CN112678943A - 一种模块化曝气生物滤池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化曝气生物滤池，属于水处理工艺领域。本发明包括池体和多个模块滤料；在所述池体的底部开设有进水口和反洗出水口，在其顶部开设有反洗进水口和进气口；所述模块滤料横向分层铺装在所述池体的内部；所述进气口和所述反洗进水口的下方安装有反洗主管，所述反洗主管的下方连通有若干个沿着所述池体的高度方向竖直安装的反洗支管；在所述反洗支管上安装有多个喷洗机构，所述喷洗机构的个数与所述模块滤料的个数一致，所述喷洗机构位于所述模块滤料的内部。本发明全部采用模块化产品，将滤料装进模块中，并对现有的曝气生物滤池的冲洗方式做了改变，采用内部反冲洗的方式进行反冲洗，不仅可防止滤料跑料，而且冲洗效果较好。

Description

一种模块化曝气生物滤池

技术领域

本发明涉及水处理工艺领域，更具体地说是一种模块化曝气生物滤池。

背景技术

现有的曝气生物滤池为现场安装混凝土滤板，然后采用承托层和滤料层直接进行污水处理，现有曝气生物滤池安装程序复杂并且在运行过程中容易跑料。

现有的曝气生物滤池首先在滤板安装和管道安装较为困难，特别是室内的曝气生物滤池，对安装造成极大的困难，包括材料的运输和卵石及滤料的安装。在使用过程中由于滤料质轻很容易出现粒料随出水跑料，容易造成后续管道或者排水渠堵塞，维护和维修成本高。

反冲洗时如果强度过高会导致滤料被冲走，如果强度不够会导致滤料冲洗不干净，运行全靠经验。对运营方面的人员有较高的要求。

维修困难，一旦出现维修必须将现有的滤料全部铲除，特别是室内的生物滤池由于挖机等挖掘工具无法进入必须由人工开挖，造成维修成本高，维修困难。

经检索，关于解决上述现有的曝气生物滤池安装和维修较为困难的不足，目前已有相关专利公开。例如，中国专利申请，申请号为：CN201920285637.8，申请日为：2019年3月5日的发明专利，公开了一种模块化曝气生物滤池，包括池体、设于所述池体内的框架、设于所述框架上的填料件及用于为所述池体输送气体的曝气装置；所述框架与所述池体可拆卸连接；所述填料件与所述框架可拆卸连接。但是该方案的不足之处在于：冲洗强度不够，对填料件冲洗效果不好。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对上述曝气生物滤池的冲洗强度不够，对滤料冲洗效果不好的问题，本发明设计了一种模块化曝气生物滤池，全部采用模块化产品，将滤料装进模块中，并对现有的曝气生物滤池的冲洗方式做了改变，采用内部反冲洗的方式进行反冲洗，不仅可防止滤料跑料，而且冲洗效果较好。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种模块化曝气生物滤池，包括池体和多个模块滤料；在所述池体的底部开设有进水口和反洗出水口，在其顶部开设有反洗进水口和进气口；所述模块滤料横向分层铺装在所述池体的内部；所述进气口和所述反洗进水口的下方安装有反洗主管，所述反洗主管的下方连通有若干个沿着所述池体的高度方向竖直安装的反洗支管；在所述反洗支管上安装有多个喷洗机构，所述喷洗机构的个数与所述模块滤料的个数一致，所述喷洗机构位于所述模块滤料的内部。喷洗机构将反洗支管的水直接喷射在模块滤料上，反冲洗的水直接在模块间隙中排出，大大减小了反冲洗强度大小不方便控制的困难，直接采用设计强度反冲洗就可达到反冲洗完全的目的。

进一步的技术方案，所述模块滤料沿着池体的高度方向等距离安装；所述喷洗机构沿着所述反洗支管的长度方向等距离安装；所述喷洗机构位于所述模块滤料的中心，反冲洗的水通过喷洗机构均匀的喷射在模块滤料上，达到的反冲洗效果好。

进一步的技术方案，每个喷洗机构含有4～8个高强喷头，高强喷头沿着所述反洗支管的周长等距离安装，喷洗面积大，反冲洗效果好。

进一步的技术方案，所述高强喷头包括喷头主管、缩颈丝扣和喷头连接件，所述喷头连接件的一端通过缩颈丝扣与所述喷头主管可拆卸连接，其另一端可拆卸安装有喷头；缩颈丝扣对喷头连接件进行固定，防止在高压喷射水时会导致喷头连接件滑动。

