CN206219404U - 一种双层填料复式反硝化深床滤池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双层填料复式反硝化深床滤池，所述深床滤池包括配套清水池、滤池、废水池、气反冲洗系统、水反冲洗系统、自动碳源投加系统、污水排入管、废水排放系统和布水布气系统。本深床滤池的各部分作用更加明确。海绵体填料层主要完成缺氧预处理，海绵体上附着的微生物主要是兼氧微生物，用来降低水体中的溶解氧，为石英砂填料层的反硝化提供有利条件，并完成一部分的反硝化作用。石英砂填料层主要进行生物脱氮即生物反硝化，同时完成对SS和非溶解态含磷络合物的截留。海绵体层完成缺氧预处理，可以使石英砂层中参与反硝化反应的微生物种类更加单一，同时数量大大增加，从而提升TN的去除量及去除效果。

Description

一种双层填料复式反硝化深床滤池

技术领域

本实用新型属于水处理设备技术领域，尤其是一种双层填料复式反硝化深床滤池。

背景技术

近几年来，国家对污水排放水质要求越来越严格，市政污水厂排放标准由“一级B”提升至“一级A”，有的城市还推出了自己的地标。2015年4月16日，国务院正式印发《水污染防治计划》(俗称水十条)，与之而来，各地方纷纷响应提出更为严格的地方标准，部分城市将污水厂排放标准提升至地表水Ⅳ或者准Ⅳ类。标准的提升带来最明显的变化就是对TN的控制。大多数污水厂原有的二级处理工艺只能做到基本满足脱氮要求，但受到环境因素影响严重，尤其是在水温较低、pH较小，或者进水水质过差等情况下，污水厂的排水就很难满足要求。

反硝化深床滤池将反硝化与深床滤池的功能有机地结合在一起，是集过滤、脱氮、除磷、去除悬浮性颗粒物的多功能于一体的处理单元。反硝化深床滤池设计在二沉池后，利用固定生物膜法的原理，采用特殊规格及形状的石英砂作为反硝化生物膜的挂膜介质，根据进水水质投加C源以及PAC等药剂，能够有效地完成对TN、TP的脱除。在污水经过石英砂填料层、承托层、滤砖等，SS可以被大量的截留在深床滤池中，从而使出水水质满足现阶段排放标准。

目前的反硝化深床滤池脱氮处理效果虽然能够满足排放标准，但还存在很多不足之处，现在通用的反硝化深床滤池填料为均质石英砂，既要承担过滤的功能，又要为反硝化生物提供生存繁殖的场所，因此滤池需要较为频繁的反冲洗，并且由于反冲洗强度较大，对反硝化的生存和繁殖造成一定影响。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种双层填料复式反硝化深床滤池，各部分作用更加明确，具有更高脱氮率。

本实用新型实现发明目的所采用的技术方案为：

一种双层填料复式反硝化深床滤池，所述深床滤池包括配套清水池、滤池、废水池、气反冲洗系统、水反冲洗系统、自动碳源投加系统、污水排入管、废水排放系统和布水布气系统；

所述滤池的外部分别设有废水池和配套清水池，该废水池的顶部内侧设有进水渠，所述碳源投加系统、污水排入管的输出端均分别与进水渠的中空顶部相连通设置，所述进水渠设有进水气动闸门，所述滤池的顶部内侧与进水渠相对应设置有进水槽，所述进水渠和进水槽通过进水气动闸门相连接设置，污水排入管中的污水进入进水渠后通过进水槽为滤池均匀布水；

所述进水槽下方的滤池内自上而下分别设有海绵层反洗水排放渠、海绵填料层、能过水的承托板、石英砂层反洗水排放渠、石英砂填料层、能过水的承托层、滤砖和出水集水槽，所述海绵层反洗水排放渠与海绵填料层的上表面相间隔设置，所述海绵填料层的下表面连接承托板的上表面，该承托板的下表面间隔设置石英砂层反洗水排放渠，该石英砂层反洗水排放渠的下表面间隔设置石英砂填料层，该石英砂填料层的下表面上连接承托层的上表面，该承托层的下表面设置滤砖，所述出水集水槽设置于滤砖的下方，所述出水集水槽通过滤池出水管与配套清水池相连接设置，该滤池出水管上设有滤池出水调节蝶阀，与液位计形成控制连锁；

