CN204356135U - 一种模块化曝气生物滤池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模块化曝气生物滤池，属于废水处理领域。本实用新型的一种模块化曝气生物滤池，包括滤池池体、曝气单元、曝气器和曝气调节管；曝气单元包括支撑骨架、钢制丝网、曝气短管和填料，填料通过钢制丝网封装后装入支撑骨架内，曝气短管竖直穿过固定在支撑骨架内的填料，曝气单元横向排列安装在滤池池体内，曝气短管的下端连接曝气器，曝气短管的上端连接装有控制阀门曝气调节管。本实用新型的生物滤池采用模块化设计，安装方便，故障时可将故障部位曝气单元吊出，方便检修，解决曝气生物滤池维修困难的问题；另外，曝气调节管管在填料区上部，方便配管以及调节气量。

Description

一种模块化曝气生物滤池

技术领域

本实用新型涉及一种模块化曝气生物滤池，属于废水处理领域。

背景技术

曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,简称BAF)技术是在充分吸取国外曝气生物滤池(BAF)优点的基础上而发展起来的，它的最大特点是使用一种新型的球形陶粒填料，在其表面及开口内腔空间生长有微生物膜，污水由下向上流经滤料层时，微生物膜吸收污水中的有机污染物作为其自身新陈代谢的营养物质，并在滤料层下部提供曝气供氧的条件下，气、水同为上向流态，使废水中的有机物得到好氧降解，并进行硝化脱氮。它定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗，排除滤料表面增殖的老化微生物膜，以保证微生物膜的活性。

曝气生物滤池处理污水的原理是反应器内滤料上所附生物膜中微生物氧化分解作用，滤料及微生物膜的吸附阻留作用和沿着水流方向形成的食物链分级捕食作用以及微生物膜内部微环境的反硝化作用。

根据曝气生物滤池中的水流流向，其可分为上向流和下向流曝气生物滤池，由于上向流曝气生物滤池接近于理想滤池，所以在实际工程中应用较多。

曝气生物滤池反应器为周期运行，从开始过滤到反冲洗完毕为一个完整的周期。具体过程如下：

经预处理的污水从滤池底部进入滤料层，滤料层下部设有供氧的曝气系统进行曝气，气水为同向流。在滤池中，有机物被微生物氧化分解，NH₃-N被氧化成NO₃-N；另外，由于在堆积的滤料层内和微生物膜的内部存在厌氧/缺氧环境，在硝化的同时实现部分反硝化，从滤池上部的出水可直接排出系统。

随着过滤的进行，由于滤料表面新产生的生物量越来越多，截留的悬浮物(SS)不断增加，在开始阶段滤池水头损失增加缓慢，当固体物质积累达到一定程度，使水头损失达到极限水头损失或导致SS发生穿透，此时就必须对滤池进行反冲洗，以除去滤床内过量的微生物膜及SS，恢复其处理能力。

曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲，反冲洗水为经处理后的达标水，反冲洗空气来自于滤板下部的反冲洗气管。反冲洗时关闭进水和工艺空气，先单独气冲，然后气水联合冲洗，最后进行水漂洗。反冲洗时滤料层有轻微膨胀，在气水对滤料的流体冲刷和滤料间相互摩擦下，老化的生物膜与被截留的SS与滤料分离，冲洗下来的生物膜及SS随反冲洗排水排出滤池，反冲洗排水回流至预处理系统。

曝气生物滤池作为一种膜法污水处理新工艺，与传统活性污泥法和接触氧化法相比，具有以下特点：

1)具有较高的生物浓度和较高的有机负荷

曝气生物滤池采用的为粗糙多孔的球状滤料，为微生物提供了较佳的生长环境，易于挂膜及稳定运行，可在滤料表面和滤料间保持较多的生物量，单位体积内微生物量远远大于活性污泥法中的微生物量(可达10～15g/l)，高浓度的微生物量使得BAF的容积负荷增大，进而减少了池容积和占地面积，使基建费用大大降低。

