CN208561841U - 高效反硝化滤池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效反硝化滤池，包括滤池池体和生物滤料，所述滤池池体内设置至少一个反应池，所述反应池沿第一水平方向具有相对设置的第一分隔墙和第二分隔墙，所述第一分隔墙和第二分隔墙之间沿竖直方向间隔设置有至少两个格栅板，从而在所述反应池内形成至少一个滤料区，所述生物滤料填充在所述滤料区中，所述生物滤料包括中空网状球形外壳和填充在所述中空网状球形外壳内部的多孔微生物固定化载体。

Description

高效反硝化滤池

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，特别是涉及一种高效反硝化滤池。

背景技术

近年来，随着国内对生态环境重视程度的增加，污水处理厂对污水的处理质量不断提高，其中一个重要指标是总氮(TN)。脱除总氮常采用的工程措施一般包括常规缺氧反硝化池和深度处理的反硝化滤池。

反硝化滤池脱氮基本原理是利用反应器内滤料上所附着生物膜的氧化分解作用，滤料及生物膜的吸附截流作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用，以及生物膜内部微环境和缺氧反硝化作用，达到脱氮的目的。传统反硝化滤池使用石英砂、陶粒等作为滤料在承托层上形成滤料层，一方面滤料容易团聚，另一方面，石英砂、陶粒等滤料孔隙率小，从而使得滤料层容易堵塞，因此需要在反硝化滤池中设置布水布气系统和反洗水泵、反洗风机等装置对滤料进行反冲洗，造成反硝化滤池的整体结构复杂，不仅给操作、维修、管理带来诸多不便，还造成土建造价成本提高，难以实现大范围的推广应用。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的反硝化滤池结构复杂的问题，提供一种结构简单、反硝化效果好的高效反硝化滤池。

一种高效反硝化滤池，包括滤池池体和生物滤料，所述滤池池体内设置至少一个反应池，所述反应池沿第一水平方向具有相对设置的第一分隔墙和第二分隔墙，所述第一分隔墙和第二分隔墙之间沿竖直方向间隔设置有至少两个格栅板，从而在所述反应池内形成至少一个滤料区，所述生物滤料填充在所述滤料区中，所述生物滤料包括中空网状球形外壳和填充在所述中空网状球形外壳内部的多孔微生物固定化载体。

在其中一个实施例中，所述多孔微生物固定化载体为块状物，所述多孔微生物固定化载体在所述中空网状球形外壳内部的填充率为80％～95％。

在其中一个实施例中，所述中空网状球形外壳的直径为90mm～110mm，所述多孔微生物固定化载体为体积为25³mm³～35³mm³的长方体块状物，所述多孔微生物固定化载体在所述中空网状球形外壳的装填数量为8～10块。

在其中一个实施例中，所述生物滤料为悬浮滤料。

在其中一个实施例中，所述生物滤料在所述滤料区中的填充率为80％～90％。

在其中一个实施例中，所述多孔微生物固定化载体的孔隙率大于96％。

在其中一个实施例中，所述滤池池体包括多个所述第一分隔墙和多个所述第二分隔墙，所述第一分隔墙和所述第二分隔墙沿所述第一水平方向交替间隔设置在所述滤池池体内，所述第一分隔墙的底部形成有第一过水通道，所述第二分隔墙的顶部形成有第二过水通道，相邻所述第一分隔墙与所述第二分隔墙之间形成所述反应池。

在其中一个实施例中，相邻所述第一分隔墙与所述第二分隔墙之间沿竖直方向间隔设置有至少三个所述格栅板，从而在所述反应池内形成至少两个所述滤料区。

在其中一个实施例中，所述高效反硝化滤池包括反冲气装置，所述反冲气装置包括位于所述反应池底部的穿孔冲气管。

在其中一个实施例中，所述滤池池体沿所述第一水平方向相对设置的两端分别设置有配水渠和出水渠，所述配水渠和所述出水渠分别通过所述第一过水通道和所述第二过水通道与所述反应池连通。

通过将生物滤料填充在所述高效反硝化滤池中，生物滤料采用中空网状球形外壳包裹多孔微生物固定化载体的形式，可以利用多孔微生物固定化载体负载的微生物进行反硝化反应从而去除污水中的总氮。所述多个中空网状球形外壳将所述滤料区分隔成多个独立的子空间，使所述滤料区中的多孔微生物固定化载体不会团聚，保证滤料和污水的充分接触。另外，将所述生物滤料设置为由所述多个中空网状球形外壳包裹多孔微生物固定化载体的结构填充在所述滤料区内，由于所述生物滤料限定在所述格栅板之间，无需再单独设置承托层；由于所述中空网状球形外壳之间具有孔隙，所述多孔微生物固定化载体之间也存在间隙，污水中的悬浮物不会堵塞滤料区，无需设置传统高效反硝化滤池中所需的布水系统、反洗水泵等，从而简化了高效反硝化滤池的结构。