所述进水渠下方的废水池内设置有废水排放管，该废水排放管的输入端均分别通过废水排放控制阀与海绵层反洗水排放渠、石英砂层反洗水排放渠的内部相连接设置，所述废水排放管的输出端与废水池内部相连通设置，该废水池内部也与废水排放系统相连接设置，该废水排放系统能够向外排出废水池内的废水；

所述布水布气系统设置于出水集水槽上方的滤砖底部，所述气反冲洗系统通过反洗进气气动蝶阀与布水布气系统相连接设置；

所述水反冲洗系统包括反冲洗水管、反冲洗水泵和反冲洗气动阀门，所述反冲洗水泵设置于配套清水池内，该反冲洗水泵的输出端通过反冲洗水管与出水集水槽相连接设置，该反冲洗水管上设置有反冲洗气动阀门。

而且，所述废水排放系统包括相连接设置的废水排放泵和废水排放管道，所述废水排放泵设置于废水池内的底部，该废水排放泵的输出端与废水排放管道相连通设置。

而且，所述气反冲洗系统包括相连接设置的反洗鼓风机和空气管道，所述反洗进气气动蝶阀设置于空气管道上，所述反洗鼓风机设置于滤池外。

而且，所述碳源投加系统通过碳源投加控制阀与进水渠相连接设置，所述碳源投加系统还包括计算机、加药罐、螺杆泵、电磁流量计、碳源投加管道；所述废水池内还设有液位计和搅拌器。

而且，所述海绵填料层为聚氨酯海绵填料与多孔旋转球形悬浮填料共同组成的填料层，所述聚氨酯海绵填料设置于多孔旋转球形悬浮填料外部且间隔设置，4个多孔旋转球形悬浮填料与8块聚氨酯海绵填料为一个组合体，多个聚氨酯海绵填料间隔设置；所述石英砂填料层天然石英砂填料层。

而且，所述海绵填料层采用7*7*7的纳米级亲水性聚氨酯海绵；所述多孔旋转球形悬浮填料采用的规格。

而且，所述石英砂为粒径2-4mm的天然均质石英砂，砂床高度超过1.8米。

本实用新型取得的优点和积极效果是：

1、本深床滤池的各部分作用更加明确。海绵体填料层主要完成缺氧预处理，海绵体上附着的微生物主要是好氧微生物，用来降低水体中的溶解氧，为石英砂填料层的反硝化提供有利条件，并完成一部分的反硝化作用。石英砂填料层主要进行生物脱氮即生物反硝化，并完成对SS的截留。海绵体层完成缺氧预处理，可以使石英砂层中参与反硝化反应的微生物数量大大增加，从而提升TN的去除量以及增加COD的消耗，TN的去除量甚至可以达到普通反硝化深床滤池去除量的3～5倍。

2、本深床滤池对TN的去除量大大提升，可以面对原污水厂更加高TN、COD的出水提标，该滤池可以使TN的出水降到3mg/L，可以用来为需要排入河流、湖泊的水体进行处理。

3、本深床滤池的海绵填料层成本比较低，去除效果较好，且安装简单，可用于老式反硝化深床滤池的改造，并能够快速投入运行。

4、本深床滤池采用复式填料层，利用不同性质的填料层能够使生物脱氮与过滤功能分工进行。

5、本深床滤池的反硝化生物层为聚氨酯海绵填料与多孔旋转球形悬浮填料共同组成的填料层，能够极大增加微生物数量。

6、本深床滤池设置了海绵层反洗水排放和石英砂层反洗水排放渠，针对不同的两种填料，双排水渠设计可以避免每种填料反洗时之间的相互干扰，控制不同填料的水反洗强度。

7、本深床滤池将海绵填料与悬浮球形填料的组合方式，能够增加过水空隙。

8、本深床滤池在使用时可以采用分开反冲洗方式，能够将截留的悬浮颗粒物全部去掉。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

