CN109368772A - 循环流固定床好氧生物滤池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种循环流固定床好氧生物滤池，包括池体、位于池体内部上端的浅层曝气单元、连通在浅层曝气单元下方的填料单元、贯穿浅层曝气单元和填料单元的导流装置以及与导流装置底端连通的回流单元；导流装置的上端与浅层曝气单元相连通；回流单元内设置有与导流装置相对应的反射板；浅层曝气单元与池体顶端之间形成有水流通道；采用浅层曝气，不需要克服较高的液体静压，节约能源，降低噪声污染；通过导流装置，让需处理的污水反复循环通过填料层，增加与填料上附着的生物膜的接触机会，大大提高净化效率，通过驱动电机的变频技术提高推流机构的转速，用大流量的水流对填料层进行冲洗，实现生物膜更新；该生物滤池适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种循环流固定床好氧生物滤池。
背景技术
现有淹没式生物滤池,根据进水和布气的形式不同一般分为以下四种形式：1、底部进水、进气式；2、侧部进气、上部进水式；3、表曝式充氧；4、射流曝气充氧式；
第1、2、4种工艺形式均采用填料床底部曝气，该种曝气方式将空气由气体输送机械送至填料下方，空气出流位置液体静压在2.0-6.0米水柱，向水中提供氧气以此供微生物代谢活动。空气中氧含量约为21％，其余部分为78％氮气及1％的其它气体。这便意味着输送氧气以外的79％的气体所消耗的能源是被浪费的。而且高压风机在克服静压对气体压缩做功的过程中大量放热也是对能源的浪费。且曝气装置均安装在池底，更换和检修不便。第3种工艺采用表面曝气，它是依靠安装于液体表面的机械的旋转，搅动和提升曝气池混合液，不断更新水与空气的接触面，达到充氧和混合的要求。但是填料床层的阻力较大，依靠表面曝气机提升滤池中部液体形成的提升力对于床层阻力来说还远远不够，溶氧水在床层中的循环次数极少，导致生物膜无法进行更高速率的代谢活动。
此外，第1种和第4种的缺陷还有：曝气装置在填料正下方气液混合物在填料间形成紊流流动对填料上附着的生物膜形成冲击和破坏，填料的部分表面无法很好挂膜。直接影响填料的容积负荷。由于采用底部鼓风曝气全压较高，风机容易形成噪声污染。
第2种工艺形式采用侧部曝气的缺陷还有：
A、采用侧部进气，池子要留足够的空间作为曝气区域使得填料床在曝气侧无法装填填料，且生物载体量的减少导致生物膜量的减少。
B、曝气产生的气泡不经过填料层溢出水面，污水由于曝气的作用在填料床和曝气区域之间形成密度流，流速一定。与气液混合的作用相比较生物膜脱落和更新较慢。
综上所述，现有的淹没式生物滤池各种缺点导致了应用受到极大限制，对于处理效率高于活性污泥法的高负荷的好氧生物膜法工艺来说并未发挥应有的环保贡献。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速率生物膜代谢活动的循环流固定床好氧生物滤池。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：循环流固定床好氧生物滤池，包括池体、位于池体内部上端的浅层曝气单元、连通在所述浅层曝气单元下方的填料单元、贯穿所述浅层曝气单元和填料单元的导流装置以及与所述导流装置底端连通的回流单元；所述导流装置的上端与所述浅层曝气单元相连通；
所述回流单元内设置有与所述导流装置相对应的反射板；所述浅层曝气单元与所述池体顶端之间形成有水流通道，且所述水流通道与设置在池体顶部外沿且呈环状的出水堰连通。
进一步，所述导流装置包括内部为空腔结构的导流筒以及设置在导流筒内的推流机构，所述导流筒的上端与所述浅层曝气单元连通，所述导流筒的下端与所述回流单元连通。
进一步，所述推流机构包括具有进水口和出水口的壳体、设置在壳体上的驱动电机、连接在驱动电机上且位于壳体内的转动轴以及连接在转动轴端部的动叶片和设置在壳体下端内壁上的定叶片，且所述定叶片分别位于动叶片的上端与下端，所述动叶片上方的定叶片处设置有与转动轴配合连接的橡胶轴承。
进一步，所述填料单元包括位于浅层曝气单元下方的填料截留网以及位于填料截留网下方且连接在导流筒下端外壁上的多孔滤板；所述填料截留网与所述多孔滤板之间形成有填料区，所述填料区内填充有填料层。
进一步，所述浅层曝气单元包括设置在池体内的曝气区以及设置在曝气区内的曝气装置。
进一步，回流单元包括多孔滤板与池体底端之间形成的回流区，所述回流区内设置有排污管，且所述排污管延伸至池体外。
进一步，所述驱动电机为变频电机，所述变频电机上连接有变频器。
进一步，所述反射板为圆锥面结构。
