CN117263379B - 一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，涉及流砂滤池技术领域，包括滤池和多个放料部件，蓄水空间内底端面铺设有石英砂砾，石英砂砾的最上层铺设有无烟煤，主管的径向外壁底端连接有通过外接管连接有布液管，布液管内嵌在石英砂砾内，蓄水空间内底端面固定有多个支撑座，放料管上端连接有广口进料罩，贯穿孔内插接有升降杆，升降杆的顶端穿过放料管底端开口，且固定连接有圆台型底盘，圆台型底盘底端面固定有与支撑槽内插接的嵌入柱。本发明改变现有在滤池内注入所需水位以后再投放反硝化菌的方式，保证反硝化菌均匀的分布在无烟煤表层上，实现对原水中的硝酸氮和亚硝酸氮进行清理，并生成氮气排出，提高水处理的效率。

Description

一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池

技术领域

本发明涉及流砂滤池技术领域，具体为一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池。

背景技术

砂滤池是典型的滤层过滤设备，利用滤层粒状材料所提供的表面积，截留水中的固体颗粒和胶体，使水澄清，由于砂滤池具有去污能力大、工作周期长、运行可靠等诸多优点，因而广泛应用于给水处理或污水经二级处理后的深度处理，水处理过程中，需要对硝化反应的污水进行反硝化处理，利用生物脱氮的方式，清除污水中的硝酸氮和亚硝酸氮。

现有技术，需要等到滤池内注入一定水位的污水后，随后再向滤池内投掷反硝化菌，虽然这样能够避免水流冲击反硝化菌导致反硝化菌的生物活性不佳，但是该种投放反硝化菌的方式，难以保证反硝化菌均匀的分布在有机煤表面上，从而导致整个滤池内生物反应耗时长，生物反应效率低下，所以这里设计了一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，以便于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，包括滤池和多个放料部件，所述滤池四周侧壁之间空间为蓄水空间，所述蓄水空间内底端面铺设有石英砂砾，所述石英砂砾的最上层铺设有无烟煤，选用无烟煤作为有机煤，配合反硝化反应，并且在滤池内注入原水，并且向原水内投掷反硝化菌，在无氧的条件下，实现反硝化脱氮生物反应，即硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮的过程，氮气排出，确保原水中的硝酸氮和亚硝酸氮清理掉。

所述蓄水空间内中间位置垂直固定有主管，所述主管的上端一侧固定连接有原水进水管，所述主管的上端另一侧固定连接有与外接压力泵连接的高压对接管一，所述主管的径向外壁底端连接有通过外接管连接有布液管，所述布液管的底端面开设有出液口，所述布液管内嵌在石英砂砾内，原水从布液管的出液口导出，同时在主管的上端另一侧固定连接有与外接压力泵连接的高压对接管一，并且布液管内嵌在石英砂砾内，利用高压对接管一将高压气体导入到主管内，使得原水能够以大于大气压的压力从出液口导出，避免原水压力小，迫于石英砂砾的下压，导致无法从出液口内顺利导出，影响到原水的过滤效率。

所述蓄水空间内底端面固定有多个支撑座，所述支撑座的上端凸出无烟煤表层，所述支撑座的上端开设有支撑槽，所述放料部件包括放料管，所述放料管上端连接有广口进料罩，所述广口进料罩的内侧壁固定有横板，所述横板中间开设有贯穿孔，所述贯穿孔内插接有升降杆，所述升降杆的顶端穿过放料管底端开口，且固定连接有圆台型底盘，所述圆台型底盘底端面固定有与支撑槽内插接的嵌入柱，嵌入柱插入支撑槽内，放料管底端开口坐落在圆台型底盘上端面，向放料管内投放反硝化菌，待滤池内水位达到预设高度以后，向上拎起放料管，放料管脱离圆台型底盘，反硝化菌从放料管底端开口导出，并沿着圆台型底盘倾斜外壁滑落在无烟煤上，在无氧状态下进行生物反应，中和原水中的硝酸氮和亚硝酸氮，生成氮气排出。