进一步的技术方案，所述喷头采用格栅式喷头；在不影响反洗效果的情况下可以有效防止喷头堵塞。

进一步的技术方案，所述高强喷头的长度为120～380mm，根据滤池的大小和模块滤料调节高强喷头的长度。

进一步的技术方案，所述模块滤料填装在框架内，所述框架设置有若干个，与所述模块滤料的数目一致；所述框架之间可拆卸安装，并安装在所述池体内，将模块滤料装进模块式的框架中，采用活接的方式将多个框架安装成一体，维修时直接将活接拧开就可以将模块滤料取出。

进一步的技术方案，所述模块滤料的体积占所述框架的体积的三分之二，在运行过程中不会出现跑料的情况，并且模块中滤料可以为微生物提供很稳定的生存环境有利于微生物的生长。

进一步的技术方案，在所述池体底部铺设有卵石垫层，所述进水口位于所述卵石垫层的下方，所述反洗出水口位于所述卵石垫层的上方。

进一步的技术方案，在靠近所述反洗出水口的一侧留有反冲洗排水槽，便于反冲洗的水从反洗出水口处排出。

进一步的技术方案，在所述进水口和所述反洗出水口处均安装有电动闸门，用于控制进水口和反洗出水口开合。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种模块化曝气生物滤池，对滤料的内部采用反冲洗的方式进行反冲洗，可以防止滤料跑料，而且采用高强喷头将反洗支管的水直接喷射在模块滤料上，反冲洗的水直接在模块间隙中排出，大大减小了反冲洗强度大小不方便控制的困难，直接采用设计强度反冲洗就可达到反冲洗完全的目的。

(2)本发明的一种模块化曝气生物滤池，采用活接的方式安装框架和模块滤料，方便安装并对安装的工人无需经验要求，并且也便于后期维护，维修时直接将模块取出即可完成维修。

(3)本发明的一种模块化曝气生物滤池，采用的模块化产品装三分之二体积的滤料，在运行过程中不会出现跑料的情况，并且模块滤料可以为微生物提供很稳定的生存环境有利于微生物的生长。

(4)本发明的一种模块化曝气生物滤池，反冲洗的水在模块滤料间隙排出至反冲洗排水槽，再通过反洗出水口将污水排至反冲洗污水池内。

(5)本发明的一种模块化曝气生物滤池，进气口包括曝气进气口和反洗进气口，在进水口、反洗出水口、反洗进水口、曝气进气口和反洗进气口处均安装有阀门，用于控制各个进口和出口的开合。

(6)本发明的一种模块化曝气生物滤池，高强喷头的喷头主管和喷头连接件采用缩颈丝扣连接，可以直接拆卸，方便后期直接更换，不需要整套更换，节省运营中备品备件的成本。

(7)本发明的一种模块化曝气生物滤池，高强喷头的缩颈丝扣对喷头连接件进行固定，可以压紧喷头连接件，防止在高压喷射水时会导致喷头连接件滑动。

(8)本发明的一种模块化曝气生物滤池，防堵喷头采用格栅式喷头，可以有效分散水柱，覆盖面积更广，在不影响反洗效果的情况下可以有效防止喷头堵塞，如果很小范围堵塞也可以直接拆下喷头清洗后继续使用。

附图说明

图1为本发明的曝气生物滤池的结构示意图；

图2为本发明的模块滤料的安装示意图；

图3为本发明的反洗支管的安装示意图；

图4为本发明的高强喷头的安装位置的结构示意图；

图5为本发明的高强喷头的结构示意图；

图6为本发明的喷头连接件的结构示意图；

图7为本发明的缩颈丝扣的结构示意图。

图中：

1、池体；2、框架；3、模块滤料；4、卵石垫层；5、反洗主管；

6、反洗支管；61、高强喷头；611、喷头主管；6111、进水端；6112、缩颈；6113、连接部；612、缩颈丝扣；613、喷头连接件；6131、锯齿形口；614、喷头；

7、进水口；8、反洗出水口；9、反洗进水口；10、进气口；11、反冲洗排水槽；12、电动闸门。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种模块化曝气生物滤池，如图1至图4所示，包括池体1和多个模块滤料3，所述池体1为长方体；在所述池体1的底部开设有进水口7和反洗出水口8，在其顶部开设有反洗进水口9和进气口10；所述模块滤料3横向分层铺装在所述池体1的内部；所述进气口10和所述反洗进水口9的下方安装有反洗主管5，所述反洗主管5的下方连通有若干个反洗支管6，所述反洗支管6沿着所述池体1的高度方向竖直安装；在所述反洗支管6上安装有多个喷洗机构，所述喷洗机构的个数与所述模块滤料3的个数一致，所述喷洗机构位于所述模块滤料3的内部。

