CN114920422A - 一种模块化生物滤池 - Google Patents

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蔡萱
瞿子涵
陈红兵
李艺斐
赵耀阳
李兆华
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明提供一种模块化生物滤池，包括挺水植物层、过滤主体和反冲洗设备，所述挺水植物层位于过滤主体以上，所述反冲洗设备包括反冲洗进水管及水泵，所述反冲洗进水管位于过滤主体底部，所述过滤主体内部设有布水管、多层填料及承托层，所述过滤主体下部设有出水管。本发明通过土壤—植物(填料)—微生物复合生态系统进一步脱氮除磷，充分发挥各自优势，提高出水水质和系统运行的稳定性。

Description

一种模块化生物滤池
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种模块化生物滤池。
背景技术
生物滤池是20世纪80年代末在欧洲开发的浸没式生物滤池的基础上发展起来的一种新型、灵活、高效的生物膜反应器。最初用于三级或高级废水处理，后来随着技术的成熟逐渐应用于二级污水处理。生物滤池具有高负荷、高活性生物浓度、高污泥停留时间(SRT)、良好的污染物去除效率和高过滤能力等优点。与传统的活性污泥法相比，生物滤池可使悬浮物被填料介质物理截留，不需要控制混合液悬浮物浓度(MLSS)和F/M比，更便于系统的运行和维护等。生物滤池是在池内设置生物填料，污染原水以一定的流速流经填料，通过填料的吸附以及填料上生物膜的吸附絮凝、氧化分解作用使水中的污染物得以去除。生物滤池因无需额外补充营养物质，投资成本低，操作简单，已大量应用于污水深度处理，取得较好的效果。目前的生物滤池多用于城市大型污水处理，占地面积大，易堵塞，产生滤池蝇，恶化环境卫生。
发明内容
本发明的目的是提出一种处理效率高、实用简便、占地面积小、适于处理分散型污水的一种模块化生物滤池。
本发明的技术方案：
本申请实施例提供一种模块化生物滤池，包括挺水植物层、过滤主体和反冲洗设备，所述挺水植物层位于过滤主体以上，所述反冲洗设备包括反冲洗进水管及水泵，所述反冲洗进水管位于过滤主体底部，所述过滤主体内部设有布水管、多层填料及承托层，所述过滤主体下部设有出水管。
所述布水管为方形环状管道，环绕滤池侧壁布置。
所述布水管的管道直径为30-50mm，布水孔开口向下，布水孔直径5-10mm，间隔5-10mm。
所述滤池外侧壁安装有进水槽，在进水槽上安装有进水管，所述进水槽池壁上开设有与布水管进水端相接的开孔。
所述过滤主体由上到下依次设置有细砂层、无纺布层、火山石层、沸石层、有机填料层、活性炭层以及砾石层，所述挺水植物层种植在细砂层内，并伸出细砂层上方的水面之上。
所述布水管设置在无纺布层之上。
所述过滤主体上设置有排污管，所述排污管的进水端位于细砂层之上水面之下。
所述出水管埋设在砾石层内。
所述砾石层的下方安装有承托滤板，承托滤板通过其下方安装的滤梁支撑。
所述承托滤板为多孔不锈钢板，承托滤板的下方为空腔。
与现有技术相比，本发明专利的有益效果包括：本发明专利提供的一种模块化生物滤池是在生物和生态处理工艺的结合，前段生物处理通过微动力一体化设备去除有机物和部分营养物质，后续生态处理通过土壤—植物(填料)—微生物复合生态系统进一步脱氮除磷，充分发挥各自优势，提高出水水质和系统运行的稳定性。在土地中填充天然介质作为滤料，在正常运行过程中，滤料表面生长生物膜。当污水流经时，利用滤料中无机填料的吸附作用以及生物膜的生物微絮凝作用，截留和吸附污水中的悬浮物及溶解性物质，同时滤料的高比表面积带来高浓度生物膜的降解能力对污染物快速净化。污水通过生物滤池的滤过作用，产生综合的物理、化学和生物反应使污染物得以去除，其中主要是生物化学反应，使得污染物被微生物降解而得以最终去除。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明专利实施例所提供的一种模块化生物滤池整体结构示意图；
图2是图1的侧面示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
请参阅图1和图2，本发明专利提供了如图1所示，本发明专利的一种模块化生物滤池，其包括进水管1、布水管2、进水槽3、水泵4、挺水植物层5、水面6、排污管7、细砂层8、无纺布层9、火山石层10、沸石层11、有机填料层12、活性炭层13、砾石层14、出水管15、反冲洗进水管16，承托滤板17、滤梁18、所述水泵4与反冲洗进水管16相接，所述布水管2管体位于过滤主体内无纺布层7之上，承托滤板17下端至池底为空。
以下详细介绍本发明专利的一种模块化生物滤池。
所述挺水植物层5包括三种植物(建议物种，本发明专利植物搭配不仅限于此三种植物)，分别为水芹、水葱、芦苇。水芹茎直立，基部匍匐，高15-80cm，根深20cm，种植30株/组，共4组，间距70mm，种植后3个月采收一次；水葱秆高100cm，根深20-30cm，种植10芽/丛，共5丛，间距70mm；芦苇根深20cm，种植35-45株。