在进一步的实施例中，所述布液管设有多个，多个布液管等分为两组，且对称分布在主管两侧，每组相邻两个布液管相对侧壁之间连接有导管。

在进一步的实施例中，所述布液管的底端侧壁向布液管内轴线方向凹陷为圆弧形结构，避免布液管底端面与平铺的石英砂砾接触，导致石英砂砾靠近出液口开口甚至是堵塞出液口，影响出液口的高效出液操作。

在进一步的实施例中，所述支撑槽内底壁固定有弹簧，所述弹簧的上端固定连接有托盘，所述托盘与支撑槽内壁滑动贴合。

在进一步的实施例中，所述升降杆与横板的贯穿孔之间螺纹连接，所述升降杆的径向侧壁顶端对称固定有两个把手，把持住放料管不动，利用把手转动升降杆，升降杆沿着横板的贯穿孔轴向方向上下调节高度，即带动圆台型底盘升降，靠近或者远离放料管的底端开口，以便于控制放料管内的反硝化菌是否从放料管底端开口导出，沿着圆台型底盘倾斜侧壁分散在无烟煤表层进行生物反应。

在进一步的实施例中，所述升降杆与横板的贯穿孔之间滑动插接，所述放料管的径向外壁滑动套接有中空套筒，所述中空套筒的径向外壁开设有多个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有延伸杆，所述延伸杆的端部伸出螺纹孔，且固定有中空气囊，中空气囊利用延伸杆与中空套筒的螺纹孔螺纹连接，利用中空气囊为中空套筒提供浮力，随着滤池内水位升高，中空套筒沿着放料管的外壁逐渐上升高度，当中空套筒上升至广口进料罩底端面以后，无法再沿着放料管外壁上滑，此时利用中空气囊的浮力将中空套筒以及广口进料罩浮起，此时放料管底端远离圆台型底盘，反硝化菌从放料管的底端开口释放出，沿着圆台型底盘倾斜侧壁分散在无烟煤表层进行生物反应。

在进一步的实施例中，所述支撑槽内径向侧壁内嵌有磁铁块，所述嵌入柱内置有铁块。

在进一步的实施例中，所述主管的顶端中心位置固定有储液筒，所述储液筒内插接有废液排出管，所述废液排出管端部与外接水泵连接，所述主管的内部顶壁固定有洗砂筒，所述主管的上端面开设有连通洗砂筒和储液筒的连通孔，所述洗砂筒的底端为封闭结构，所述洗砂筒的径向侧壁开设有进液口。

所述主管的径向侧壁底端插接有与外接压力泵连接的高压对接管二，所述高压对接管二的位于滤池内的外壁开设有多个导入孔，所述高压对接管二的端部沿着主管内壁向上延伸至进液口，且与进液口连接，所述洗砂筒径向侧壁开设有过滤孔。

在进一步的实施例中，所述进液口的轴线与主管的径向侧壁之间夹角小于90°，从进液口导入到洗砂筒内的混合液以倾斜角度导入，在洗砂筒内形成漩涡，石英砂砾受到离心力甩到洗砂筒内径向侧壁的过滤孔，并通过过滤孔导出再次进入到主管内，跟随实时导入的原水再次从布液管的出液口导出，实现反复过滤操作。

在进一步的实施例中，所述滤池的一侧侧壁顶端开设有多个矩形溢液口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明为一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，改变现有在滤池内注入所需水位以后再投放反硝化菌的方式，避免水流冲击反硝化菌导致反硝化菌的生物活性，同时保证反硝化菌均匀的分布在无烟煤表层上，确保整个滤池内生物反应速度快速且完全，缩短生物反应的耗时，实现对原水中的硝酸氮和亚硝酸氮进行清理，并生成氮气排出，提高生物反应效率，从而提高水处理的效率。