模块滤料3铺设有多层，并且每层模块滤料3之间的间距相同，多层模块滤料3铺设在进水口7与反洗进水口9和进气口10之间，进气口10包括曝气进气口和反洗进气口，反洗进水口9、曝气进气口和反洗进气口的下方共同连通有反洗主管5，反洗主管5安装在池体1的上方，便于安装和检修。在反洗主管5的下方接通多支反洗支管6，反洗支管6竖直安插在多层模块滤料3内，本实施例中反洗主管5和反洗支管6既可以进气又可以进水，便于安装，大大减小了施工的困难度。

实施例2

本实施例的一种模块化曝气生物滤池，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于：如图1和3所示，所述模块滤料3沿着池体1的高度方向等距离安装；每个喷洗机构沿着所述反洗支管6的长度方向等距离安装；所述喷洗机构位于所述模块滤料3的中心。

在模块滤料3的内部采用内部反冲洗的方式进行反冲洗，改变了传统的底部反冲洗的方式，喷洗机构将反洗支管6中的水直接喷射在模块滤料3上，可解决滤料跑料的难题，并且反冲洗的水直接在模块间隙中排出，大大减小了反冲洗强度大小不方便控制的困难，可以对模块滤料3进行充分的冲洗。

实施例3

本实施例的一种模块化曝气生物滤池，基本结构同实施例2，不同和改进之处在于：如图4所示，每个喷洗机构含有4～8个高强喷头61，高强喷头61沿着所述反洗支管6的周长等距离安装。

本实施例中每个喷洗机构优选为6个高强喷头61，每个高强喷头61之间间隔30°，可以沿着反洗支管6的外周进行均匀喷射，喷洗面积大，反冲洗效果好，而且采用高强喷头61可以减小对设备的功率要求。

实施例4

本实施例的一种模块化曝气生物滤池，基本结构同实施例3，不同和改进之处在于：如图5至图7所示，所述高强喷头61包括喷头主管611、缩颈丝扣612和喷头连接件613，所述喷头连接件613的一端通过缩颈丝扣612与所述喷头主管611可拆卸连接，其另一端可拆卸安装有喷头614。高强喷头61的喷头主管611和喷头连接件613采用缩颈丝扣612连接，可以直接拆卸，方便后期直接更换，不需要整套更换，节省运营中备品备件的成本。

喷头主管611的结构示意图如图5所示，所述喷头主管611的主体为中空的圆柱形管道，其一端为口径较大的进水端6111，其另一端口径逐渐减小形成缩颈6112，缩颈6112延伸形成口径较小的连接部6113，进水端6111的内圈带有内螺纹，连接部6113的外圈带有外螺纹。

喷头连接件613的结构示意图如图6所示，喷头连接件613的主体为中空的圆柱形管道，其一端为口径逐渐增大的锯齿形口6131，锯齿形口6131的内圈带有内螺纹，并与连接部6113螺纹连接。喷头连接件613的另一端的外圈带有外螺纹并与喷头614螺纹连接，喷头614的内圈带有内螺纹。

缩颈丝扣612套设在喷头连接件613和喷头主管611螺纹连接的外部，缩颈丝扣612如图7所示，喷头连接件613的锯齿形口6131与缩颈丝扣612进行配套设计，缩颈丝扣612可以压紧喷头连接件613，防止在高压喷射水时会导致喷头连接件613滑动。

实施例5

目前导致喷头拥堵的原因是水中的丝状物比较多，如果在不反洗时会有丝状物堵住喷头，因此，本实施例提供了一种模块化曝气生物滤池，基本结构同实施例4，不同和改进之处在于：所述喷头614采用防堵式设计，采用格栅式喷头，既可以防堵，还可以有效分散水柱，覆盖面积更广，在不影响反洗效果的情况下可以有效防止喷头614堵塞，如果很小范围堵塞也可以直接拆下喷头清洗后继续使用。

实施例6

本实施例的一种模块化曝气生物滤池，基本结构同实施例5，不同和改进之处在于：所述高强喷头61的长度为120～380mm，高强喷头61的长度可以根据滤池的大小和模块滤料进行调整，本实施例的优选长度为220mm，喷洗效果较好。

实施例7

本实施例的一种模块化曝气生物滤池，基本结构同实施例6，不同和改进之处在于：如图2所示，所述模块滤料3可拆卸安装在框架2上，所述框架2可拆卸安装在所述池体1内。

为了减轻工人工作负担，降低安装成本，在每个框架2上均安装有活接头，通过活接的方式即可在现场完成可拆卸安装，对没有工作经验的工人来说也较为简单方便，并且采用活接的方式便于现场施工，对室内滤池安装困难较小。将模块滤料3装进框架2内形成模块化产品，在运行过程中不会出现跑料的情况，而且模块滤料3可以针对滤料的粒径大小进行定制。并且维修也较为方便，采用活接的方式进行固定，后期如果维修时，可以直接将活接拧开将模块滤料3取出，由于模块滤料3的体积小所以即使在室内也可进行维修操作。

