CN205222788U - 一种网箱式生物填料污水处理装置及污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种网箱式生物填料污水处理装置及污水处理系统，属于污水生物处理领域。装置包括网状结构的网箱，网箱包括侧壁、隔板、顶盖和网箱底部，网箱底部设有底盘，顶盖与侧壁活动连接，侧壁设有至少一个凸台，底盘设有至少一个夹持件，隔板设于凸台上或夹持件内，侧壁、底盘和顶盖之间形成填料区，填料区容纳多样填料；可以根据需求，利用隔板将填料区分割为上下多层或内外多区；不同层或不同区内容纳多样填料，填料可以以堆积状态、悬浮状态或堆积与悬浮的组合状态布置，组合自由度高。本实用新型的技术方案解决了污水处理池中填料分配不均问题，可容纳多样填料，安装方便，不需要格外的支撑架，放置地点灵活，便于移动。

Description

一种网箱式生物填料污水处理装置及污水处理系统

技术领域：

本实用新型涉及一种网箱式生物填料污水处理装置及污水处理系统，属于污水生物处理领域。

背景技术：

污水生物处理是利用微生物的生命活动，对污水中呈溶解态或胶体状态的污染物进行降解，从而使污水得到净化的一种处理方法，它是现代污水处理应用最广泛的方法之一。

根据污水处理池中微生物所处的状态，污水生物处理可分为悬浮生长工艺和固定生长工艺两大类。目前应用最为普遍的活性污泥法为典型的悬浮生长工艺，在该工艺中，微生物悬浮于水中，容易发生污泥膨胀和污泥流失，且从流出水中回收微生物进行重复利用较为困难。而固定生长工艺是利用固定化技术将微生物固定于填料上，使其固着生长。固定生长工艺中微生物浓度高，对污水水质、水量的变化有较强的适应性，不会发生污泥膨胀，污泥产量少且易于固液分离，并且有利于氨氮及高浓度有机污染物的去除。因此，固定生长工艺是很有发展前途的污水生物处理技术。目前，典型的固定生长工艺有生物滤池及接触氧化法等。

在固定生长工艺中，水处理填料是污水处理的核心部分，填料性能的优劣直接影响到污水处理效果、投资成本及运作费用。目前应用于污水处理的生物填料主要分为无机填料和有机填料两大类。无机填料主要有陶粒、沸石、无烟煤、矿渣等，一般以堆积式放置于污水处理池之中，由于密度大，不会随水漂流，但无机填料比表面积小，阻力大，容易堵塞，运行成本较高。有机填料主要有聚乙烯、聚氨酯等材料加工成的蜂窝管状、球形、立方形或圆柱形填料。有机填料比表面积大，阻力小，不易堵塞，能达到较好的水处理效果。然而，由于填料密度低，在污水处理池中往往呈悬浮状态，污水在污水处理池中的流动会导致填料在出水口逐渐累积，一方面，堵塞出水口，另一方面，导致入水口处微生物浓度很低，因此影响了水处理效率。

针对这些问题，目前有一些改进装置，如中国专利文件CN204737774U(申请号：201520187555.1)，公开了一种网箱式生物载体和固定化微生物处理污水装置。网箱式生物载体是由网箱和装填于该网箱内的生物填料组成；其中，所述网箱为无顶盖的长方体形，其侧面和底面设有镂空的网孔。固定化微生物处理污水装置，包括：污水处理池，穿孔排泥管，穿孔曝气管，多个下部支撑梁，多个所述网箱式生物载体，其堆叠放置于污水处理池中所述下部支撑梁上方和密封网。但该文件中所述装置在处理池中仅能采取紧密排列方式，移动检修困难，且其内部填料只能以堆积式进行填充，不能根据水质状况灵活调节处理池中填料浓度，容易造成填料结块、堵塞。

中国专利文件CN203333385U(申请号201320246937.8)，公开了一种加载悬浮型填料的内循环流化床废水处理设备，包括与进水泵相连通的流化床反应池，所述流化床反应池中分别设置有可变孔曝气系统、悬浮型PVA填料和防流失网；所述流化床反应池与沉淀回流系统相连通。而该文件所述的流化床废水处理设备中，填料直接投加入流化床反应池中，一旦系统发生故障，填料移取及系统检修皆非常困难。该设备中填料只能采取悬浮模式，为维持填料悬浮，需随时提供足够的曝气强度。另外，该设备不能控制反应池中填料的运动区域，极易造成填料在出水口的大量累积，降低水处理效率，并造成系统堵塞，因此使用的局限性很大。

