料（如陶粒）负载生物膜结构在长期运行过程中易出现滤料堵塞和板结现象，从而严重影响生物滤池处理功效。

主要原因有两方面：（1）陶粒生物滤池在运行过程中，陶粒滤料层会截留进水中的悬浮物和陶粒表面过厚脱落的生物膜；在水和气反冲洗作用下，截留的悬浮物和生物膜被排出池体；但反冲洗布水布气很难达到完全均匀，在水、气偏少区域截留的悬浮物和生物膜难以充分排出池体，日积月累，该区域残留的悬浮物和生物膜越来越多，逐渐形成了堵塞和板结的现象；（2）由于生物滤池特殊的陶粒填充结构，池体内横向不同区域的陶粒滤料压实程度、悬浮物和脱落的生物膜的截留量不相同，以致于不同区域陶粒滤料产生的反冲洗阻力不同，所以不同区域的陶粒滤料反冲洗程度也不相同；再者目前反冲洗技术为从下往上的二维反冲洗模式，即滤料主要在纵向面上摩擦和运动，横向面不同区域的反冲洗程度差异难以解决，这样的反冲洗方式往往不彻底或消耗大量反冲洗水时间，难以达到理想反冲洗效果，长期运行易造成滤料内部堵塞和板结现象（上向流生物滤池尤为明显）。

发明专利201010117266.6公开的生物滤池滤料切割装置提出了以切割方式解决生物滤池滤料堵塞和板结现象，思路虽新颖，但其切割行为主要依靠运动的滤料自身碰撞到固定在滤料区中部的切割网而“粉碎”，因滤料运动范围有限（反冲洗时滤料只是膨胀，并未流化），故此切割主要发生在滤料中部附近，且切割力度有限，难以起到较好的切割作用；此外，其在传统反冲洗方式上只添加切割措施，难以彻底解决生物滤池滤料堵塞和板结现象。因此，亟需提出一种适用于填充陶粒的，彻底解决陶粒堵塞和板结现象的生物滤池反冲洗技术。

发明内容

本发明提出三维反冲洗技术，旨在彻底解决陶粒生物滤池在运行中出现的滤料堵塞和板结问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明采用的三维反冲洗技术主要依靠反冲洗切割模块实现。一种陶粒生物滤池反冲洗切割模块，包括陶粒生物滤池和反冲洗切割模块，所述陶粒生物滤池包括生物滤池池体、高压脉冲水泵、第一反冲洗进水管、进气管、配水层、布水布气管路、陶粒滤料区、出水管、反冲洗出水管；所述反冲洗切割模块，安装于生物滤池陶粒滤料区内部，与水平面垂直，包括形状与生物滤池池体横截面形状相吻合的切割框架、切割骨架、第二反冲洗水进水管、第二反冲洗水进水支管、转动轴、架板、传动电机，第二反冲洗水进水管连接至陶粒滤料区上部，切割框架顶端与转动轴连接，转动轴与架板连接，所述反冲洗切割模块通过转动轴和架板固定，由传动电机通过转动轴水平转动带动切割模块进行横向滤料切割工作，所述反冲洗切割模块除电机外材质均为不锈钢。

进一步地，所述切割骨架为若干条，或横向、或纵向、或倾斜向、或平行或交叉固定连接于切割框架内部，切割骨架的密集程度由上至下逐渐增加，每条切割骨架的切割面均为棱状结构有益于减小切割阻力。

进一步地，所述第二反冲洗支管，是沿第二反冲洗进水管纵向设置的若干个水平支管，均与第二反冲洗水进水管连通，每个第二反冲洗进水支管上布有若干个出水孔。

一种所述的陶粒生物滤池反冲洗切割模块的三维反冲洗技术，其步骤为：

（a）向进气管输送高压气启动“单独气反冲洗模式”，通过大流量空气冲击和摩擦，滤料开始膨胀，待滤料完全膨胀后，传动电机驱动反冲洗切割模块围绕转动轴水平缓慢转动，切割骨架不断进行横向滤料切割工作；此时，堵塞或者板结的滤料很快被“粉碎”并恢复至松散状态，部分截流的悬浮物和脱落的生物膜被向上传输；