实施例8

本实施例的一种模块化曝气生物滤池，基本结构同实施例7，不同和改进之处在于：如图1所示，所述模块滤料3的体积占所述框架2的体积的三分之二，在运行过程中不会出现跑料的情况，并且模块滤料3可以为微生物提供很稳定的生存环境有利于微生物的生长，对污水处理的效果会达到设计要求。

实施例9

本实施例的一种模块化曝气生物滤池，基本结构同实施例8，不同和改进之处在于：如图1所示，在所述池体1底部铺设有卵石垫层4，所述进水口7位于所述卵石垫层4的下方，所述反洗出水口8位于所述卵石垫层4的上方。在所述进水口7和所述反洗出水口8处均安装有电动闸门，用于控制进水口7和反洗出水口8的开合。在反洗进水口9处、曝气进气口处以及反洗进气口处均安装有阀门，用于控制反洗进水口9、曝气进气口以及反洗进气口的开合。

本实施例的工作过程为：

污水处理：首先打开进水口7的电动闸门12，污水从曝气池底部进水，通过滤头均匀分配至模块滤料3区内，污水在活性污泥的生物化学反应下去除水中的污染物。开启曝气进气口的阀门，由于曝气风机压力比反冲洗压力小，所有高强喷头61的曝气效果均匀，气泡小。

反冲洗：当模块滤料3的过滤速度达到需要反冲洗的速度时，关闭进水口7处的电动闸门12。打开反洗进气口的气阀，反冲洗一段时间后关闭反洗进气口的气阀，打开反洗进水口9处的阀门，用反冲洗水冲洗一段时间后再开启反洗进气口的气阀反冲洗一段时间，最后再关闭反洗进气口的气阀，打开反洗进水口9处的阀门，用反冲洗水最后冲洗一遍即可，采用高强喷头61进行反冲洗，反冲洗效果好。

实施例10

本实施例的一种模块化曝气生物滤池，基本结构同实施例9，不同和改进之处在于：如图1和图4所示，在靠近所述反洗出水口8的一侧留有反冲洗排水槽11，在进行反冲洗时，反冲洗的水在模块滤料3间隙内排出，流至反冲洗排水槽11内，再通过反洗出水口8将污水排至反冲洗污水池内，避免环境污染。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块化曝气生物滤池，包括池体(1)和多个模块滤料(3)；在所述池体(1)的底部开设有进水口(7)和反洗出水口(8)，在其顶部开设有反洗进水口(9)和进气口(10)；所述模块滤料(3)横向分层铺装在所述池体(1)的内部；其特征在于：所述进气口(10)和所述反洗进水口(9)的下方安装有反洗主管(5)，所述反洗主管(5)的下方连通有若干个沿着所述池体(1)的高度方向竖直安装的反洗支管(6)；在所述反洗支管(6)上安装有多个喷洗机构，所述喷洗机构的个数与所述模块滤料(3)的个数一致，所述喷洗机构位于所述模块滤料(3)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征在于：所述模块滤料(3)沿着池体(1)的高度方向等距离安装；所述喷洗机构沿着所述反洗支管(6)的长度方向等距离安装；所述喷洗机构位于所述模块滤料(3)的中心。

3.根据权利要求2所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征在于：每个喷洗机构含有4～8个高强喷头(61)，所述高强喷头(61)沿着所述反洗支管(6)的周长等距安装。

4.根据权利要求3所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征在于：所述高强喷头(61)包括喷头主管(611)、缩颈丝扣(612)和喷头连接件(613)，所述喷头连接件(613)的一端通过缩颈丝扣(612)与所述喷头主管(611)可拆卸连接，其另一端可拆卸安装有喷头(614)。

5.根据权利要求4所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征在于：所述喷头(614)采用格栅式喷头。

6.根据权利要求5所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征在于：所述高强喷头(61)的长度为120～380mm。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征在于：所述模块滤料(3)填装在框架(2)内，所述框架(2)设置有若干个，与所述模块滤料(3)的数目一致；所述框架(2)之间可拆卸安装，并安装在所述池体(1)内。

8.根据权利要求7所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征在于：所述模块滤料(3)的体积占所述框架(2)的体积的三分之二。

9.根据权利要求8所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征在于：在所述池体(1)底部铺设有卵石垫层(4)，所述进水口(7)位于所述卵石垫层(4)的下方，所述反洗出水口(8)位于所述卵石垫层(4)的上方。

10.根据权利要求9所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征在于：在靠近所述反洗出水口(8)的一侧留有反冲洗排水槽(11)；在所述进水口(7)和所述反洗出水口(8)处均安装有电动闸门(12)。

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