附图说明

图1为本发明的主体结构示意图；

图2为本发明的插接块与支撑座结构局部剖视图；

图3为本发明的放料部件结构示意图；

图4为本发明的放料部件局部结构示意图；

图5为本发明的滤池结构半剖图;

图6为本发明的布液管结构剖视图；

图7为本发明的主管结构剖视图；

图8为本发明的洗砂筒俯视结构剖视图；

图9为本发明的放料部件又一改进结构示意图；

图10为本发明的支撑座结构剖视图。

图中：1、滤池；2、矩形溢液口；3、无烟煤；4、主管；5、储液筒；6、废液排出管；7、高压对接管一；8、原水进水管；9、高压对接管二；10、放料管；11、圆台型底盘；12、嵌入柱；13、支撑座；14、弹簧；15、托盘；16、广口进料罩；17、横板；18、升降杆；19、石英砂砾；20、布液管；21、出液口；22、洗砂筒；23、过滤孔；24、进液口；25、中空套筒；26、中空气囊；27、磁铁块。

具体实施方式

下面将结合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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，包括滤池1和多个放料部件，滤池1四周侧壁之间空间为蓄水空间，如图1所示，蓄水空间作为原水过滤、清理的场所。

蓄水空间内底端面铺设有石英砂砾19，如图5所示，石英砂砾19的深度根据过滤需求而定，一般在1.5-2.8m范围内。

石英砂砾19的最上层铺设有无烟煤3，如图5所示，反硝化反应，这里选用无烟煤3作为有机煤，配合反硝化反应，并且在滤池1内注入原水，并且向原水内投掷反硝化菌，在无氧的条件下，实现反硝化脱氮生物反应，即硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮的过程，氮气排出，确保原水中的硝酸氮和亚硝酸氮清理掉。

蓄水空间内中间位置垂直固定有主管4，主管4的上端一侧固定连接有原水进水管8，原水进水管8与原水出水口连接，通过原水进水管8将原水导入到主管4内，主管4的径向外壁底端连接有通过外接管连接有布液管20，布液管20的底端面开设有出液口21，原水从布液管20的出液口21导出，同时在主管4的上端另一侧固定连接有与外接压力泵连接的高压对接管一7，并且布液管20内嵌在石英砂砾19内，如图1和图5所示，利用高压对接管一7将高压气体导入到主管4内，使得原水能够以大于大气压的压力从出液口21导出，避免原水压力小，迫于石英砂砾19的下压，导致无法从出液口21内顺利导出，影响到原水的过滤效率。

另外，原水向上流动的过程中，持续与石英砂砾19接触，实现持续过滤清洗，污物与受到重力下落的石英砂砾19一同下沉，提高原水的过滤效率。

高压的原水能够冲开覆盖在布液管20外壁上的石英砂砾19，使得石英砂砾19翻腾，便于上下气压的交换，同时便于将原水中的污物滞留在石英砂砾19层内，过滤出的水向上流动，最终从滤池1的顶端边缘溢出，实现原水的过滤操作。

在滤池1的一侧侧壁顶端开设有多个矩形溢液口2，过滤过的原水从多个矩形溢液口2导出。

现有技术，需要等到滤池1内注入一定水位的污水后，随后再向滤池1内投掷反硝化菌，虽然这样能够避免水流冲击反硝化菌导致反硝化菌的生物活性不佳，但是该种投放反硝化菌的方式，难以保证反硝化菌均匀的分布在无烟煤3表层上，从而导致整个滤池1内生物反应耗时长，生物反应效率低下。

为了解决上述问题，在蓄水空间内底端面固定有多个支撑座13，支撑座13的上端凸出无烟煤3表层，支撑座13的上端开设有支撑槽，如图1和图2所示，支撑座13用于支撑放料部件。