本专利中未详细描述的结构及其位置连接关系，均可以理解为其为本领域内的常规结构。

一种双层填料复式反硝化深床滤池，如图1所示，所述深床滤池包括配套清水池20、滤池(图中未标号)、废水池7、气反冲洗系统1、水反冲洗系统(图中未标号)、自动碳源投加系统2、污水排入管3、废水排放系统4和布水布气系统28；

所述滤池的外部分别设有废水池和配套清水池，该废水池的顶部内侧设有进水渠26，所述碳源投加系统、污水排入管的输出端均分别与进水渠的中空顶部相连通设置，所述进水渠设有进水气动闸门9，所述滤池的顶部内侧与进水渠相对应设置有进水槽27，所述进水渠和进水槽通过进水气动闸门相连接设置，污水排入管中的污水进入进水渠后通过进水槽为滤池均匀布水；

所述进水槽下方的滤池内自上而下分别设有海绵层反洗水排放渠10、海绵填料层22、能过水的承托板21、石英砂层反洗水排放渠11、石英砂填料层23、能过水的承托层13、滤砖12和出水集水槽14，所述海绵层反洗水排放渠与海绵填料层的上表面相间隔设置，所述海绵填料层的下表面连接承托板的上表面，该承托板的下表面间隔设置石英砂层反洗水排放渠，该石英砂层反洗水排放渠的下表面间隔设置石英砂填料层，该石英砂填料层的下表面上连接承托层的上表面，该承托层的下表面设置滤砖，所述出水集水槽设置于滤砖的下方，所述出水集水槽通过滤池出水管15与配套清水池相连接设置，该滤池出水管上设有滤池出水调节蝶阀16；

所述进水渠下方的废水池内设置有废水排放管25，该废水排放管的输入端均分别通过废水排放控制阀24与海绵层反洗水排放渠、石英砂层反洗水排放渠的内部相连接设置，所述废水排放管的输出端与废水池内部相连通设置，海绵层反洗水排放渠、石英砂层反洗水排放渠内部的反洗废水通过废水排放管排放入废水池内，该废水池内部也与废水排放系统相连接设置，该废水排放系统能够向外(例如，前序处理单元)排出废水池内的废水；在本实施例中，所述废水排放系统包括相连接设置的废水排放泵8和废水排放管道(图中未标号)，所述废水排放泵设置于废水池内的底部，该废水排放泵的输出端与废水排放管道相连通设置；

所述布水布气系统设置于出水集水槽上方的滤砖底部，所述气反冲洗系统通过反洗进气气动蝶阀5与布水布气系统相连接设置，在本实施例中，所述气反冲洗系统包括相连接设置的反洗鼓风机和空气管道(图中未标号)，所述反洗进气气动蝶阀设置于空气管道上，所述反洗鼓风机设置于滤池外；

所述水反冲洗系统包括反冲洗水管17、反冲洗水泵19和反冲洗气动阀门18，所述反冲洗水泵设置于配套清水池内，该反冲洗水泵的输出端通过反冲洗水管与出水集水槽相连接设置，该反冲洗水管上设置有反冲洗气动阀门。

在本实施例中，所述碳源投加系统通过碳源投加控制阀6与进水渠相连接设置，所述碳源投加系统还包括计算机、加药罐、螺杆泵、电磁流量计、碳源投加管道和混合搅拌器(图中均未示出)；所述废水池内还设有液位计(图中未示出)和搅拌器(图中均未示出)。

在本实施例中，所述海绵填料层为聚氨酯海绵填料与多孔旋转球形悬浮填料共同组成的填料层，所述聚氨酯海绵填料设置于多孔旋转球形悬浮填料外部且间隔设置，4个多孔旋转球形悬浮填料与8块聚氨酯海绵填料为一个组合体，多个聚氨酯海绵填料间隔设置；所述石英砂填料层天然石英砂填料层；

进一步地，所述海绵填料层采用7*7*7的纳米级亲水性聚氨酯海绵，该海绵中大孔与微孔相结合，大孔保持良好的气、液、固的接触条件，微孔可以用来固定化微生物，且单位体积内可以固化微生物的数量巨大，其比表面积可以达到2500m²/m3；所述多孔旋转球形悬浮填料采用的规格，聚氨酯海绵在使用时不放入球形填料中，而是在球形填料外部使用；