2)工艺简单、出水水质好

由于滤料的机械截留作用以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附作用，使得出水的SS很低，一般不超过10mg/l，因此可省去二沉池，进而降低基建费用。因进行周期性的反冲洗，生物膜得以有效更新，表现为生物膜较薄，活性较高。有时即使生物处理发生故障，在短期内其物理作用机理仍可保证高质量的出水。BAF的处理出水不但可以满足排放标准，同时可用于回用。

3)抗冲击负荷能力强

由于整个滤池中分布着较高浓度的微生物，其对有机负荷、水力负荷的变化不象传统活性污泥那么敏感，同时无污泥膨胀问题。

4)氧的传输效率高

曝气生物滤池中氧的利用率可达20％～30％，曝气量明显低于一般生物处理。其主要原因是：①因滤料粒径小，气泡在上升过程中不断被切割成小气泡，加大了气液接触面积，提高了氧的利用率；②气泡在上升过程中，由于滤料的阻挡和分割作用，使气泡必须经过滤料的缝隙，延长了其停留时间，同样有利于氧的传质；③理论研究表明，BAF中氧气可直接渗入生物膜，因而加快了氧气的传输速度，减少了供氧量。

5)易挂膜、启动快

BAF调试时间短，一般只需7～12天，而且不需接种污泥，采用自然挂膜驯化。由于微生物生长在粗糙多孔的滤料表面，微生物不易流失，使其运行管理简单。BAF在短时间内不使用的情况下可关闭运行，一旦通水并曝气，可在很短时间内恢复正常运行，这一特点说明曝气生物滤池非常适合一些水量变化大的地区的污水处理。

6)菌群结构合理

传统活性污泥法中，微生物分布相对均匀，而在BAF中从上到下形成了不同的优势菌种，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一个池子中发生。

7)自动化程度高

由于相关工业技术的发展，一些先进的自动化设备如液位传感器、在线溶氧测定仪、定时器、变频器及微电脑等产品的出现，使得曝气生物滤池系统运行管理自动化得以顺利实现。

曝气生物滤池系统可以对进水水质、水量以及污水中溶解氧浓度进行在线检测，并通过自控系统方便地调整曝气时间的长短，控制风机的供氧量，做到优化运行，由自控系统对滤池进行自动反冲洗。

8)脱氮效果好

通过不同功能的滤池组合或同一滤池中的不同功能区分布，使滤池在除碳的同时可进行硝化和反硝化。其原理是通过对两组滤池或同一座滤池内分别人为地造成好氧、兼氧的生物环境，不仅能去除一般有机物和悬浮固体，而且具有较好脱氮功能。

为了实现硝化、反硝化，必须在各段滤池中连续测定溶解氧数值，并加以控制调节。在硝化池中的曝气阶段需要不断调节溶解氧水平，使溶解氧达到较高水平(约2～3mgO₂/l)，而在反硝化池中使溶解氧达到较低水平(约0.2～0.5mgO₂/l)。

9)构筑物模块化，有利于今后的扩建。

传统曝气生物滤池填料多采用陶粒，陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状。陶粒形状因工艺不同而各异。陶粒的粒径一般为5～20㎜。安装时先安装底部曝气管、反洗管后再安装滤板后才可以装填陶粒，在运行时如果发生堵塞或者曝气管损坏时，必须先将上部大量的整体掏空才可检修。

池内曝气器安装时由曝气主管穿过填料下到池内底部，再进行支线布管，曝气管线及曝气器安装完成后，安装滤板，滤板上部填充大量填料。这种曝气管布置方式的缺点是在部分曝气器损坏时，不便于维护，要将全部的填料全部清空后再将滤板打开才能更换新的曝气器；当运行中出现局部填料堵塞时也不便于解决；因此传统的曝气生物滤池维修成本高、维修工序繁琐，维护时间长，会导致污水处理系统长时间不能正常运转。