放料部件包括放料管10，放料管10上端连接有广口进料罩16，通过广口进料罩16，方便将反硝化菌投放至放料管10内，广口进料罩16的内侧壁固定有横板17，横板17中间开设有贯穿孔，贯穿孔内插接有升降杆18，升降杆18的顶端穿过放料管10底端开口，且固定连接有圆台型底盘11，圆台型底盘11底端面固定有与支撑槽内插接的嵌入柱12，如图3和图4所示，嵌入柱12插入支撑槽内，放料管10底端开口坐落在圆台型底盘11上端面，使得放料管10的底端开口被圆台型底盘11封堵，向放料管10内投放反硝化菌，待滤池1内水位达到预设高度以后，向上拎起放料管10，放料管10脱离圆台型底盘11，反硝化菌从放料管10底端开口导出，并沿着圆台型底盘11倾斜外壁滑落在无烟煤3上，在无氧状态下进行生物反应，中和原水中的硝酸氮和亚硝酸氮，生成氮气排出。

改变现有在滤池1内注入所需水位以后再投放反硝化菌的方式，避免水流冲击反硝化菌导致反硝化菌的生物活性，同时保证反硝化菌均匀的分布在无烟煤3表层上，确保整个滤池1内生物反应速度快速且完全，缩短生物反应的耗时，实现对原水中的硝酸氮和亚硝酸氮进行清理，并生成氮气排出，提高生物反应效率，从而提高水处理的效率。

另外，将布液管20设有多个，多个布液管20等分为两组，且对称分布在主管4两侧，每组相邻两个布液管20相对侧壁之间连接有导管，如图5所示，两组布液管20分布整个蓄水空间底端面，从多个布液管20的出液口21导出的原水能够全面与石英砂砾19接触，提高过滤的效率。

将布液管20的底端侧壁向布液管20内轴线方向凹陷为圆弧形结构，如图6所示，这样设计的好处是，避免布液管20底端面与平铺的石英砂砾19接触，导致石英砂砾19靠近出液口21开口甚至是堵塞出液口21，影响出液口21的高效出液操作。

在支撑槽内底壁固定有弹簧14，弹簧14的上端固定连接有托盘15，托盘15与支撑槽内壁滑动贴合，利用弹簧14的弹性势能，将托盘15沿着支撑槽内壁向上撑起，使得托盘15上端面与支撑座13上端面齐平，避免有石英砂砾19或者无烟煤3落在支撑槽内，影响嵌入柱12插入支撑槽内。

升降杆18与横板17的贯穿孔之间螺纹连接，升降杆18的径向侧壁顶端对称固定有两个把手，如图3所示，单手把持把手，并把持住放料管10不动，利用把手转动升降杆18，升降杆18沿着横板17的贯穿孔轴向方向上下调节高度，即带动圆台型底盘11升降，靠近或者远离放料管10的底端开口，以便于控制放料管10内的反硝化菌是否从放料管10底端开口导出，沿着圆台型底盘11倾斜侧壁分散在无烟煤3表层进行生物反应。

或者将升降杆18与横板17的贯穿孔之间滑动插接，放料管10的径向外壁滑动套接有中空套筒25，中空套筒25的径向外壁开设有多个螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有延伸杆，延伸杆的端部伸出螺纹孔，且固定有中空气囊26，如图9所示，中空气囊26利用延伸杆与中空套筒25的螺纹孔螺纹连接，利用中空气囊26为中空套筒25提供浮力，随着滤池1内水位升高，中空套筒25沿着放料管10的外壁逐渐上升高度，当中空套筒25上升至广口进料罩16底端面以后，无法再沿着放料管10外壁上滑，此时利用中空气囊26的浮力将中空套筒25以及广口进料罩16浮起，此时放料管10底端远离圆台型底盘11，反硝化菌从放料管10的底端开口释放出，沿着圆台型底盘11倾斜侧壁分散在无烟煤3表层进行生物反应。