在海绵填料层安装时，以4个球形填料和8块海绵为一个组合体，海绵与球形填料相互隔离开，做到海绵体之间相互不贴靠。在整个填料层中，下部用能过水的隔板承托，顶部也可以同样用隔板盖住，将海绵—球形填料层固定在滤池隔板的上部。海绵为微生物的生长提供场所，球形填料增加了海绵与海绵之间的空隙，使海绵填料之间有足够的过水空间。另外，海绵外部附着微生物以后，容易相互粘连在一起，如果海绵体相互粘连在一起形成一块大的海绵而占据整个填料层，将导致过水速度减慢，甚至无法顺利过水，而在海绵填料层中添加球形填料可以有效地增加过水空隙，避免出现因海绵体之间粘连而导致的反硝化深床滤池无法使用。

所述石英砂作为滤池过滤的主体，采用粒径2-4mm的天然均质石英砂，砂床高度超过1.8米，足以避免窜流或穿透现象,即使前段处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也不会使滤床发生水力穿透。

本双层填料复式反硝化深床滤池的一种工作原理如下：

污水从污水排入管3由进水渠26进入进水槽27中均匀布水，使污水均匀分布到整个滤池，污水流经海绵填料层22时，水中的硝态氮被反硝化细菌还原为氮气并排出滤池，污水中有机碳源含量较低不足以提供反硝化细菌所需的能量，需要通过碳源投加系统2投加有机碳源，碳源投加系统由计算机控制，根据需要去除的硝态氮的量，通过硝态氮分析仪(未标出)前馈和后馈硝态氮的值，精确计算并控制投加有机碳源的量；

污水经过脱氮处理后进入石英砂填料层23，截留污水中的悬浮物，污水经过海绵填料层和石英砂填料层处理后，污水中的硝态氮、悬浮物、有机物被去除，清水通过承托层13进入滤砖12，再进入出水集水槽14，再由滤池出水管15进入配套清水池20。

滤池工作一段时间后，滤床截留的悬浮物逐渐积累，滤池逐渐失去有效水头，需要进行反冲洗。该滤池在反冲洗时进行分开反冲洗，即先反冲洗石英砂填料层23，再反冲洗海绵体填料层22。在海绵填料层22与石英砂填料层23中间设计一个石英砂层反洗水排放渠11。在反冲洗时，关闭滤池进水、出水，打开中间的石英砂层反洗水排放渠11，对石英砂填料层23进行反冲洗(气洗5min，气水联洗15min，水洗5min，气洗强度25L/m2/s，水洗强度4L/m2/s)。石英砂填料层23反冲洗后，对海绵填料层22进行反冲洗，海绵填料层22设定气洗强度15L/m2/s，水洗强度2L/m2/s，气洗时间5min，气水联洗5min，水洗3min。反冲洗海绵填料层22时废液从滤池的海绵层反洗水排放渠10排放。将海绵填料层22与石英砂填料层23分开反冲洗，设定不同的强度，有助于截留的SS完全冲洗掉并在一定程度上保护新生的微生物不至于完全脱离。

其中气反冲洗是启动鼓风机，打开气反冲洗气动蝶阀5，空气沿着空气管路到达滤砖底部的布水布气系统28，对滤池进行均匀地气反冲洗。水反冲洗系统是打开反冲水水泵19和水反冲洗气动蝶阀18，水泵将配套清水池的滤后水沿着反冲洗管路17从下往上对滤池进行反冲洗。反冲洗时先引入空气，而后引入反冲洗水，用于气体/水同时反冲洗(刷洗)。

本实用新型与现有技术相比的优点是：本深床滤池的各部分作用更加明确。海绵体填料层主要完成缺氧预处理，海绵体上附着的微生物主要是兼氧微生物，用来降低水体中的溶解氧，为石英砂填料层的反硝化提供有利条件，并完成一部分的反硝化作用。石英砂填料层主要进行生物脱氮即生物反硝化，并完成对SS的截留。海绵体层完成缺氧预处理，可以使石英砂层中参与反硝化反应的微生物数量大大增加，从而提升TN的去除量以及增加COD的消耗，TN的去除量甚至可以达到普通反硝化深床滤池去除量的3～5倍。

