CN115947481A

CN115947481A - 一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池

Info

Publication number: CN115947481A
Application number: CN202211661810.2A
Authority: CN
Inventors: 王秋慧; 梁斌; 唐剑; 赵新娟; 阳洋; 赵亮; 王晶; 李越; 董芸; 刘伯一; 张明; 赵永强; 薛亮; 武美丽; 李晰; 边树梅; 李妍; 穆锐; 李鑫
Original assignee: Tianjin Huamiao Water Supply And Drainage Research Designing Institute Co ltd
Current assignee: Tianjin Huamiao Water Supply And Drainage Research Designing Institute Co ltd
Priority date: 2022-12-23
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2023-04-11

Abstract

本发明公开了一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，包括布水区、进水池及进水泵、细格栅、清水池、反冲洗水泵、反冲洗风机和曝气风机，所述布水区的内部从下至上分别设置有、下层滤板及长柄滤头、下层陶粒滤料、曝气排管、三相分离器、曝气区、上层EPS悬浮滤料、上层滤板及短柄滤头、V形出水槽和清水区。本发明公开的适用于污水处理提质增效的多效生物滤池通过在一个滤池内设置上层EPS悬浮滤料和下层陶料滤料，并在中间设置曝气区，实现了在同一个滤池内完成反硝化去除TN、曝气去除NH3‑N和COD、投加化学除磷药剂去除TP和SS，解决了污水处理厂提质增效需要建设很多处理设施的问题，极大的降低了工程投资和占地面积。

Description

一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池。

背景技术

污水处理厂提质增效常用的方法之一是增加后续深度处理设施，如建设曝气生物滤池用来去除NH3-N和COD，建设反硝化生物滤池用来去除TN，建设高效沉淀池用来去除TP，建设滤池用来去除SS。每一种处理设施只能去除1～2种污染物，而实际情况是，部分污水处理厂各种污染物浓度都略微超出新的排放标准，导致不得不为了去除这些略微超标的污染物，而建设大量的处理设施，造成工程投资大，却又无法充分发挥处理设施价值。另外，绝大部分污水处理厂主要是TN不能满足新的排放标准，需要建设反硝化生物滤池用来去除TN，但反硝化生物滤池去除TN必须投加碳源，而投加量又很难控制准确，从而导致出水COD超出排放标准，为解决这个问题，要么需花费很大的投资在后续建设曝气生物滤池做为保障措施来防止COD超出排放标准，要么就需要承担出水COD超出排放标准的风险。更大的问题是，建设大量的处理设施，占地面积大，而污水厂提质增效基本上都是在现有厂区内进行，导致厂内设施过于紧密，管理麻烦，还存在安全隐患，甚至不得不新增用地。

发明内容

本发明公开一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，旨在解决背景技术中的提出的绝大部分污水处理厂主要是TN不能满足新的排放标准，需要建设反硝化生物滤池用来去除TN，但反硝化生物滤池去除TN必须投加碳源，而投加量又很难控制准确，从而导致出水COD超出排放标准，为解决这个问题，要么需花费很大的投资在后续建设曝气生物滤池做为保障措施来防止COD超出排放标准，要么就需要承担出水COD超出排放标准的风险。更大的问题是，建设大量的处理设施，占地面积大，而污水厂提质增效基本上都是在现有厂区内进行，导致厂内设施过于紧密，管理麻烦的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，包括布水区、进水池及进水泵、细格栅、清水池、反冲洗水泵、反冲洗风机和曝气风机，所述布水区的内部从下至上分别设置有、下层滤板及长柄滤头、下层陶粒滤料、曝气排管、三相分离器、曝气区、上层EPS悬浮滤料、上层滤板及短柄滤头、V形出水槽和清水区，所述布水区的高度为1～1.5m；且下层陶粒滤的粒径为3～5mm,体积密度为700～900kg/m³，所述下层陶粒滤料铺装于下层滤板及长柄滤头之上，且下层陶粒滤料的装填高度为1.5～2.0m；所述曝气区的高度为1～1.5m，且曝气排管和三相分离器安装于曝气区的中间位置；所述曝气排管布满水池平面，固定在池壁和三相分离器上面，出气孔斜45°向下交错布置，出气孔间距300～500mm，用于将空气均匀的曝入水中。

通过设置有。在一个优选的方案中，所述三相分离器为六角形管内套圆管形式的特制设备，沿水池长向贯穿布置，在滤池反冲洗时，用于将空气、废水、滤料分离开，出口与排水管连接有气动阀，将废水排出池外，所述上层EPS悬浮滤料的粒径为2～3mm,且上层EPS悬浮滤料体积密度为30～60kg/m³,所述上层EPS悬浮滤料漂浮在上层滤板及短柄滤头之下，且上层EPS悬浮滤料的装填高度为1.5～3.0m。