上述两种释放反硝化菌的方式，两者的共同点就是，无需等待滤池1内预先注入所需水位高度的原水，并且能够避免水流的冲击，避免反硝化菌的活性受到影响，可以在向滤池1内注水的同时，将嵌入柱12插入支撑槽内，同时放料管10坐落在圆台型底盘11上端面，从广口进料罩16开口投入反硝化菌，放料管10内部空间存放反硝化菌，待滤池1内水注满以后，将反硝化菌释放出来，进行生物反应，提高污水处理效率。

在支撑槽内径向侧壁内嵌有磁铁块27，嵌入柱12内置有铁块，如图10所示，嵌入柱12插入支撑槽内以后，利用磁铁块27吸附嵌入柱12的铁块，确保嵌入柱12稳定插在支撑槽内部。

主管4的顶端中心位置固定有储液筒5，主管4的内部顶壁固定有洗砂筒22，主管4的上端面开设有连通洗砂筒22和储液筒5的连通孔，洗砂筒22的底端为封闭结构，洗砂筒22的径向侧壁开设有进液口24，主管4的径向侧壁底端插接有与外接压力泵连接的高压对接管二9，高压对接管二9的位于滤池1内的外壁开设有多个导入孔，高压对接管二9的端部沿着主管4内壁向上延伸至进液口24，且与进液口24连接，洗砂筒22径向侧壁开设有过滤孔23，如图5和图7所示，利用外接压力泵的提供高压通过高压对接管二9导入到洗砂筒22内，在此过程中，高压对接管二9内途径高压气体，使得滤池1内的原水以及掺杂有污物的石英砂砾19一同从导入孔内导入到高压对接管二9内，并一同通过洗砂筒22侧壁的进液口24进入洗砂筒22内进行洗砂操作。

同时将进液口24的轴线与主管4的径向侧壁之间夹角小于90°，如图8所示，从进液口24导入到洗砂筒22内的混合液以倾斜角度导入，在洗砂筒22内形成漩涡，石英砂砾19受到离心力甩到洗砂筒22内径向侧壁的过滤孔23，并通过过滤孔23导出再次进入到主管4内，跟随实时导入的原水再次从布液管20的出液口21导出，实现反复过滤操作，清理掉石英砂砾19内的污物，提高过滤效率，残余的污物滞留在洗砂筒22内。

通过在储液筒5内插接有废液排出管6，废液排出管6端部与外接水泵连接，如图1所示，利用外接水泵将滞留在洗砂筒22内的掺杂有污物的混合液抽出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，包括滤池（1）和多个放料部件，其特征在于：所述滤池（1）四周侧壁之间空间为蓄水空间，所述蓄水空间内底端面铺设有石英砂砾（19），所述石英砂砾（19）的最上层铺设有无烟煤（3），所述蓄水空间内中间位置垂直固定有主管（4），所述主管（4）的上端一侧固定连接有原水进水管（8），通过原水进水管（8）将原水导入到主管（4）内，所述主管（4）的上端另一侧固定连接有与外接压力泵连接的高压对接管一（7），所述主管（4）的径向外壁底端连接有通过外接管连接有布液管（20），所述布液管（20）的底端面开设有出液口（21），布液管（20）内嵌在石英砂砾（19）内，利用高压对接管一（7）将高压气体导入到主管（4）内，使得原水能够以大于大气压的压力从出液口（21）导出，所述布液管（20）内嵌在石英砂砾（19）内；

