CN204569651U - 生物膜过滤式水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物膜过滤式水处理系统，包括反应槽，反应槽中设置用于过滤的滤材层，在滤材层下方设置空气喷射装置；反应槽后设置对反应槽中流来的水进行沉淀处理的沉淀槽，沉淀槽后设置起浓缩作用的浓缩槽，浓缩槽中设置用活性炭对浓缩槽流来的水进行过滤的过滤槽；循环水槽连接在反应槽和沉淀槽之间，将从沉淀槽流出来的水在循环到反应槽。本实用新型结构合理，能对污废水进行净化处理，有效改善水质。

Description

生物膜过滤式水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种水处理系统。

背景技术

随着人口的增加和产业化与城市化的加速，水的使用量正在急速增加，因此在各种生活下水、工厂废水及畜产废水等污废水的放流量逐渐增加的同时，河川的污染也日益严重。

河川的污染不仅会破坏生态系统，还会恶化上水源的水质，增加自来水供水的上水道的净水处理费用，甚至会导致净水处理厂功能瘫痪。

普通的缓速过滤式上水道净水处理方不用于处理水质变动大、被污染的原水的净水处理，因为该方法不用药物处理，微生物群的生物学分解作用也不能从原水的浊质中去除微量的氮、锰、细菌、气味等物质。

另一种是在无法使用缓速过滤式处理时使用的急速过滤式处理，该方法是让使用药物进行混合、凝集、沉淀处理后的原水快速通过由砂砾构成的粒状层，用物理过滤作用去除悬浊物质，因此可实现一定程度的水质变动。

水质污染的程度是不同的，因此该处理方式可使用的情况是有限的，尤其是在堤坝建设停滞水累积产生的潮流很严重时，过滤纸的使用就会受到很大阻碍。

因此为了提供可安心饮用的优质自来水，就要求能有一种预处理技术或深度处理技术，作为防止河川等上水源污染和应对水质恶化方案，通过减少上水源水质恶化产生的净水处理负担，来提高既存净水处理的信赖度。

一方面，生物学处理方式指的是在反应槽中高效进行生物自然净化作用的方式，这类方式有蜂窝式(honeycomb)、旋转圆盘式和生物膜过滤式等。

这些方式中的生物膜过滤方式水处理系统所使用的方法是，让需要净化的污废水等从填充了生物膜滤材的生物膜过滤装置内通过，沉淀、吸附污染物，并依靠生物膜滤材上附着的微生物，用生物学方法氧化、分解有机物质，从而净化水质。

这类生物膜过滤方式的水处理系统用于处理污染物质浓度比较不高的上水源水、河川水、污废水或下水。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，能对污废水进行净化处理，有效改善水质的生物膜过滤式水处理系统。

本实用新型的技术解决方案是：

一种生物膜过滤式水处理系统，其特征是：包括反应槽，反应槽中设置用于过滤的滤材层，在滤材层下方设置空气喷射装置；反应槽后设置对反应槽中流来的水进行沉淀处理的沉淀槽，沉淀槽后设置起浓缩作用的浓缩槽，浓缩槽中设置用活性炭对浓缩槽流来的水进行过滤的过滤槽；循环水槽连接在反应槽和沉淀槽之间，将从沉淀槽流出来的水在循环到反应槽。

反应槽有二个，二个反应槽并联。

系统另设有与将药品注入反应槽的药品槽。

在沉淀槽内的一侧，安置有把从反应槽中流进来的流入水导入沉淀槽下部区域的第1导墙；在沉淀槽的另一侧，安置有把沉淀槽内的水导入浓缩槽的第2导墙；在第1导墙和第2导墙之间设置有搅拌机。

系统还包含有凝集剂槽，它位于沉淀槽的外部; 凝集剂槽通过凝集剂注入泵把凝集剂槽内的凝集剂注入到沉淀槽内。

在浓缩槽内设置有把从沉淀槽流进来的流入水导入浓缩槽内下部区域的第3导墙；

浓缩槽内设置有多个倾斜板，其作用是：在由第3导墙导入下部区域的流入水向上部流淌的过程中，去除流入水中的粒子和粒子块。

本实用新型结构合理，可用比以前更有效的结构净化处理污废水，有助于水质的提高。尤其是，根据本实用新型可取得处理多种浓度污废水效果。即，通过生物学的方法，让附着在生物膜滤材的微生物消化、分解有机物质，净化水质，不论是污染物质浓度不高的污废水，还是污染物质浓度很高的污废水，都可有效地净化处理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是根据本实用新型的一个实施例绘制的关于生物膜过滤式水处理系统的简略框图。