实用新型内容：

针对现有技术的不足，本实用新型结合污水处理系统中使用堆积式填料和悬浮式填料的优缺点，提出了一种用于污水生物处理的网箱式生物填料污水处理装置及污水处理系统。

一种网箱式生物填料污水处理装置，包括网箱，所述网箱为网状结构，所述网箱包括侧壁、隔板、顶盖和网箱底部，网箱底部设有底盘，所述顶盖与侧壁活动连接，所述侧壁设有至少一个凸台，所述底盘设有至少一个夹持件，所述隔板设于凸台上或夹持件内。侧壁、底盘和顶盖之间形成填料区，填料区用以容纳多种形状、性质及状态的填料；可以根据需求，利用隔板将填料区分割为上下多层，或内外多区；不同层或不同区内，可以容纳多种填料，填料可以以堆积状态、悬浮状态或堆积与悬浮的组合状态布置，组合自由度高。

根据本实用新型优选的，所述网箱式生物填料污水处理装置还包括调整装置，所述调整装置为网状结构，调整装置与侧壁通过套管相连。增加调整装置，使本装置在实际使用时可以根据需求快速调整侧壁的网状结构网状的尺寸大小，调整更加灵活，以快速适应小尺寸填料，便于更换，节省成本。

根据本实用新型优选的，所述底盘与网箱底部之间设有空间间隙，所述空间间隙为混合区。混合区用以对填料区内部填料及污水进行不同程度的混合，混合区为上部的填料区提供混合动力。

进一步优选的，所述混合区内设有混合装置，所述混合装置为曝气装置或搅拌装置。曝气装置包括通气管和曝气圆盘。

根据本实用新型优选的，所述网箱式生物填料污水处理装置还包括把手，所述把手设于侧壁顶部，把手与侧壁活动连接。可以通过把手在需要移动本装置时即时移动本装置，把手能承受本装置及其内部填料的重量，同时便于本装置的转移。把手可以是任意形状、尺寸或材质，可以安装于网箱顶部的任意位置，且数量灵活。

根据本实用新型优选的，所述网箱式生物填料污水处理装置还包括支柱，所述支柱与网箱底部相连。支柱需要在水处理过程中能承受本装置及其内部填料的重量，用以支撑本装置立于污水处理池内，使网箱底部与污水处理池留有一定空间，保护本装置的底部，且便于安装。支柱可以是任意形状、尺寸或材质，可以安装于网箱底部的任意位置，且数量灵活。

利用如上所述的网箱式生物填料污水处理装置工作时，步骤如下：

(1)根据网箱规格选择填料；

(2)根据需求，在网箱内添加填料，添加隔板，将隔板置于凸台上，在隔板上再添加填料；或，根据需求，添加隔板，将隔板置于夹持件内，在网箱内添加填料；

(3)将顶盖盖于网箱顶部，将本装置置于污水处理系统中。

如上所述的网箱式生物填料污水处理装置可以应用于不同的污水处理系统中，即实际应用时，一种污水处理系统，包括污水处理槽、入水管、出水管和如上所述的网箱式生物填料污水处理装置，网箱式生物填料污水处理装置位于污水处理槽，入水管和出水管均与污水处理槽相连。

根据本实用新型优选的，所述污水处理系统还包括分离单元，分离单元为沉淀池或膜生物反应器，分离单元设于污水处理槽下游，分离单元与出水管相连，分离单元包括处理水出口和污泥出口，污泥出口处设有污泥回流管和污泥排放管，污泥回流管与污水处理槽相连。自污水处理槽流出的处理水与活性污泥悬浊液在分离单元中进行泥水分离，分离后的处理水经处理水出口排出污水处理系统，分离后的浓缩污泥一部分经污泥回流管回流至污水处理槽，以保持污水处理槽中的活性污泥浓度，另一部分经过污泥排放管排出污水处理系统，进入后续的污泥处理系统。

根据本实用新型优选的，所述入水管设于污水处理槽底部，所述出水管处设有循环管，所述循环管与污水处理槽底部相连。处理水经由循环管回流至污水处理槽底部，与入水管中的进水进行充分混合后，再次经由网箱式生物填料污水处理装置进行处理；将处理水设为循环，一方面可以对高浓度进水进行稀释，另一方面可以维持必要的上升流速，以对附着于填料上的生物膜进行必要的冲刷，维持污水处理系统通畅，防止短流。