在一个优选的方案中，所述清水区的高度为0.5m，且清水区的中间或两侧布置V形出水槽，所述V形出水槽出水汇总后连接有出水管及气动阀；且V形出水槽的底侧壁开有出水孔，所述出水孔的孔径为5～10mm，且出水孔的间距300～500mm，滤池反冲洗时，用于补充清水，并将清水均匀的布到上层滤板及短柄滤头上。

在一个优选的方案中，所述布水区的底部居中接入有汇总管，且汇总管为进水管及气动阀、反冲洗水管及气动阀和快排管及气动阀汇总后的总管道，从所述布水区的上部居中接入有反冲洗气管及气动阀，且反冲洗气管及气动阀并延伸贯穿整个布水区，位于所述布水区内的管设置有布气嘴，且布气嘴向上伸至下层滤板及长柄滤头的底部，所述布气嘴的间距0.5～1m，用于将反冲洗空气均匀分布到下层滤板及长柄滤头之下，所述排水管及气动阀的出口水面应与上层滤板及短柄滤头的标高相近，用于保证滤池内的水位。

由上可知，一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，包括布水区、进水池及进水泵、细格栅、清水池、反冲洗水泵、反冲洗风机和曝气风机，所述布水区的内部从下至上分别设置有、下层滤板及长柄滤头、下层陶粒滤料、曝气排管、三相分离器、曝气区、上层EPS悬浮滤料、上层滤板及短柄滤头、V形出水槽和清水区，所述布水区的高度为1～1.5m；且下层陶粒滤的粒径为3～5mm,体积密度为700～900kg/m3，所述下层陶粒滤料铺装于下层滤板及长柄滤头之上，且下层陶粒滤料的装填高度为1.5～2.0m；所述曝气区的高度为1～1.5m，且曝气排管和三相分离器安装于曝气区的中间位置；所述曝气排管布满水池平面，固定在池壁和三相分离器上面，出气孔斜45°向下交错布置，出气孔间距300～500mm，用于将空气均匀的曝入水中。本发明提供的适用于污水处理提质增效的多效生物滤池具有通过在一个滤池内设置上层EPS悬浮滤料和下层陶料滤料，并在中间设置曝气区，实现了在同一个滤池内完成反硝化去除TN、曝气去除NH3-N和COD、投加化学除磷药剂去除TP和SS，解决了现状污水处理厂提质增效需要建设很多处理设施的问题，极大的降低了工程投资和占地面积，特别适用于污水处理厂各种污染物浓度略微超出新排放标准的提质增效工程的技术效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池的整体结构示意图。

图2为本发明提出的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池的平面结构示意图。

图3为本发明提出的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池的剖面示意图。

图中：1、布水区；2、下层滤板及长柄滤头；3、下层陶粒滤料；4、曝气区；5、上层EPS悬浮滤料；6、上层滤板及短柄滤头；7、清水区；8、曝气排管；9、三相分离器；10、V形出水槽；11、进水管及气动阀；12、反冲洗水管及气动阀；13、反冲洗气管及气动阀；14、快排管及气动阀；15、排水管及气动阀；16、出水管及气动阀；17、曝气管及电动调节阀；18、回流管及气动调节阀；19、进水池及进水泵；20、细格栅；21、清水池及反冲洗水泵；22、反冲洗风机；23、曝气风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，包括布水区1、进水池及进水泵19、细格栅20、清水池20、反冲洗水泵21、反冲洗风机22和曝气风机23，布水区1的内部从下至上分别设置有、下层滤板及长柄滤头2、下层陶粒滤料3、曝气排管8、三相分离器9、曝气区4、上层EPS悬浮滤料5、上层滤板及短柄滤头6、V形出水槽10和清水区7，布水区1的高度为1～1.5m；且下层陶粒滤料3的粒径为3～5mm,体积密度为700～900kg/m³，下层陶粒滤料3铺装于下层滤板及长柄滤头2之上，且下层陶粒滤料3的装填高度为1.5～2.0m；曝气区4的高度为1～1.5m，且曝气排管8和三相分离器9安装于曝气区4的中间位置；曝气排管8布满水池平面，固定在池壁和三相分离器9上面，出气孔斜45°向下交错布置，出气孔间距300～500mm，用于将空气均匀的曝入水中；

通过在一个滤池内设置上层EPS悬浮滤料和下层陶料滤料，并在中间设置曝气区，实现了在同一个滤池内完成反硝化去除TN、曝气去除NH3-N和COD、投加化学除磷药剂去除TP和SS，解决了现状污水处理厂提质增效需要建设很多处理设施的问题，极大的降低了工程投资和占地面积，特别适用于污水处理厂各种污染物浓度略微超出新排放标准的提质增效工程。