（b）“单独气反冲洗模式”进行3~10min，开始“气水联合三维模式”反冲洗：采用高压脉冲反冲洗水泵向第一反冲洗进水管和第二反冲洗进水管同时提供脉冲态高压水，可加剧滤料的运动和摩擦程度，此时通过第一反冲洗进水管进入的反冲洗水通过配水层和布水布气管路向上进行纵向反冲洗，使滤料主要在纵向面频繁运动和摩擦；通过第二反冲洗水主管和第二反冲洗水支管输入的反冲洗水从各出水孔输出，按照反冲洗切割模块水平转动的相反方向不断喷出，开始横向面反冲洗，使滤料主要在横向面上频繁运动和摩擦；在上述两部分反冲洗水进行三维反冲洗（纵向面反冲洗和横向面反冲洗）作用下，滤料同时在纵向面和横向面上频繁运动和摩擦，相比传统反冲洗模式（单独纵向面反冲洗），过厚的生物膜更易脱落，局部板结的滤料更易被冲散，截流的悬浮物和脱落的生物膜更易被洗出池体；

（c）“气水联合反冲洗”进行3~5min后，大部分截流的悬浮物和脱落的生物膜已经被洗出池体或者被传输至滤料区中上部分区域，此时停止高压气的输送关闭“气反冲洗模式”，进行“单独水三维反冲洗模式”3~10min，完成从“单独气反冲洗模式”到“气水联合三维反冲洗模”再到“单独水三维反冲洗模式”三个流程，堵塞或者板结的滤料很快被“粉碎”并恢复至松散状态，截流的悬浮物和脱落的生物膜被快速洗出池体，从而彻底避免了生物滤池滤料的堵塞和板结现象。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）滤料经过三维反冲洗，截流的悬浮物和脱落的生物膜更易更快被洗出池体；

（2）多层切割骨架使滤料的上中下部均通过切割，特别是下部滤料被切割地更频繁，堵塞和板结的滤料被“粉碎”至松散状态；

（3）反冲洗水泵采用脉冲水泵，滤料在脉冲水流冲击下运动和摩擦更频繁；

（4）切割骨架呈棱型，可减小切割阻力，降低能耗；

（5）截流的悬浮物和脱落的生物膜更易更快被洗出，故滤池高径比可适当提高，减少占地面积；

（6）截流的悬浮物和脱落的生物膜更易更快被洗出，反冲洗更彻底，故可节省反冲洗水量，延长反冲洗周期，提高滤池处理水量；

（7）反冲洗切割模块占池容很小，对工艺参数几乎无影响；

（8）反冲洗切割模块在反冲洗时缓慢转动，能耗低；

（9）反冲洗切割骨架和反冲洗喷水口密集程度均可随滤料体积调整；

（10）反冲洗切割模块造价较低，技术可行性和稳定性都较好。

附图说明

图1为一种安装有本发明提供的反冲洗切割模块的陶粒生物滤池的结构示意图。

图2为一种安装有本发明提供的反冲洗切割模块的陶粒生物滤池的俯视图。

图3为本发明提供的反冲洗切割模块中某一段切割骨架的截面图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明的陶粒生物滤池反冲洗切割模块，包括陶粒生物滤池和反冲洗切割模块，所述陶粒生物滤池包括生物滤池池体1、高压脉冲水泵13、第一反冲洗进水管8、进气管14、配水层10、布水布气管路11、陶粒滤料区15、出水管16、反冲洗出水管17；所述反冲洗切割模块，安装于生物滤池陶粒滤料区内部，与水平面垂直，包括切割框架2、切割骨架4、第二反冲洗水进水管9、第二反冲洗水进水支管6、转动轴3、架板7、传动电机5，第二反冲洗水进水管9连接至陶粒滤料区15上部，切割框架2顶端与转动轴3连接，转动轴3与架板7连接，所述反冲洗切割模块通过转动轴3和架板7固定，由传动电机5通过转动轴3水平转动带动切割模块进行横向滤料切割工作，所述反冲洗切割模块除电机外材质均为不锈钢材质。

本实施例中，上述切割骨架4为若干条，或横向、或纵向、或倾斜向固定连接于切割框架2内部，切割骨架4的密集程度由上至下逐渐增加，切割骨架4每层的切割面均为棱状结构。

本实施例中，上述第二反冲洗支管6，是沿第二反冲洗进水管9纵向设置的若干个水平支管，均与第二反冲洗水进水管9连通，每个第二反冲洗进水支管6上布有若干个出水孔12。

当生物滤池需要反冲洗时，向进气管输送高压气启动“单独气反冲洗模式”，通过大流量空气冲击和摩擦，滤料开始膨胀；待滤料完全膨胀后，传动电机5驱动反冲洗切割模块开始围绕转动轴3缓慢转动，切割骨架4不断切割滤料；此时，堵塞或者板结的滤料很快被“粉碎”并恢复至松散状态，部分截流的悬浮物和脱落的生物膜被向上传输。