图2是图1的详细系统图。

图3是根据本实用新型的一个实施例绘制的关于生物膜过滤式水处理系统的控制框图。

具体实施方式

一种生物膜过滤式水处理系统，包含反应槽(111,112)、沉淀槽(120)、浓缩槽(130)、过滤槽(140)、循环水槽(150)及控制器(180)。

反应槽(111,112)的作用是，周期性地供给空气，诱导原水的硝化和脱硝化，从而去除原水内的有机物质、氮和磷。

在本实施例中，为实现生物膜附着生长和固形物滞留，反应槽(111,112)可以是曝气式固定床反应槽,即生物反应槽，周期性地供给空气，诱导硝化和脱硝化的进行，去除有机物质、氮和磷。

反应槽可有两种代表性的形态，固定床和移动床。前者像本实施例一样，可用于对液态的污染物质，即污废水进行吸附和反应的地方。

在反应槽(111,112)的外侧，安置有把原水供给到反应槽(111,112)的原水泵(116)。控制器(180)可根据反应槽(111,112)的处理容量控制原水泵(116)。

在本实施例中，有两个反应槽(111,112)，它们的位置是相互并列（并联）的，分别是第1和第2反应槽(111,112)。

当然，也可以只使用1个反应槽，但如果使用两个反应槽，即第1和第2反应槽(111,112)，则更有利于诱导原水的硝化和脱硝化，去除原水内的有机物质、氮和磷，处理的水容量也会更多。

第1和第2反应槽(111,112)均分别与沉淀槽(120)相连。即第1和第2反应槽(111,112)上部区域的水均分别流向沉淀槽(120)。

第1和第2反应槽(111,112)的结构是一样的。即第1和第2反应槽(111,112)采用的都是上向流过滤方式，也就是说，空气喷射部材(114)安置在过滤器的滤材(113)的下部区域，空气是向着(113)向着上部喷射的。

空气喷射部材(114)连接着位于第1和第2反应槽(111,112)外部的空气鼓风机(115)。空气喷射部材(114)也可作为喷水式部材使用，例如，它也可称为散气管。

在本实施例中，过滤不是通过使滤材(113)膨胀，而是通过使滤材压缩的方式实现的，因此可提高悬浮物的起泡性，进而使悬浮物维持在非常低的水平。

在本实施例中，第1和第2反应槽(111,112)中会有药品注入，为此，还需要使用药品槽(117)和药品注入泵(118)。

药品槽(117)是与第1和第2反应槽(111,112)相邻着的，药品注入泵(118)的作用是，把药品槽(115)内的药品注入到第1和第2反应槽(111,112)。

接着，沉淀槽(120)是连接在第1和第2反应槽(111,112)工程后方的，它的作用是利用比重差使水中悬浊物升降，分离固体和液体。

沉淀槽(120)具有非常重要的作用，可以说沉淀工程的效率左右着系统整体的处理效率。

沉淀槽(120)通过搅拌作用和化学作用，把从第1和第2反应槽(111,112)中流出的流入水形成固体形态的絮凝体，并使其升降后剩下的液体通过上部区域流入到后面的工程。

在沉淀槽(120)内的一侧，安装有第1导墙(121)，作用是把从第1和第2反应槽(111,112)流出的流入水导入到沉淀槽(120)的下部区域的。

在沉淀槽(120)内的另一侧，安装有第2导墙(122)，作用是把沉淀槽(120)内的水导入浓缩槽(130)。

在第1和第2导墙(121,122)之间，安装有由起搅拌作用的搅拌器(124)，它的旋转是由发动机(123)驱动的。

在沉淀过程中，原水和金属盐是迅速混合在一起的，因此胶体会变得不稳定，形成悬浮物和絮凝体，微小的絮凝体在凝集剂(例如，高分子凝集剂)的帮助下，在沉淀槽(120)内形成大的絮凝体。