在一个优选的实施方式中，三相分离器9为六角形管内套圆管形式的特制设备，沿水池长向贯穿布置，在滤池反冲洗时，用于将空气、废水、滤料分离开，出口与排水管连接有气动阀15，将废水排出池外。本发明的三相分离器，设置在曝气区中部，主体结构为内部圆管+外部六角形管，实现了空气、废水、陶粒滤池、EPS悬浮滤料的分离，降低了滤池高度，从而节省了投资，还解决了常规生物滤池反冲洗容易跑滤料的问题。

在一个优选的实施方式中，上层EPS悬浮滤料5的粒径为2～3mm,且上层EPS悬浮滤料5体积密度为30～60kg/m³,上层EPS悬浮滤料5漂浮在上层滤板及短柄滤头6之下，且上层EPS悬浮滤料5的装填高度为1.5～3.0m。本发明的上层EPS悬浮滤料，采用的是体积密度为30～60kg/m3的EPS材质滤料，该滤料在上层滤板及滤头的阻挡下漂浮在滤池上部，而下层陶料滤池在下层滤板及滤头的承载下沉落在滤池下部，上、下层滤料之间有明确的曝气区，可用来布置曝气管和三相分离器，解决了常规生物滤池曝气效果不好、曝气管易损坏、曝气管易堵、曝气管维护非常困难等问题。

本发明通过在一个滤池内设置上层EPS悬浮滤料和下层陶料滤料，并在中间设置曝气区，且上层EPS悬浮滤料的装填高度可根据污水处理要求调整至很浅的装填高度，实现了在同一个滤池内完成反硝化去除TN、曝气去除多余的COD，解决了现状污水处理厂在提质增效时，建设反硝化生物滤池来去除TN，但反硝化生物滤池去除TN必须投加碳源，而投加量又很难控制准确，从而导致出水COD很不稳定，超出排放标准的风险很大的问题。通过填充少量的上层EPS悬浮滤料，曝气去除多余的COD，在不增加占地面积、增加很少投资的条件下就极大的提高了污水处理厂处理效果，保证了出水水质。

在一个优选的实施方式中，清水区7的高度为0.5m，且清水区7的中间或两侧布置V形出水槽10，V形出水槽10出水汇总后连接有出水管及气动阀16；且V形出水槽10的底侧壁开有出水孔。

在一个优选的实施方式中，出水孔的孔径为5～10mm，且出水孔的间距300～500mm，滤池反冲洗时，用于补充清水，并将清水均匀的布到上层滤板及短柄滤头6上。

在一个优选的实施方式中，布水区1的底部居中接入有汇总管，且汇总管为进水管及气动阀11、反冲洗水管及气动阀12和快排管及气动阀14汇总后的总管道。

在一个优选的实施方式中，从布水区1的上部居中接入有反冲洗气管及气动阀13，且反冲洗气管及气动阀13并延伸贯穿整个布水区1，位于布水区1内的管设置有布气嘴，且布气嘴向上伸至下层滤板及长柄滤头2的底部，布气嘴的间距0.5～1m，用于将反冲洗空气均匀分布到下层滤板及长柄滤头2之下。

在一个优选的实施方式中，排水管及气动阀15的出口水面应与上层滤板及短柄滤头6的标高相近，用于保证滤池内的水位。

本实施例的多效生物滤池运行时，投加了碳源的污水流入进水池及进水泵19，通过进水泵的提升并将碳源与污水充分混合，再进入细格栅20，将污水大的及纤维状的悬浮物拦截后，再通过配水渠将污水分配到各格滤池的布水区1，布水区的水通过下层滤板及长柄滤头2将水均匀的分配到下层陶粒滤料3中，污水从下而上透过下层陶粒滤料3，在下层陶粒滤料3的反硝化作用下，将污水中的硝态氮转化为氮气，从而去除污水中的TN。去除了TN的污水继续向上流过曝气区4，布置在曝气区4中的曝气排管8对污水进行曝气充氧，曝入了空气的污水继续向上流过上层EPS悬浮滤料5，在上层EPS悬浮滤料5的氧化和硝化作用下，将污水中的COD和NH3-N等染物去除。另外，根据处理水质情况，也可在曝气区4中投加化学除磷药剂时，通过曝气排管8的曝气搅拌作用，将化学除磷药剂与污水充分混合并形成微絮体，携带微絮体的污水继续向上流过上层EPS悬浮滤料5，在上层EPS悬浮滤料5的过滤拦截下，将污水中的SS和TP等染物去除。经过上层EPS悬浮滤料5处理后得到的清水通过上层滤板及短柄滤头的布水作用，将清水均匀的收集到清水区7，再通过V形出水槽10将水收集后汇入总出水渠，最终排入清水池及反冲洗水泵21。根据污水水质情况，可开启回流管及气动调节阀18，将清水回流到进水池及进水泵19。