如有部分曝气器损坏需要更换时，或当运行中出现填料堵塞需要人工清理时，则需要将全部填料取出后方可进行操作；成本高、工序繁琐，占用时间长，影响污水处理系统的连续运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决传统整体式曝气池存在维修成本高、维修工序繁琐等缺点，而提供一种模块化曝气生物滤池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的一种模块化曝气生物滤池，包括滤池池体、曝气单元、曝气器和曝气调节管；

曝气单元包括支撑骨架、钢制丝网、曝气短管和填料，

填料通过钢制丝网封装后装入支撑骨架内，曝气短管竖直穿过固定在支撑骨架内的填料，曝气单元横向排列安装在滤池池体内，曝气短管的下端连接曝气器，曝气短管的上端连接装有控制阀门曝气调节管。

所述每个曝气单元中支撑骨架的上端外侧固定有吊环，方便曝气单元的吊取。

所述生物填料优选为聚胺脂软性填料，填料重量轻，方便曝气单元的取出。

所述曝气器采用管式曝气器，一根管式曝气器的各个出气口与一列曝气单元的曝气短管下端连接；

所述曝气调节管为与一列曝气单元的曝气短管上端并联的直管，曝气调节管的末端装有控制阀门，统一调节一列曝气单元中曝气短管的曝气量。

有益效果：

本实用新型的生物滤池采用模块化设计，安装方便，故障时可将故障部位曝气单元吊出，方便检修，解决曝气生物滤池维修困难的问题；另外，曝气调节管管在填料区上部，方便配管以及调节气量。

附图说明

图1为本实用新型模块化曝气生物滤池的安装结构示意图；

图2为本实用新型中曝气单元的结构示意图；

其中，1-曝气单元；2-滤池池体；3-曝气调节管；4-支撑骨架；5-曝气短管；6-钢制丝网；7-吊环；8-填料；9-管式曝气器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的内容作进一步的描述：

实施例

本实用新型的一种模块化曝气生物滤池，如图1所示，包括滤池池体2、曝气单元1、曝气器9和曝气调节管3；

如图2所示，曝气单元1包括支撑骨架4、钢制丝网6、曝气短管5和填料8，

填料8通过钢制丝网6封装后装入支撑骨架4内，曝气短管5竖直穿过固定在支撑骨架4内的填料，曝气单元1横向排列安装在滤池池体2内，曝气短管5的下端连接曝气器9，曝气短管5的上端连接装有控制阀门曝气调节管3。

所述每个曝气单元中支撑骨架4的上端外侧固定有吊环，方便曝气单元的吊取。

所述生物填料优选为聚胺脂软性填料，填料重量轻，方便曝气单元的取出。

所述曝气器9采用管式曝气器，一根管式曝气器的各个出气口与一列曝气单元的曝气短管下端连接；

所述曝气调节管3为与一列曝气单元的曝气短管上端并联的直管，曝气调节管3的末端装有控制阀门，统一调节一列曝气单元中曝气短管5的曝气量。

Claims (5)

1.一种模块化曝气生物滤池，其特征是：包括滤池池体、曝气单元、曝气器和曝气调节管；

曝气单元包括支撑骨架、钢制丝网、曝气短管和填料，

填料通过钢制丝网封装后装入支撑骨架内，曝气短管竖直穿过固定在支撑骨架内的填料，曝气单元横向排列安装在滤池池体内，曝气短管的下端连接曝气器，曝气短管的上端连接装有控制阀门曝气调节管。

2.如权利要求1所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征是：所述每个曝气单元中支撑骨架的上端外侧固定有吊环。

3.如权利要求1所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征是：所述生物填料为聚胺脂软性填料。

4.如权利要求1所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征是：所述曝气器采用管式曝气器，一根管式曝气器的各个出气口与一列曝气单元的曝气短管下端连接。

5.如权利要求1所述的一种模块化曝气生物滤池，其特征是：所述曝气调节管为与一列曝气单元的曝气短管上端并联的直管，曝气调节管的末端装有控制阀门，统一调节一列曝气单元中曝气短管的曝气量。