本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种循环流固定床好氧生物滤池，采用浅层曝气，不需要克服较高的液体静压，节约能源，降低噪声污染；且曝气装置安放在填料单元的上方，检修极其方便；通过导流装置，让需处理的污水反复循环通过填料层，增加与填料上附着的生物膜的接触机会，大大提高净化效率，在需要反冲洗时，通过驱动电机的变频技术提高推流机构的转速，用大流量的水流对填料层进行冲洗，以使填料上附着的老化生物膜脱落，实现生物膜更新；该生物滤池占地小，结构简单，不仅适合生活污水和生产废水处理，还适用于污水处理厂提标改造、黑臭水体治理、海绵城市建设、渔业养殖水质净化等，适用范围广。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中推流机构结构示意图；
图1至图2中所示附图标记分别表示为：1-池体，2-浅层曝气单元，3-填料单元，4-导流装置，5-回流单元，6-反射板，7-水流通道，41-导流筒，42-推流机构，420-进水口，421-出水口，422-壳体，423-驱动电机，424-转动轴，425-动叶片，426-定叶片，427-橡胶轴承，301-填料截留网，302-多孔滤板，303-填料区，8-回流区，9-排污管，10-曝气装置，11-出水堰。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图2所示，循环流固定床好氧生物滤池，包括池体1、位于池体1内部上端的浅层曝气单元2、连通在浅层曝气单元2下方的填料单元3、贯穿浅层曝气单元2和填料单元3的导流装置4以及与导流装置4底端连通的回流单元5；导流装置4的上端与浅层曝气单元2相连通。回流单元5内设置有与所述导流装置4相对应的反射板6；浅层曝气单元2与池体1顶端之间形成有水流通道7,且水流通道7与设置在池体1顶部外沿且呈环状的出水堰11连通，出水堰11上连接有外接水管。
图中所示的单侧空心箭头方向为水体流动方向。优选地，该设备整体为圆形回转体结构，即滤池上部为圆柱体结构，下部为圆锥体结构；该结构仅为设备的其中一种结构，该设备还可根据现场条件设计成其他形状的结构。浅层曝气单元2、填料单元3和回流单元5在池体1内部依次由上而下设置。浅层曝气单元2包括设置在池体1内的曝气区以及设置在曝气区内的曝气装置10。曝气装置10包括供气机构以及与供气机构连接的曝气盘，供气机构可采用离心风机或低噪声回转风机，曝气盘可采用穿孔管、单孔膜曝气器或微孔曝气盘；通过曝气装置10在水的浅层处用大量空气进行曝气，从而获得较高的氧传递效率。且采用浅层曝气，不需要克服较高的液体静压，从而可采用低压风机，节约能源，降低噪声污染，检修方便。
填料单元3中的填料层可由多孔陶粒或轻质滤料作为微生物载体，通过多孔滤板302承托；填料区303上端设置有填料截留网301，避免当填料比重较轻时随水流进入浅层曝气单元2或者流失。
导流装置4包括内部为空腔结构的导流筒41以及设置在导流筒41内的推流机构42。推流机构42包括具有进水口420和出水口421的壳体422、设置在壳体422上的驱动电机423、连接在驱动电机423上且位于壳体422内的转动轴424以及连接在转动轴424端部的动叶片425和设置在壳体422下端内壁上的定叶片426，且定叶片426分别位于动叶片425的上端与下端，动叶片425上方的定叶片426处设置有与转动轴424配合连接的橡胶轴承427。优选的驱动电机423采用变频电机，变频电机上连接有变频器。在运行过程中，通过驱动电机423带动转动轴424转动从而带动动叶片425向下推流，形成2m至8m的静压水头，将浅层曝气单元2中产生的溶氧水推入导流筒41内，能耗极低，且通过推流机构42，可有效的控制推流量和推送力，克服填料对水流的阻力，可用于更大高度的填料层，在不占用有效的空间的基础上，使滤池的生物保有量大大提高，从而提高污水净化载荷。导流筒41竖直安装于池体1中心，导流筒41的上端与浅层曝气单元2连通，导流筒41的下端与回流单元5连通。推流机构42工作时可将溶氧水推流至导流筒41内进而导入填料层下方，溶氧水流经填料层，向附着在填料上的微生物供氧，调节溶氧水的生物床层供给量，在空间或时间上形成厌氧、好氧、兼氧的环境。
在需要反冲洗时，通过变频电机的变频技术提高推流机构42的转速，用大流量的水流对填料层进行冲洗，以使填料上附着的老化生物膜脱落，实现生物膜更新。