根据本实用新型优选的，所述污水处理系统还包括气体收集单元，所述气体收集单元设于污水处理槽顶部。气体收集单元用于收集反应过程中产生的气体，如甲烷等，收集的气体排出污水处理系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、利用本实用新型所述的技术方案，网箱式生物填料污水处理装置可以安装在污水处理系统内的任意位置，便于安装，对污水处理系统的要求较低，装置的适应性和灵活性更强，并可以根据需要进行移动，以达到更好地处理效果。

2、本实用新型通过网箱式生物填料污水处理装置将生物填料限定于污水处理系统的特定区域，使生物填料的运动轨迹限定在较小的区域空间，填料都集中于网箱中，解决了填料在污水处理系统中随水流运动而阻塞系统出口的问题。

3、本实用新型的技术方案中，网箱式生物填料污水处理装置的尺寸更灵活，且填料区可根据实际情况分多个区，填充不同的填料，填充形式不固定，自有组合度高，可以根据水质状况灵活调节处理池中填料浓度。

4、本实用新型在网箱式生物填料污水处理装置的网箱底部安装了支柱，省去了额外的下部支撑梁，易于安装；同时在上部安装有把手，以便于装置的移动搬运，易于污水处理系统的检修维护。

5、利用本实用新型的技术方案在本装置网箱底部的混合区内增加了混合装置，可以对本装置内部的填料及污水进行混合，提高了本装置的处理效率；同时，由于装置中自带曝气装置，不需在污水处理系统中安装，因此对污水处理系统的建造要求不高。

6、在本装置的实际应用中，通过调整污水处理系统中本装置的放置数目，即可灵活地调节污水处理系统中微生物的浓度；通过调整本装置在污水处理系统中的相对位置，即可灵活地控制污水处理系统中不同区域的微生物浓度，例如，通过调整本装置的位置，可以保证在污染物浓度最大的污水处理系统入水处拥有最大的微生物浓度，以提高水处理效率。

7、本实用新型的技术方案十分有利于新池启动，只需从现有污水处理池中取出含有特定微生物的网箱式生物填料污水处理装置投入新池，即可使新池快速启动，省去了培育微生物的复杂工作，非常适用于对微生物种类要求严格的污水处理。

8、本实用新型的技术方案适用于装填各种填料，亦适用于好氧和厌氧环境，适用范围广泛。

附图说明

图1为填料为悬浮式填料的网箱式生物填料污水处理装置立体示意图；

图2为网箱式生物填料污水处理装置侧视图，图中填料为悬浮式填料；

图3为填料为堆积式填料的网箱式生物填料污水处理装置立体示意图；

图4为上下多层式网箱式生物填料污水处理装置示意图，图中填料为悬浮与堆积组合式填料；

图5为内外多区式网箱式生物填料污水处理装置示意图；

图6为图2中A处的结构放大示意图；

图7为由网箱式生物填料污水处理装置构建的好氧污水处理系统示意图；

图8为由网箱式生物填料污水处理装置构建的升流式厌氧污水处理系统示意图；

其中，1、网箱，2、侧壁，3、底盘，4、顶盖，5、填料，6、把手，7、支柱，8、通气管，9、曝气圆盘，10、混合区，11、调整装置，12、套管，13、凸台，14、夹持件，15、污水处理槽，16、入水管，17、出水管，18、分离单元，19、污泥回流管，20、污泥排放管，21、处理水出口，22、循环管，23、气体收集单元，24、隔板。

具体实施方式

以下通过具体实施例并结合附图来进一步解释本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种网箱式生物填料污水处理装置，包括网箱，网箱为网状结构，网箱包括侧壁、隔板、顶盖和网箱底部，网箱底部设有底盘，顶盖与侧壁活动连接，侧壁、底盘和顶盖之间形成填料区，填料区用以容纳多种形状、性质及状态的附着有微生物的填料；本实施例中，侧壁设有8个凸台，底盘设有1个夹持件，隔板设于凸台上，则本实施例利用隔板将填料区分割为上下多层；不同层内可以容纳多种填料，填料可以以堆积状态、悬浮状态或堆积与悬浮的组合状态布置，如图1-4所示，图1、图2中的填料为悬浮式填料，图3中的填料为堆积式填料，图4中的填料为悬浮与堆积组合式填料，悬浮与堆积主要取决于填料填充的多少，若在层内填充较多的填料，则填料在作业中由于密度高，填料运动受限，呈堆积状；若在层内填充较少的填料，则填料在作业中由于密度小，填料运动受限制的程度小，呈悬浮状，如此可以根据不同情况进行组合设计，组合自由度高。