为此，为实现沉淀槽(120)中的化学作用，即为了增加吸附、稳定化、内部粒子的架桥作用所形成絮凝体的比率和程度，可添加凝集剂，因此还要安装凝集剂槽(125)和凝集剂注入泵(126)。

凝集剂槽(125)安置在沉淀槽(120)的外部，凝集剂注入泵(126)把凝集剂槽(125)内的凝集剂注入到沉淀槽(120)。

这时，把凝集剂注入到第1导墙(121)之间的空间，要使注入的凝集剂与从第1和第2反应槽(111,112)中流进来的流入水均匀地搅拌在一起。

接着，浓缩槽(130)连接在沉淀槽(120)工程的后方，起到浓缩的作用，从而降低从沉淀槽(120)流出来的液态污泥的含水率。

在排水处理的过程中，从沉淀槽(120)中排出的污染物(污泥)的水分是非常高的，为95~98.8%，因此需要对污染物进行浓缩，这个作业由浓缩槽(130)负责。浓缩槽(130)又称为增稠槽。

因此，在污废水处理的过程中是会产生污泥的，如果污泥的含水率很高，重量和体积就会很大，处理起来会很麻烦，且有机物质的量会很多，容易腐坏。

因此，浓缩过程是必须的，目的是，在通过降低液态污泥含水率、提高固形物浓度，减少生污泥的体积的同时，实现无害化和降低比率，迅速、安全地进行处理。

浓缩方法有，重力浓缩、气浮浓缩、圆心浓缩，本实施例中使用的方法是气浮浓缩。

气浮浓缩槽可用于处理重力法无法浓缩的轻质污泥。有时，还可和凝集槽并用，在有污泥的水中，以2~5㎏/㎠程度的压力喷射空气，使其溶解到水中，这时会产生微小的气泡，这些气泡附着在污泥上，使污泥层浮到水面，这样就可以使用撇渣器把污泥派出去。

大约2小时左右就可浓缩到很高的浓度，即96~97% ，因此该方法的优势是，也可用于小规模设施。

为使用这种气浮浓缩法，在浓缩槽(130)内安装有第3导墙(131)，作用是把从沉淀槽(120)流进来的流入水倒入到浓缩槽的下部区域。

第3导墙(131)的结构可以和沉淀槽(120)第1导墙(121)的结构相同。

在浓缩槽(130)内，安装有多个倾斜板(132)，其作用是，在由第3导墙(131)从下部区域导入的流入水向上部流淌的过程中，去除流入水中的粒子或粒子块。

正如前面记述的那样，絮凝体形成后，在浓缩槽(130)内，下水在向上流淌的过程中，水中的粒子和粒子块在重力的作用下沉积在板上，被去除。

在第3导墙(131)之间的空间可以再投入一个界面计，例如，通过氯化铁等的界面计的投入，可使磷和悬浮固形物一起沉淀。

污泥泵(161)把浓缩污泥导入到浓缩污泥储藏槽(160)，可储藏或废弃。

接着，过滤槽(140)连接在浓缩槽(130)工程的后方，其作用是，用活性炭过滤从浓缩槽(130)中流进来的流入水，并排出为流出水。

除活性炭之外，也可使用沙子、小碎石子、碎石子、木炭、玻璃等进行过滤。

接着，循环水槽(150)与第1和第2反应槽(111,112)、沉淀槽(120)相连，其作用是，把从第1和第2反应槽(111,112)和沉淀槽(120)中的水循环到第1和第2反应槽。

循环水槽(150)连接着循环水泵(151)和逆势泵(152)，前者的作用是，把从第1和第2反应槽(111,112)及沉淀槽(120)中的水循环进来，后者是把循环水槽(150)内的水再循环到第1和第2反应槽(111,112)中。

此外，在循环水槽(150)的周围还安置有污泥泵(161)，其作用是，把沉淀槽(120)和浓缩槽(130)中的污泥导入浓缩污泥储藏槽(160)。

最后是控制器(180)，起作用是控制第1和第2反应槽(111,112)、沉淀槽(120)、浓缩槽(130)、过滤槽(140)、循环水槽(150)以及与它们相连的各种装置，使从第1和第2 反应槽(111,112)的流进来的原水通过过滤槽(140)，作为流出水流出。