所述蓄水空间内底端面固定有多个支撑座（13），所述支撑座（13）的上端凸出无烟煤（3）表层，所述支撑座（13）的上端开设有支撑槽，所述放料部件包括放料管（10），所述放料管（10）上端连接有广口进料罩（16），所述广口进料罩（16）的内侧壁固定有横板（17），所述横板（17）中间开设有贯穿孔，所述贯穿孔内插接有升降杆（18），所述升降杆（18）的顶端穿过放料管（10）底端开口，且固定连接有圆台型底盘（11），所述圆台型底盘（11）底端面固定有与支撑槽内插接的嵌入柱（12），嵌入柱（12）插入支撑槽内，放料管（10）底端开口坐落在圆台型底盘（11）上端面，向放料管（10）内投放反硝化菌，待滤池（1）内水位达到预设高度以后，向上拎起放料管（10），放料管（10）脱离圆台型底盘（11），反硝化菌从放料管（10）底端开口导出，并沿着圆台型底盘（11）倾斜外壁滑落在无烟煤（3）上，在无氧状态下进行生物反应，生成氮气排出；所述主管（4）的顶端中心位置固定有储液筒（5），所述储液筒（5）内插接有废液排出管（6），所述废液排出管（6）端部与外接水泵连接，所述主管（4）的内部顶壁固定有洗砂筒（22），所述主管（4）的上端面开设有连通洗砂筒（22）和储液筒（5）的连通孔，所述洗砂筒（22）的底端为封闭结构，所述洗砂筒（22）的径向侧壁开设有进液口（24），所述进液口（24）的轴线与主管（4）的径向侧壁之间夹角小于90°；

所述主管（4）的径向侧壁底端插接有与外接压力泵连接的高压对接管二（9），所述高压对接管二（9）的位于滤池（1）内的外壁开设有多个导入孔，所述高压对接管二（9）的端部沿着主管（4）内壁向上延伸至进液口（24），且与进液口（24）连接，所述洗砂筒（22）径向侧壁开设有过滤孔（23）；

利用外接压力泵的提供高压通过高压对接管二（9）导入到洗砂筒（22）内，在此过程中，高压对接管二（9）内途经高压气体，使得滤池（1）内的原水以及掺杂有污物的石英砂砾（19）一同从导入孔内导入到高压对接管二（9）内，并一同通过洗砂筒922侧壁的进液口（24）进入洗砂筒（22）内进行洗砂操作；

从进液口（24）导入到洗砂筒（22）内的混合液以倾斜角度导入，在洗砂筒（22）内形成漩涡，石英砂砾（19）受到离心力甩到洗砂筒（22）内径向侧壁的过滤孔（23），并通过过滤孔（23）导出再次进入到主管（4）内，跟随实时导入的原水再次从布液管（20）的出液口（21）导出，实现反复过滤操作，清理掉石英砂砾（19）内的污物，提高过滤效率，残余的污物滞留在洗砂筒（22）内。

2.根据权利要求1所述的具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，其特征在于：所述布液管（20）设有多个，多个布液管（20）等分为两组，且对称分布在主管（4）两侧，每组相邻两个布液管（20）相对侧壁之间连接有导管。

3.根据权利要求2所述的具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，其特征在于：所述布液管（20）的底端侧壁向布液管（20）内轴线方向凹陷为圆弧形结构。

4.根据权利要求1所述的具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，其特征在于：所述支撑槽内底壁固定有弹簧（14），所述弹簧（14）的上端固定连接有托盘（15），所述托盘（15）与支撑槽内壁滑动贴合。

5.根据权利要求1所述的具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，其特征在于：所述升降杆（18）与横板（17）的贯穿孔之间螺纹连接，所述升降杆（18）的径向侧壁顶端对称固定有两个把手。

6.根据权利要求1所述的具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，其特征在于：所述升降杆（18）与横板（17）的贯穿孔之间滑动插接，所述放料管（10）的径向外壁滑动套接有中空套筒（25），所述中空套筒（25）的径向外壁开设有多个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有延伸杆，所述延伸杆的端部伸出螺纹孔，且固定有中空气囊（26）。

7.根据权利要求6所述的具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，其特征在于：所述支撑槽内径向侧壁内嵌有磁铁块（27），所述嵌入柱（12）内置有铁块。

8.根据权利要求1所述的具有反硝化脱氮功能的连续流砂滤池，其特征在于：所述滤池（1）的一侧侧壁顶端开设有多个矩形溢液口（2）。