CN201325902Y - 正反向交替流自复氧生物滤池 - Google Patents

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Abstract

正反向交替流自复氧生物滤池，涉及一种不需要反冲洗的生物滤池。属于水处理中水质深度处理技术领域。本装置由水泵、反应室、填料层、虹吸管、落水筒组成。填料层内部装有活性炭、火山岩、陶粒、沸石、分子筛、多孔塑料球等多孔填料中的一种或者数种。本装置可应用于给水净化或废水的深度处理，也可应用于微污染水处理。

Description

正反向交替流自复氧生物滤池
技术领域
本发明涉及一种用于水处理的生物滤池，尤其是一种不需要反冲洗的正反向交替流自复氧生物滤池。属于水处理中水质深度处理技术领域。
背景技术
曝气生物滤池(Biological aerated filter)简称BAF，作为一种高效率的水处理设备已经在欧、美、日本等国家广泛应用。中国从上世纪九十年代引进曝气生物滤池技术，近若干年来得到迅速发展，在城市大型污水处理厂以及各地中小型废水处理工程中的应用越来越多。目前国内外流行的曝气生物滤池都属于间隙运行的水处理设备。曝气生物滤池的结构特点是：滤池壳体内布设进气分布管、进水分布管、反冲气分布管、反冲水分布管、滤料、滤料承托层、过滤头、出水堰、出水管、反冲水出水管等。滤池的外围设备包括，运行水泵、运行风机、反冲水泵、反冲风机、反冲用清水池以及反冲自动控制设备等。曝气生物滤池不仅仅内部结构复杂，外围配套设备太多，工艺流程繁琐，而且更严重的缺点是：所用滤料容易被不断被拦截的悬浮物颗粒淤积堵塞，经过一定时间的运行以后，由于滤床阻力不断增加而被迫停止运行来进行反冲洗。用气水反冲的方法将滤料层集聚的污泥洗净以后再重新开始运行。这种间隙运行的方式造成水处理系统工作过程的中断，影响滤池的性能稳定；频繁的轮流反冲洗操作必须自动控制，人工操作很难适应；由于反冲洗所需附属设备过多，造成设备投资过大。
为了克服曝气生物滤池经过一定时间运行以后就产生滤料层被悬浮物淤积堵塞的问题，本发明提供了一种新的滤池结构。可以避免了滤料层的淤积和堵塞，保证生物滤池能够长时间不间断地连续运行。
发明内容
本实用新型为正反向交替流自复氧生物滤池，本发明解决防止滤料层淤积堵塞的技术方案是，采用正反向交替流。在现有的曝气生物滤池中，水的流动方向始终从一个方向通过滤料层，所用滤料容易被不断被拦截的悬浮物颗粒淤积堵塞，经过一定时间的运行以后，由于滤床阻力不断增加而被迫停止运行来进行反冲洗。本实用新型改变水的单方向流态，改为往复式正反向交替流动。水中的悬浮物在正向流动时被滤料截留，在水反向流动时又被带走。因此滤层不会被堵塞。
由于水的单方向流态改变，本实用新型的生物滤池不具有过滤功能。这好像是一个缺点。但是这个改进避免了填料层的淤积和堵塞，节省了多台附属设备，简化了流程，降低了投资和运行费用。在水的深度处理中，悬浮物含量不高，舍弃了过滤功能无关大局。微量悬浮物可以在后面用其他方法解决。
正反向交替流是通过以下方法实现的，整体设备结构由水泵、反应室、填料层、虹吸管、落水筒组成。反应室2多层重叠，每层反应室2的底板安装有落水筒4和多个虹吸管5，落水筒4上下都开口，下端侧面开多个小孔，落水筒4的周边将多个虹吸管5包围，每一层的落水筒4和多个虹吸管5都与下一层的落水筒4和多个虹吸管5垂直对齐，水泵1通过水管将待处理水提升到最上层的反应室2进水，最下层的反应室2底部有出水口8。
水泵1将要处理的水提升进入最上层的反应室2，上层反应室2水位上升将填料层3淹没。在此过程中，水是正向进入填料层。水位上升超过虹吸管5顶端以后，产生虹吸，填料层3颗粒间隙水流出，空气进入，实现自动复氧。在此过程中，水是反向离开填料层。上层虹吸管5的出水从中层的落水筒5进入，上层水流到中层的反应室2。当中层水位上升超过中层虹吸管5顶端以后，重复上述过程。中层水流到下层的反应室2又重复上述过程。经过多层反应室2处理后的水成为净化水，从最下层的反应室2底部的出水口8流出。
本实用新型正反向交替流自复氧生物滤池的另一项改进是采用多孔填料。在传统的生物滤池中，一般是采用卵石、砖块、格栅、砂石等作为填料，比表面积小，效率不高。本实用新型采用多孔填料，大大提高了效率。在反应室2中有填料层3，填料层3中装有活性炭、膨胀珍珠岩、陶粒、沸石、分子筛、多孔塑料球等多孔填料中的一种或数种，填料层3的上沿高度与虹吸管5的顶端高度基本相同。
本实用新型正反向交替流自复氧生物滤池，在每层反应室2的落水筒4的底部还填充有卵石层，卵石层的厚度大于落水筒4下端侧面开的多个小孔的高度，卵石的粒度尺寸大于落水筒4下端侧面开的多个小孔的孔径。卵石的功能是防止多孔填料的流失。
本实用新型正反向交替流自复氧生物滤池，在每层反应室2的侧壁有呼吸孔7，呼吸孔7的位置在反应室2侧壁的上端。呼吸孔7可以让空气流动。呼吸孔7既是观察孔又是吊装孔。
水处理中微生物生长需要溶解氧，不管是生物活性炭反应器和其他生物反应器都是依靠鼓风机鼓风曝气增加溶解氧来维持微生物生存所需的好氧环境。鼓风机需要动力，本实用新型正反向交替流自复氧生物滤池不需要鼓风曝气自复氧，节省能源消耗。
附图说明
图1本实用新型设备结构图
图中1.水泵  2.反应室  3.填料层  4.落水筒  5.虹吸管
    6.卵石层  7.呼吸孔  8.出水口
图2本实用新型零件图
a.A型虹吸管  b.B型虹吸管  c.落水管
图3虹吸管和落水筒平面布置图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步描述。水泵1将要处理的水提升进入最上层的反应室2。上层反应室2水位上升将填料层3淹没。水位上升超过虹吸管5顶端以后，产生虹吸，填料层3颗粒间隙水流出，空气进入，实现自动复氧。上层虹吸管5的出水从中层的落水筒4进入，上层水流到中层的反应室2。当中层水位上升超过中层虹吸管5顶端以后，重复上述过程。中层水流到下层的反应室2又重复上述过程。经过多层反应室2处理后的水成为净化水，从最下层的反应室2底部的出水口8流出。
反应室2侧面的呼吸孔7可以让空气自由进出。呼吸孔7同时又是观察孔和吊装孔。
本实用新型采用的虹吸管形式有两种，A型虹吸管或B型虹吸管，见图2。落水管的结构也见图2。
本实用新型正反向交替流自复氧生物滤池，节省了专门用于反冲洗的一大批附属设备，包括反冲水泵、反冲风机、运行风机、反冲清水池、以及反冲用的管道阀门和自动控制设备；简化了工艺流程和滤池内部结构，节省了投资和运行费用。
某工程试验废水为生活污水处理工程出水，水流量360m3/d滤池进水水质为，CODcr 150mg/l，BOD5 45mg/l，SS 20mg/l，PH 7.1；滤池出水水质为，CODcr 55mg/l，BOD5 12mg/l，SS 15mg/l，PH 7.2
滤池连续运行3个月以上，没有出现滤料床淤积堵塞现象。
本实用新型正反向交替流自复氧生物滤池，可以和臭氧净水处理装置联用。如果填料是活性炭就是生物活性炭反应器，和臭氧净水处理装置联用就成为有名的臭氧-生物活性炭工艺(O3-BAC)。臭氧-生物活性炭工艺(O3-BAC)在欧、美、日本等国家广泛应用于自来水深度净化，有效去除水中各种有机污染物和有毒物质。臭氧-生物活性炭工艺(O3-BAC)也可用用于废水的深度处理和回用。臭氧-生物活性炭工艺(O3-BAC)还可用应用于微污染水的净化，扩大可应用的水资源量。
凡是涉及水处理的场合，本实用新型都有应用的价值。应当指出，本实用新型权利要求书所述填料是包括活性炭、陶粒、沸石、膨胀珍珠岩、多孔塑料球、其他多孔填料中的一种或者数种。填料的品种不构成对本实用新型的限定。如果反应器内部的填料不是活性炭，而是其他多孔填料，所形成的生物反应器，就成为BAF曝气生物滤池。虽然其吸附效能不及生物活性炭反应器，但是可以降低填料成本和运行费用。只要设备结构与本实用新型相同，都在本实用新型的保护范围以内。