“单独气反冲洗模式”进行3~10min后，开始“气水联合三维反冲洗模式”：打开高压脉冲反冲洗水泵13同时向第一反冲洗进水管8和第二反冲洗进水管9输送高压脉冲水，此时通过第一反冲洗进水管8进入的反冲洗水通过配水层10和布水布气管路11向上进行纵向反冲洗，使滤料主要在纵向面频繁运动和摩擦；通过第二反冲洗水进水管9和第二反冲洗水进水支管6输入的反冲洗水从各出水孔12输出，按照反冲洗切割模块水平转动的相反方向不断喷出，开始横向面反冲洗，使滤料主要在横向面上频繁运动和摩擦；在上述两部分反冲洗水进行三维反冲洗（纵向面反冲洗和横向面反冲洗）作用下，过厚的生物膜更易脱落，局部板结的滤料更易被冲散，截流的悬浮物和脱落的生物膜更易被洗出池体。

“气水联合反冲洗”进行3~5min后，大部分截流的悬浮物和脱落的生物膜已经被洗出池体或者被传输至陶粒滤料区15中上部分区域，此时停止高压气的输送关闭“气反冲洗模式”，进行“单独水三维反冲洗模式”3~10min，将陶粒滤料区15中上部的悬浮物和生物膜更快地洗出池体。

经过从“单独气反冲洗模式”到“气水联合三维反冲洗模”再到“单独水三维反冲洗模式”三个流程，堵塞或者板结的滤料很快被“粉碎”并恢复至松散状态，截流的悬浮物和脱落的生物膜被快速洗出池体，从而彻底避免了生物滤池滤料的堵塞和板结现象。

Claims (4)

1.一种陶粒生物滤池反冲洗切割模块，包括陶粒生物滤池和反冲洗切割模块，所述陶粒生物滤池包括生物滤池池体、高压脉冲水泵、第一反冲洗进水管、进气管、配水层、布水布气管路、陶粒滤料区；所述反冲洗切割模块，安装于生物滤池陶粒滤料区内部，与水平面垂直，包括形状与生物滤池池体横截面形状相吻合的切割框架、切割骨架、第二反冲洗水进水管、第二反冲洗水进水支管、转动轴、架板、传动电机，第二反冲洗水进水管连接至陶粒滤料区上部，切割框架顶端与转动轴连接，转动轴与架板连接，所述反冲洗切割模块通过转动轴和架板固定，由传动电机通过转动轴水平转动带动切割模块进行横向滤料切割工作，所述反冲洗切割模块除电机外材质均为不锈钢。

2.根据权利要求1所述的陶粒生物滤池反冲洗切割模块，其特征在于，所述切割骨架为若干条，或横向、或纵向、或倾斜向、或平行或交叉固定连接于切割框架内部，切割骨架的密集程度由上至下逐渐增加，每条切割骨架的切割面均为棱状结构。

3.根据权利要求1所述的陶粒生物滤池反冲洗切割模块，其特征在于，所述第二反冲洗支管，是沿第二反冲洗进水管纵向设置的若干个水平支管，均与第二反冲洗水进水管连通，每个第二反冲洗进水支管上布有若干个出水孔。

4.一种权利要求1所述的陶粒生物滤池反冲洗切割模块的三维反冲洗技术，其步骤为：

（a）向进气管输送高压气启动“单独气反冲洗模式”，待滤料完全膨胀后，传动电机驱动反冲洗切割模块围绕转动轴水平缓慢转动，切割骨架不断进行横向滤料切割工作；

（b）“单独气反冲洗模式”进行3~10min，开始“气水联合三维模式”反冲洗：采用高压脉冲反冲洗水泵向第一反冲洗进水管和第二反冲洗进水管同时提供脉冲态高压水，此时通过第一反冲洗进水管进入的反冲洗水通过配水层和布水布气管路向上进行纵向反冲洗；通过第二反冲洗水主管和第二反冲洗水支管输入的反冲洗水从各出水孔输出，按照反冲洗切割模块水平转动的相反方向不断喷出，开始横向面反冲洗；

（c）“气水联合反冲洗”进行3~5min后，停止高压气的输送关闭“气反冲洗模式”，进行“单独水三维反冲洗模式”3~10min，完成从“单独气反冲洗模式”到气水联合三维反冲洗模式——单独水三维反冲洗模式三个流程。