本实施例的多效生物滤池采用周期运行方式，反冲洗周期为24～48h，采用静压+气水双向反冲洗方式。反冲洗时，第一步：关闭曝气管及电动调节阀17，快速打开快排管及气动阀14，利用清水区7和其它格滤池的出水，对滤料进行静压反向冲洗，将截留在滤料和滤头上的大颗粒杂质快速冲走，快排20～30s后，关闭出水管及气动阀16；第二步：打开排水管及气动阀15、反冲洗气管及气动阀13，开启反冲洗风机22，对下层陶粒滤料3进行正向气洗，对上层EPS悬浮滤料5进行气水对撞反向擦洗，时长3～5min；第三步：打开反冲洗水管及气动阀12，开启清水池及反冲洗水泵21，对下层陶粒滤料3进行正向气水擦洗，上层EPS悬浮滤料5仍进行气水对撞反向擦洗，时长3～5min；第四步：关闭反冲洗风机22、反冲洗气管及气动阀13、出水管及气动阀16，加大清水池及反冲洗水泵21的流量，对下层陶料滤料进行正向水洗，时长5～8min；第五步：关闭清水池及反冲洗水泵21、反冲洗水管及气动阀12，打开出水管及气动阀16，对上层EPS悬浮滤料进行反向水洗，时长5～8min；第六步：关闭排水管及气动阀15，打开进水管及气动阀11、曝气管及电动调节阀17，进入运行工况。第四步和第五步也可同时进行。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，包括布水区(1)、进水池及进水泵(19)、细格栅(20)、清水池(20)、反冲洗水泵(21)、反冲洗风机(22)和曝气风机(23)，其特征在于，所述布水区(1)的内部从下至上分别设置有、下层滤板及长柄滤头(2)、下层陶粒滤料(3)、曝气排管(8)、三相分离器(9)、曝气区(4)、上层EPS悬浮滤料(5)、上层滤板及短柄滤头(6)、V形出水槽(10)和清水区(7)，所述布水区(1)的高度为1～1.5m；且下层陶粒滤料(3)的粒径为3～5mm,体积密度为700～900kg/m³，所述下层陶粒滤料(3)铺装于下层滤板及长柄滤头(2)之上，且下层陶粒滤料(3)的装填高度为1.5～2.0m；所述曝气区(4)的高度为1～1.5m，且曝气排管(8)和三相分离器(9)安装于曝气区(4)的中间位置；所述曝气排管(8)布满水池平面，固定在池壁和三相分离器(9)上面，出气孔斜45°向下交错布置，出气孔间距300～500mm，用于将空气均匀的曝入水中。

2.根据权利要求1所述的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，其特征在于，所述三相分离器(9)为六角形管内套圆管形式的特制设备，沿水池长向贯穿布置，在滤池反冲洗时，用于将空气、废水、滤料分离开，出口与排水管连接有气动阀(15)，将废水排出池外。

3.根据权利要求1所述的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，其特征在于，所述上层EPS悬浮滤料(5)的粒径为2～3mm,且上层EPS悬浮滤料(5)体积密度为30～60kg/m³,所述上层EPS悬浮滤料(5)漂浮在上层滤板及短柄滤头(6)之下，且上层EPS悬浮滤料(5)的装填高度为1.5～3.0m。

4.根据权利要求3所述的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，其特征在于，所述清水区(7)的高度为0.5m，且清水区(7)的中间或两侧布置V形出水槽(10)，所述V形出水槽(10)出水汇总后连接有出水管及气动阀(16)；且V形出水槽(10)的底侧壁开有出水孔。

5.根据权利要求5所述的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，其特征在于，所述出水孔的孔径为5～10mm，且出水孔的间距300～500mm，滤池反冲洗时，用于补充清水，并将清水均匀的布到上层滤板及短柄滤头(6)上。

6.根据权利要求1所述的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，其特征在于，所述布水区(1)的底部居中接入有汇总管，且汇总管为进水管及气动阀(11)、反冲洗水管及气动阀(12)和快排管及气动阀(14)汇总后的总管道。

7.根据权利要求6所述的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，其特征在于，从所述布水区(1)的上部居中接入有反冲洗气管及气动阀(13)，且反冲洗气管及气动阀(13)并延伸贯穿整个布水区(1)。

8.根据权利要求7所述的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，其特征在于，位于所述布水区(1)内的管设置有布气嘴，且布气嘴向上伸至下层滤板及长柄滤头(2)的底部，所述布气嘴的间距0.5～1m，用于将反冲洗空气均匀分布到下层滤板及长柄滤头(2)之下。

9.根据权利要求8所述的一种适用于污水处理提质增效的多效生物滤池，其特征在于，所述排水管及气动阀(15)的出口水面应与上层滤板及短柄滤头(6)的标高相近，用于保证滤池内的水位。