Claims (7)

1.一种双层填料复式反硝化深床滤池，其特征在于：所述深床滤池包括配套清水池、滤池、废水池、气反冲洗系统、水反冲洗系统、自动碳源投加系统、污水排入管、废水排放系统和布水布气系统；

所述滤池的外部分别设有废水池和配套清水池，该废水池的顶部内侧设有进水渠，所述碳源投加系统、污水排入管的输出端均分别与进水渠的中空顶部相连通设置，所述进水渠设有进水气动闸门，所述滤池的顶部内侧与进水渠相对应设置有进水槽，所述进水渠和进水槽通过进水气动闸门相连接设置，污水排入管中的污水进入进水渠后通过进水槽为滤池均匀布水；

所述进水槽下方的滤池内自上而下分别设有海绵层反洗水排放渠、海绵填料层、能过水的承托板、石英砂层反洗水排放渠、石英砂填料层、能过水的承托层、滤砖和出水集水槽，所述海绵层反洗水排放渠与海绵填料层的上表面相间隔设置，所述海绵填料层的下表面连接承托板的上表面，该承托板的下表面间隔设置石英砂层反洗水排放渠，该石英砂层反洗水排放渠的下表面间隔设置石英砂填料层，该石英砂填料层的下表面上连接承托层的上表面，该承托层的下表面设置滤砖，所述出水集水槽设置于滤砖的下方，所述出水集水槽通过滤池出水管与配套清水池相连接设置，该滤池出水管上设有滤池出水调节蝶阀，与液位计形成控制连锁；

所述进水渠下方的废水池内设置有废水排放管，该废水排放管的输入端均分别通过废水排放控制阀与海绵层反洗水排放渠、石英砂层反洗水排放渠的内部相连接设置，所述废水排放管的输出端与废水池内部相连通设置，该废水池内部也与废水排放系统相连接设置，该废水排放系统能够向外排出废水池内的废水；

所述布水布气系统设置于出水集水槽上方的滤砖底部，所述气反冲洗系统通过反洗进气气动蝶阀与布水布气系统相连接设置；

所述水反冲洗系统包括反冲洗水管、反冲洗水泵和反冲洗气动阀门，所述反冲洗水泵设置于配套清水池内，该反冲洗水泵的输出端通过反冲洗水管与出水集水槽相连接设置，该反冲洗水管上设置有反冲洗气动阀门。

2.根据权利要求1所述的双层填料复式反硝化深床滤池，其特征在于：所述废水排放系统包括相连接设置的废水排放泵和废水排放管道，所述废水排放泵设置于废水池内的底部，该废水排放泵的输出端与废水排放管道相连通设置。

3.根据权利要求1所述的双层填料复式反硝化深床滤池，其特征在于：所述气反冲洗系统包括相连接设置的反洗鼓风机和空气管道，所述反洗进气气动蝶阀设置于空气管道上，所述反洗鼓风机设置于滤池外。

4.根据权利要求1所述的双层填料复式反硝化深床滤池，其特征在于：所述碳源投加系统通过碳源投加控制阀与进水渠相连接设置，所述碳源投加系统还包括计算机、加药罐、螺杆泵、电磁流量计、碳源投加管道；所述废水池内还设有液位计和搅拌器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的双层填料复式反硝化深床滤池，其特征在于：所述海绵填料层为聚氨酯海绵填料与多孔旋转球形悬浮填料共同组成的填料层，所述聚氨酯海绵填料设置于多孔旋转球形悬浮填料外部且间隔设置，4个多孔旋转球形悬浮填料与8块聚氨酯海绵填料为一个组合体，多个聚氨酯海绵填料间隔设置；所述石英砂填料层天然石英砂填料层。

6.根据权利要求5所述的双层填料复式反硝化深床滤池，其特征在于：所述海绵填料层采用7*7*7的纳米级亲水性聚氨酯海绵；所述多孔旋转球形悬浮填料采用的规格。

7.根据权利要求5所述的双层填料复式反硝化深床滤池，其特征在于：所述石英砂为粒径2-4mm的天然均质石英砂，砂床高度超过1.8米。