装置的形状可以是长方体或其他形状，装置的尺寸可根据实际污水处理池尺寸灵活决定，在本实施例中，装置是长方体，其长宽高比为1:1:2。网状材料，包括但不限于是塑料、金属或玻璃纤维材料中的一种，例如高密度聚乙烯、聚氨酯和聚酰胺等，本实施例中，网箱是由一定网格尺寸的高密度聚乙烯制成。网状材料，其网格尺寸应小于其内部所装填料的尺寸，以截留填料。

本实用新型所述的填料，包括但不限于是纺织布、球形填料、立方形填料或圆柱形填料，或其几种的混合物；所述的填料，可以是有机填料或无机填料，例如由聚丙烯、聚氨酯、高密度聚乙烯、聚乙烯、聚酰胺等制得的有机填料或陶粒、活性炭等无机填料。填料是目前市面上用来制备填料的常规材料，在本实用新型的网箱中，可以使用由这些材料所制备的填料的一种，或者混合，都可以。使用何种材料的填料由使用者自己决定，并非本实用新型的特征所在。

在本实施例中，填料是直径为8cm的球形聚乙烯，网箱的网格尺寸固定为7cm，以截留填料。使用时，先投入填料，然后安装层间的隔板，将隔板置于凸台上，再投入填料，如此反复，直至填充至所需高度或密度，最后盖上顶盖，将网箱置于污水处理系统中，即可进行作业。

实施例2

一种网箱式生物填料污水处理装置，其结构如实施例1所述，区别在于，底盘设有4个夹持件，隔板设于夹持件内，夹持件为凹型件，隔板位于夹持件的凹处，夹持件用以固定隔板，本实施例利用隔板将填料区分割为内外两区，如图5所示，不同区内可以容纳多种填料，对于如本实施例这样的内外分区的模式，一般不再做上下分层处理，否则内部隔板的稳定性不高。

实施例3

一种网箱式生物填料污水处理装置，其结构如实施例1所述，区别在于，侧壁顶部沿四个拐角处各设有一个内径为8cm的高密度聚乙烯圆形把手，以方便网箱在污水处理系统中的放置与移动。

实施例4

一种网箱式生物填料污水处理装置，其结构如实施例1所述，区别在于，网箱底部下沿四个拐角处各装有一个直径为4cm、高10cm的高密度聚乙烯圆柱形支柱，以承托网箱及其内部所容纳的填料，使网箱底部与污水处理池留有一定空间，保护本装置的底部。

实施例5

一种网箱式生物填料污水处理装置，其结构如实施例1所述，区别在于，底盘与网箱底部之间设有空间间隙，所述空间间隙为混合区，混合区内设有混合装置，如图1、图2所示，混合装置为曝气装置，包括安装于网箱外部的通气管及通气管末端的曝气圆盘，通过曝气，将网箱内部的污水以及填料进行混合，并为微生物降解污染物提供氧气。

实施例6

一种网箱式生物填料污水处理装置，其结构如实施例1所述，区别在于，网箱式生物填料污水处理装置还包括调整装置，所述调整装置为网状结构，调整装置与侧壁通过套管相连，如图6所示，使调整装置与网箱的侧壁发生相对位移，则网箱侧壁原有的网格尺寸变小，使本装置在实际使用时可以根据需求快速调整侧壁的网状结构网状的尺寸大小，以快速适应小尺寸填料，便于更换，节省成本。

实施例7

一种利用实施例1所述的网箱式生物填料污水处理装置的工作方法，包括步骤如下：

(1)根据网箱规格选择填料；

(2)根据需求，在网箱内添加填料，添加隔板，将隔板置于凸台上，在隔板上再添加填料；

(3)将顶盖盖于网箱顶部，将本装置置于污水处理系统中。

实施例8

一种利用实施例2所述的网箱式生物填料污水处理装置的工作方法，包括步骤如下：

(1)根据网箱规格选择填料；

(2)根据需求，添加隔板，将隔板置于夹持件内，在网箱内添加填料；

(3)将顶盖盖于网箱顶部，将本装置置于污水处理系统中。

实施例9

一种污水处理系统，包括污水处理槽、入水管、出水管、分离单元和实施例5所述的网箱式生物填料污水处理装置，网箱式生物填料污水处理装置位于污水处理槽内，入水管和出水管均与污水处理槽相连，污水处理系统的组成结构如图6所示。

分离单元为沉淀池，分离单元设于污水处理槽下游，分离单元与出水管相连，分离单元包括处理水出口和污泥出口，污泥出口处设有污泥回流管和污泥排放管，污泥回流管与污水处理槽相连。自污水处理槽流出的处理水与活性污泥悬浊液在分离单元中进行泥水分离，分离后的处理水经处理水出口排出污水处理系统，分离后的浓缩污泥一部分经污泥回流管回流至污水处理槽，以保持污水处理槽中的活性污泥浓度，另一部分经过污泥排放管排出污水处理系统，进入后续的污泥处理系统。