附图说明

图1为本实用新型实施例的高效反硝化滤池的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的高效反硝化滤池进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。实施例附图中各种不同对象按便于列举说明的比例绘制，而非按实际组件的比例绘制。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种高效反硝化滤池，包括滤池池体110和生物滤料130，所述滤池池体110内设置至少一个反应池112，所述反应池112沿第一水平方向具有相对设置的第一分隔墙1221和第二分隔墙1222，所述第一分隔墙1221和第二分隔墙1222之间沿竖直方向间隔设置有至少两个格栅板1223，从而在所述反应池112内形成至少一个滤料区103，所述生物滤料130填充在所述滤料区103中，所述生物滤料130包括中空网状球形外壳和填充在所述中空网状球形外壳内部的多孔微生物固定化载体。

通过将生物滤料130填充在所述高效反硝化滤池中，生物滤料130采用中空网状球形外壳包裹多孔微生物固定化载体的形式，可以利用多孔微生物固定化载体负载的微生物进行反硝化反应从而去除污水中的总氮。所述多个中空网状球形外壳将所述滤料区103分隔成多个独立的子空间，使所述滤料区103中的多孔微生物固定化载体不会团聚，保证滤料和污水的充分接触。另外，将所述生物滤料130设置为由所述多个中空网状球形外壳包裹多孔微生物固定化载体的结构，由于所述生物滤料130限定在在所述格栅板1223之间，无需再单独设置承托层；由于所述中空网状球形外壳之间具有孔隙，所述多孔微生物固定化载体之间也存在间隙，污水中的悬浮物不会堵塞滤料区103，无需设置传统高效反硝化滤池中所需的布水系统、反洗水泵等，从而简化了所述高效反硝化滤池的结构。

在一实施例中，所述滤池池体110包括多个所述第一分隔墙1221和多个所述第二分隔墙1222，所述第一分隔墙1221和所述第二分隔墙1222沿所述第一水平方向交替间隔设置在所述滤池池体110内，所述第一分隔墙1221的底部形成有第一过水通道101，所述第二分隔墙1222的顶部形成有第二过水通道102，相邻所述第一分隔墙1221与所述第二分隔墙1222之间形成所述反应池112。

所述滤池池体110可由交替间隔设置的第一分隔墙1221和第二分隔墙1222分隔为多个相互串联的反应池112。当污水流经所述高效反硝化滤池时，所述污水通过所述第一过水通道101和所述第二过水通道102依次通过所述多个反应池112，并在所述多个反应池112内上-下-上-下折流前进，从而能够与生物滤料130多孔微生物固定化载体中的微生物充分接触，达到高效去除总氮的效果。所述生物滤料130可自由填充于所述滤料区103中，能够在所述滤料区103内利用所述中空网状球形外壳间的间隙及所述多孔微生物固定化载体间的孔隙进行高效传质，对污水中污染物降解速度快，去除总氮的效率高。同时，所述滤料区103可以将所述生物滤料130限定于一定的空间区域内，防止其流失，使其保持活性、反复利用。

所述滤池池体110沿所述第一水平方向相对设置的两端还可分别设置有配水渠111和出水渠113。所述配水渠111和所述出水渠113可分别通过所述第一过水通道101和所述第二过水通道102与所述反应池112连通。污水可从所述配水渠111由第一个第一过水通道101流入相互串联的多个反应池112中，并由最后一个第二过水通道102流出相互串联的多个反应池112中，并流入所述出水渠113。所述配水渠111和所述出水渠113可分别设置有进水管和出水管，以使污水流入和流出滤池池体110。优选的，所述进水管设置在所述配水渠的顶部，从而使污水自所述配水渠的顶部进水，所述污水自底部的第一进水通道101流入所述反应池112，使自流更顺畅。所述配水渠111和所述出水渠113的设置能够使得污水更均匀地进入或流出所述滤池池体110。

优选的，所述反应池112可以为奇数个，来自所述配水渠111的污水自所述第一过水通道101进入所述反应池112，在所述反应池112以上-下-上的方式折流前进进行反硝化处理，自所述第二过水通道102流出，下进水上出水的形式有利于保持所述反应池112内部的厌氧环境，提高反硝化效果。

所述第一分隔墙1221和所述第二分隔墙1222的数量可具体根据需要设置。优选地，沿所述第一水平方向，所述多个第二分隔墙1222上的多个第二过水通道102的高度依次降低，从而在使所述多个反应池112的液面高度依次降低，这样可以保证污水在所述高效反硝化滤池中的顺利流动。