所述进水管1采用常规的PVC管材，内径视所需处理污水的流量而定。
所述布水管2采用常规的PVC管材，内径视所需处理污水的流量而定。为方形环状管道，环绕滤池侧壁，管道直径30-50mm，布水孔开口向下，布水孔直径5-10mm，间隔5-10mm。
所述进水槽3池壁面开三孔，与布水管进水端相接，
所述水面6高度100-150mm。
所述细砂层8高150-200mm，填充粒径6-10mm石英砂，植物扎根于细砂层8。
所述无纺布层9位于细砂层8之下，防止细砂在水流冲击下进入下层滤料。
所述火山石层10高80-120mm，粒径40-50mm。
所述沸石层11高80-150mm，粒径自上而下减小，粒径9-15mm。
所述有机填料层12高100-150mm，有机填料为香樟木片，用网兜装好放置于该层，木材在充分吸水后在水流的作用下于网内摩擦移动。
所述有机填料层12上下用棕片填充，可持续为生物滤池中提供源源不断的碳源，又可解决频繁维护添加碳源的问题。
所述活性炭层13高80-120mm，粒径10-20mm。
所述砾石层14高120-180mm，粒径10-20mm。
所述出水管15采用常规的PVC管材，内径视所需处理污水的流量而定。
所述反冲洗进水管16采用常规的PVC管材，内径视所需处理污水的流量而定。在反冲洗时由水泵4泵水，水流通过反冲洗进水管16进入砾石层14，最终含污泥废水到达上部排污管7排出池外。
所述承托滤板17为多孔不锈钢板，支撑于滤梁18之上。
所述模块化生物滤池底部长1050mm，宽870mm，高805mm，滤池顶部长1180mm，宽1000mm，池底坡度1％以便于排水。
本发明专利提供的一种模块化生物滤池技术效果如下：
采用比表面积较大粒状滤料火山石、沸石等作为生物载体，可在滤料表面保持较高的生物量，易于挂膜且稳定运行，能耐受较高的有机和水力冲击负荷。
采用香樟木片作为有机填料，用网兜分装置于填料层，木材在充分吸水后在水流的作用下于网内摩擦移动，避免其在装置内被水流冲击至其他填料层。在未有外加碳源的情况下，木质填料为微生物的生存提供了最基本的营养，为保持反应器内微生物，尤其是填料表面的微生物，提供了基础营养，使得微生物不会因为失去外加碳源而受到冲击。
采用方形环状布水管，外侧两段管环绕滤池侧壁，中部预留足够空间以免植物根系堵塞布水孔。
采用三种湿地植物搭配种植，提高污水处理效果，所选三种植物均根系发达、抗逆性强、易收割、耐寒冷，可四季种植以维持滤池连续运行。
底部增加反冲洗进水管，运营维护时停止布水管进水，改用水泵输水由反冲洗进水管至砾石层，在水流冲击下各层填料表面附着的生物膜脱落并随水流从滤池上部出水管排出。
生物相复杂，菌群结构合理，反应器内具有明显的空间梯度特征，不同的污染物可以在同一反应器被渐次去除，同步发挥生物氧化作用、生物吸附絮凝和物理截留作用，出水水质好，可满足回用要求。由于大量的微生物附着生长在粗糙多孔的粒状滤料内部和表面，可以保持一定的微生物活性，处理设施可间歇启动运行，有利于系统的恢复启动。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化生物滤池，其特征在于，包括挺水植物层、过滤主体和反冲洗设备，所述挺水植物层位于过滤主体以上，所述反冲洗设备包括反冲洗进水管及水泵，所述反冲洗进水管位于过滤主体底部，所述过滤主体内部设有布水管、多层填料及承托层，所述过滤主体下部设有出水管。
2.根据权利要求1所述的一种模块化生物滤池，其特征在于，所述布水管为方形环状管道，环绕滤池侧壁布置。
3.根据权利要求2所述的一种模块化生物滤池，其特征在于，所述布水管的管道直径为30-50mm，布水孔开口向下，布水孔直径5-10mm，间隔5-10mm。
4.根据权利要求1所述的一种模块化生物滤池，其特征在于，所述滤池外侧壁安装有进水槽，在进水槽上安装有进水管，所述进水槽池壁上开设有与布水管进水端相接的开孔。
5.根据权利要求1所述的一种模块化生物滤池，其特征在于，所述过滤主体由上到下依次设置有细砂层、无纺布层、火山石层、沸石层、有机填料层、活性炭层以及砾石层，所述挺水植物层种植在细砂层内，并伸出细砂层上方的水面之上。
6.根据权利要求5所述的一种模块化生物滤池，其特征在于，所述布水管设置在无纺布层之上。
7.根据权利要求5所述的一种模块化生物滤池，其特征在于，所述过滤主体上设置有排污管，所述排污管的进水端位于细砂层之上水面之下。
8.根据权利要求5所述的一种模块化生物滤池，其特征在于，所述出水管埋设在砾石层内。
9.根据权利要求5所述的一种模块化生物滤池，其特征在于，所述砾石层的下方安装有承托滤板，承托滤板通过其下方安装的滤梁支撑。
10.据权利要求9所述的一种模块化生物滤池，其特征在于，所述承托滤板为多孔不锈钢板，承托滤板的下方为空腔。
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