根据滤池内对溶氧水浓度的要求，可通过调节曝气装置10的供氧量和液体推流机构42的推流速度以达到节能降耗目的。同时还能根据工艺需要在空间或时间上灵活控制工艺条件，调节供氧量，甚至停止供氧，形成好氧、兼氧以及厌氧的微生物生化反应条件，以满足COD、BOD、氨氮等污染物指标的去除需要。亦可通过变频技术提高推流装置的转速，用大流量的水流对填料层进行冲洗，以使填料上附着的老化生物膜脱落，实现生物膜更新。无需设置专门的水泵和风机来对填料层进行气洗、水洗以及气水联合反冲洗。
回流单元5内设置有与所述导流装置4相对应的反射板6；反射板6为圆锥面结构，其顶点位置与导流筒41的中心线相对应，通过反射板6将流经导流筒41内的溶氧水均匀导入填料层下部空间，有效的避免溶氧水分布不均和短流现象。经填料层的微生物代谢处理后的水体通过位于浅层曝气单元2与池体1顶端之间形成的水流通道7排放。
以上为本发明的具体实施方式，从实施过程可以看出，本发明所提供的一种循环流固定床好氧生物滤池，采用浅层曝气，不需要克服较高的液体静压，节约能源，降低噪声污染；且曝气装置安放在填料单元的上方，检修极其方便；通过导流装置，让需处理的污水反复循环通过填料层，增加与填料上附着的生物膜的接触机会，大大提高净化效率，在需要反冲洗时，通过驱动电机的变频技术提高推流机构的转速，用大流量的水流对填料层进行冲洗，以使填料上附着的老化生物膜脱落，实现生物膜更新；该生物滤池占地小，结构简单，不仅适合生活污水和生产废水处理，还适用于污水处理厂提标改造、黑臭水体治理、海绵城市建设、渔业养殖水质净化等，适用范围广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.循环流固定床好氧生物滤池，其特征在于，包括池体(1)、位于池体(1)内部上端的浅层曝气单元(2)、连通在所述浅层曝气单元(2)下方的填料单元(3)、贯穿所述浅层曝气单元(2)和填料单元(3)的导流装置(4)以及与所述导流装置(4)底端连通的回流单元(5)；所述导流装置(4)与所述浅层曝气单元(2)相连通；
所述回流单元(5)内设置有与所述导流装置(4)相对应的反射板(6)；所述浅层曝气单元(2)与所述池体(1)顶端之间形成有水流通道(7),且所述水流通道(7)与设置在池体(1)顶部外沿且呈环状的出水堰(11)相连通。
2.根据权利要求1所述的循环流固定床好氧生物滤池，其特征在于，所述导流装置(4)包括内部为空腔结构的导流筒(41)以及设置在导流筒(41)内的推流机构(42)，所述导流筒(41)的上端与所述浅层曝气单元(2)连通，所述导流筒(41)的下端与所述回流单元(5)连通。
3.根据权利要求2所述的循环流固定床好氧生物滤池，其特征在于，所述推流机构(42)包括具有进水口(420)和出水口(421)的壳体(422)、设置在壳体(422)上的驱动电机(423)、连接在驱动电机(423)上且位于壳体(422)内的转动轴(424)以及连接在转动轴(424)端部的动叶片(425)和设置在壳体(422)下端内壁上的定叶片(426)，且所述定叶片(426)分别位于动叶片(425)的上端与下端，所述动叶片(425)上方的定叶片(426)处设置有与转动轴(424)配合连接的橡胶轴承(427)。
4.根据权利要求3所述的循环流固定床好氧生物滤池，其特征在于，所述填料单元(3)包括位于浅层曝气单元(2)下方的填料截留网(301)以及位于填料截留网(301)下方且连接在导流筒(41)下端外壁上的多孔滤板(302)；所述填料截留网(301)与所述多孔滤板(302)之间形成有填料区(303)，所述填料区(303)内填充有填料层。
5.根据权利要求4所述的循环流固定床好氧生物滤池，其特征在于，所述回流单元(5)包括多孔滤板(302)与池体(1)底端之间形成的回流区(8)，所述回流区(8)内设置有排污管(9)，且所述排污管(9)延伸至池体(1)外。
6.根据权利要求5所述的循环流固定床好氧生物滤池，其特征在于，所述浅层曝气单元(2)包括设置在池体(1)内的曝气区以及设置在曝气区内的曝气装置(10)。
7.根据权利要求3至5任一项所述的循环流固定床好氧生物滤池，其特征在于，所述驱动电机(423)为变频电机，所述变频电机上连接有变频器。
8.根据权利要求7所述的循环流固定床好氧生物滤池，其特征在于，所述反射板(6)为圆锥面结构。
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- 2018-12-12 CN CN201811518999.3A patent/CN109368772A/zh active Pending
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