Claims (4)

1.正反向交替流自复氧生物滤池，由水泵、反应室、填料层、虹吸管、落水筒组成，其特征在于，反应室(2)多层重叠，每层反应室(2)的底板安装有落水筒(4)和多个虹吸管(5)，落水筒(4)上下都开口，下端侧面开多个小孔，落水筒(4)的周边将多个虹吸管(5)包围，每一层的落水筒(4)和多个虹吸管(5)都与下一层的落水筒(4)和多个虹吸管(5)垂直对齐，水泵(1)通过水管将待处理水提升到最上层的反应室(2)进水，最下层的反应室(2)底部有出水口(8)。
2.根据权利要求书1所述的正反向交替流自复氧生物滤池，其特征在于反应室(2)中有填料层(3)，填料层(3)中装有活性炭、膨胀珍珠岩、陶粒、沸石、分子筛、多孔塑料球等多孔填料中的一种或数种，填料层(3)的上沿高度与虹吸管(5)的顶端高度基本相同。
3.根据权利要求书1所述的正反向交替流自复氧生物滤池，其特征在于每层反应室(2)的落水筒(4)的底部还填充有卵石层，卵石层的厚度大于落水筒(4)下端侧面开的多个小孔的高度，卵石的粒度尺寸大于落水筒(4)下端侧面开的多个小孔的孔径。
4.根据权利要求书1所述的正反向交替流自复氧生物滤池，其特征在于每层反应室(2)的侧壁有呼吸孔(7)，呼吸孔(7)的位置在反应室(2)侧壁的上端。
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