如图3所示，控制器(180)是由中央处理器(181, CPU)、内存(182, MEMORY)和辅助电路(183, SUPPORT CIRCUIT)构成的。

在本实施例中，控制第1和第2反应槽(111,112)、沉淀槽(120)、浓缩槽(130)、过滤槽(140)、循环水槽(150)以及与它们相连的各种装置，使从第1和第2反应槽(111,112)中流出来的原水通过过滤槽(140)作为流出水流出，中央处理器(181)可以是可工业化使用的多种计算机处理器中的一种。

内存(182, MEMORY)与中央处理器(181)相连。内存(182)是电脑可读的记录媒体，可安装在本地或远程地，例如，随机存取存储器(RAM)、ROM、软盘、硬盘等任意的数字存储形态的操作简便的存储器，至少要有一种以上。

辅助电路(183, SUPPORT CIRCUIT)与中央处理器(181)相互结合，支持处理器的典型功能。辅助电路可由(183)高速缓冲区、电源、时钟电路、输入/输出电路及子系统等组成。

在本实施例中，控制器(180)控制第1和第2反应槽(111,112)、沉淀槽(120)、浓缩槽(130)、过滤槽(140)、循环水槽(150)以及与它们连接的各种装置，使从第1和第2反应槽(111,112)中流进来的原水通过过滤槽(140)作为流出水流出，这一连串的过程都可存储在内存(182)中。

通常来说，软件程序都是可以存储在内存中的(182)，但软件程序也可由其它中央处理装置(水户市)存储或执行。

虽然说明中记述的是，本实用新型的所有过程都是依靠软件程序执行的，但实际上，至少有一部分过程也可以依靠硬件执行。

因此，本实用新型的实施过程可通过在电脑系统上执行的软件来实现，可直接通过电路等硬件实现，也可通过软件和硬件的组合来实现。

综上所述，从本实施例来看，使用本实用新型能够以比以前更有效的结构净化处理污废水，即在使从第1和第2反应槽(111,112)中流出来的原水经过沉淀槽(120)、浓缩槽(130)和过滤槽(140)的过程中，让更干净的流出水流出来，从而有助于水质的提高。

根据本实用新型，使附着在生物膜滤材上的微生物通过生物学的方法消化、分解有机物，净化水质，不论是污染物浓度不高的污废水，还是污染物浓度很高的污废水，都可有效地净化处理。

本实用新型的应用不仅限于本文中记述的实施例的情况，只要不脱离本实用新型的思想和应用范围，就可以在应用时进行多种多样的修正和变形，这点对于具备该技术领域基本知识的人是不言自明的。所以，应该说这类修正和变形都是属于本实用新型的专利请求范围。

Claims (6)

1.一种生物膜过滤式水处理系统，其特征是：包括反应槽，反应槽中设置用于过滤的滤材层，在滤材层下方设置空气喷射装置；反应槽后设置对反应槽中流来的水进行沉淀处理的沉淀槽，沉淀槽后设置起浓缩作用的浓缩槽，浓缩槽中设置用活性炭对浓缩槽流来的水进行过滤的过滤槽；循环水槽连接在反应槽和沉淀槽之间，将从沉淀槽流出来的水在循环到反应槽。

2.根据权利要求1所述的生物膜过滤式水处理系统，其特征是：反应槽有二个，二个反应槽并联。

3. 根据权利要求1或2所述的生物膜过滤式水处理系统，其特征是：系统另设有与将药品注入反应槽的药品槽。

4. 根据权利要求1或2所述的生物膜过滤式水处理系统，其特征是：在沉淀槽内的一侧，安置有把从反应槽中流进来的流入水导入沉淀槽下部区域的第1导墙；在沉淀槽的另一侧，安置有把沉淀槽内的水导入浓缩槽的第2导墙；在第1导墙和第2导墙之间设置有搅拌机。

5. 根据权利要求1或2所述的生物膜过滤式水处理系统，其特征是：系统还包含有凝集剂槽，它位于沉淀槽的外部; 凝集剂槽通过凝集剂注入泵把凝集剂槽内的凝集剂注入到沉淀槽内。

6.根据权利要求1或2所述的生物膜过滤式水处理系统，其特征是：在浓缩槽内设置有把从沉淀槽流进来的流入水导入浓缩槽内下部区域的第3导墙；浓缩槽内设置有多个用于去除流入水中的粒子和粒子块的倾斜板。