在本实施例中，根据待处理污水类型和污水中有机质含量，选择3个装有填料的网箱均匀布置于污水处理系统中，放置于污水处理槽内，污水经入水管进入污水处理槽。网箱中所装填料的类型、尺寸及布置方式可根据污水性质及污水处理系统设计而进行灵活选择。通常，本实施例所述污水处理系统中的填料以悬浮态布置，网箱底部的混合区内安装有曝气装置，可以对网箱中污水及填料进行混合，并为微生物降解污染物提供氧气。

实施例10

一种污水处理系统，其结构如实施例9所述，区别在于，分离单元为膜生物反应器。

实施例11

实施例1所述的网箱式生物填料污水处理装置可以应用于厌氧污水处理系统中，构成如图7所示的升流式厌氧污水处理系统。一种污水处理系统，包括污水处理槽、入水管、出水管、气体收集单元和实施例1所述的网箱式生物填料污水处理装置，网箱式生物填料污水处理装置位于污水处理槽，入水管和出水管均与污水处理槽相连，气体收集单元设于污水处理槽顶部，气体收集单元用于收集反应过程中产生的气体，如甲烷等，收集的气体排出污水处理系统。

本实施例中，污水处理槽内设有1个网箱，网箱自身不带支柱及混合区，利用网状材料，该网箱通过8个凸台和两个隔板，使其垂直高度被分割成三个部分，由下至上，网箱中装填的填料尺寸依次减小，且皆以堆积式布置。

入水管设于污水处理槽底部，所述出水管处设有循环管，所述循环管与污水处理槽底部相连。处理水经由循环管回流至污水处理槽底部，与入水管中的进水进行充分混合后，再次经由网箱式生物填料污水处理装置进行处理；将处理水设为循环，一方面可以对高浓度进水进行稀释，另一方面可以维持必要的上升流速，以对附着于填料上的生物膜进行必要的冲刷，维持污水处理系统通畅，防止短流。本实施例所述的污水处理系统中的处理水，除经由循环管回流至污水处理槽底部的部分外，剩余部分经由出水管排出污水处理系统。

Claims (10)

1.一种网箱式生物填料污水处理装置，包括网箱，其特征在于，所述网箱为网状结构，所述网箱包括侧壁、隔板、顶盖和网箱底部，网箱底部设有底盘，所述顶盖与侧壁活动连接，所述侧壁设有至少一个凸台，所述底盘设有至少一个夹持件，所述隔板设于凸台上或夹持件内。

2.根据权利要求1所述的网箱式生物填料污水处理装置，其特征在于，所述网箱式生物填料污水处理装置还包括调整装置，所述调整装置为网状结构，调整装置与侧壁通过套管相连。

3.根据权利要求1所述的网箱式生物填料污水处理装置，其特征在于，所述底盘与网箱底部之间设有空间间隙，所述空间间隙为混合区。

4.根据权利要求3所述的网箱式生物填料污水处理装置，其特征在于，所述混合区内设有混合装置，所述混合装置为曝气装置或搅拌装置，曝气装置包括通气管和曝气圆盘。

5.根据权利要求1所述的网箱式生物填料污水处理装置，其特征在于，所述网箱式生物填料污水处理装置还包括把手，所述把手设于侧壁顶部，把手与侧壁活动连接。

6.根据权利要求1所述的网箱式生物填料污水处理装置，其特征在于，所述网箱式生物填料污水处理装置还包括支柱，所述支柱与网箱底部相连。

7.一种污水处理系统，其特征在于，包括污水处理槽、入水管、出水管和权利要求1所述的网箱式生物填料污水处理装置，网箱式生物填料污水处理装置位于污水处理槽内，入水管和出水管均与污水处理槽相连。

8.根据权利要求7所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括分离单元，分离单元设于污水处理槽下游，分离单元与出水管相连，分离单元包括处理水出口和污泥出口，污泥出口处设有污泥回流管和污泥排放管，污泥回流管与污水处理槽相连，所述分离单元为沉淀池或膜生物反应器。

9.根据权利要求7所述的污水处理系统，其特征在于，所述入水管设于污水处理槽底部，所述出水管处设有循环管，所述循环管与污水处理槽底部相连。

10.根据权利要求9所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括气体收集单元，所述气体收集单元设于污水处理槽顶部。