优选地，相邻所述第一分隔墙1221和所述第二分隔墙1222之间沿竖直方向可间隔设置至少三个所述格栅板1223，以在所述反应池112内形成至少两个所述滤料区103，通过这样设置，可以将所述生物滤料130分布在所述反应池112的多个区域内，防止所述反应池112内死区的存在，提高反应池112和生物滤料130的利用率。另外，多个滤料区103可以将格栅板1223承载的压力分散，避免单个所述格栅板1223承载压力过大。优选地，两端的两个格栅板1223之间的垂直距离为3.5m至4.2m，底层格栅板1223距池底可以为0.8m至1.0m，顶层格栅板1223距液面可以为0.3m至0.8m，这样设置的高效反硝化滤池，反硝化效果更好，生物滤料130的利用率更高。

所述格栅板1223可具有多个通孔，以使所述污水能够通过。所述通孔的尺寸可小于所述生物滤料130的尺寸，以防止滤料区103内生物滤料130的流失。所述格栅板1223为刚性板，例如玻璃钢格栅板1223，以便限定所述生物滤料130的活动区域，使其在设定的区域内自由移动。

当处理污水规模较小时，所述滤池池体110可以采用钢结构材料，所述第一分隔墙1221和所述第二分隔墙1222可以选自钢隔板，与滤池池体110可拆卸连接，有利于滤池池体110结构的灵活装配；当处理污水规模较大时，所述滤池池体110可以采用混凝土结构材料，所述第一分隔墙1221和所述第二分隔墙1222可以是与所述滤池池体110一体设置的混凝土浇筑结构，混凝土一体式结构能够承载更大的压力，保持滤池池体110结构的强度。所述格栅板1223可拆卸地固定于相邻所述第一分隔墙1221和所述第二分隔墙1222之间，以便可以方便地对生物滤料130进行维护和更换。在一实施例中，所述第一分隔墙1221和所述第二分隔墙1222上可分别设置有支撑梁，所述格栅板1223可直接铺设并固定在所述支撑梁上。在一实施例中，所述支撑梁、所述第一分隔墙1221和所述第二分隔墙1222为与所述滤池池体110一体设置的混凝土浇筑结构，在进行浇筑时，可以在所述支撑梁的表面预埋钢板，然后再将格栅板1223铺设在所述支撑梁上，并将所述格栅板1223和所述钢板固定连接，从而实现格栅板1223的固定。

所述生物滤料130优选为固定化微生物后密度接近于水，在水中呈悬浮状的滤料，这样能够进一步防止生物滤料130之间的团聚。所述中空网状球形外壳的尺寸需要控制在一定范围内，如果所述中空网状球形外壳的尺寸过大可能会造成内部装载的所述多孔微生物固定化载体的团聚程度变大，与污水的接触面积变小；如果所述中空网状球形外壳的尺寸过小则会导致所述中空网状球形外壳的装填利用率过低提高成本，另外在所述生物滤料130基本填满在所述滤料区103时，会使得所述中空网状球形外壳的之间的孔隙过小，造成与污水的接触面积变小。所述中空网状球形外壳的尺寸优选为90～110mm，该尺寸范围有利于多孔微生物固定化载体的装载，更有利于提高所述生物滤料130与污水的接触面积，提高去除污染物的效率。所述中空网状球形外壳可以由聚丙烯材料注塑而成，材质稳定，抗酸、抗碱、耐老化，耐生物降解，长期不需要更换，使用寿命可达15年。所述多孔微生物固定化载体的材料可以以聚氨酯泡沫塑料为基体，并在合成时加入吸附剂和絮凝剂。所述多孔微生物固定化载体可为块状物，例如长方体块、圆形块、三角形块、梯形块、不规则形状的块状物等等。所述多孔微生物固定化载体上可固定有缺氧的微生物，例如反硝化细菌，从而可有效去除含量污水中的总氮。优选的，所述多孔微生物固定化载体可以为25³mm³～35³mm³的长方体(包括立方体)块状物，在所述中空网状球形外壳中的装填数量可以为8-10块。

优选的，所述生物滤料130可自由填充于所述滤料区103中，也就是所述生物滤料130可仅仅放置在所述滤料区103中，而没有被滤料支架、绳索等固定。优选地，所述生物滤料130在所述滤料区103中填充率为80％～90％，由于所述中空网状球形外壳的球形结构，使得所述生物滤料130之间本身就存在一定的间隙，所述生物滤料130即使基本填满在所述滤料区103，所述生物滤料130之间仍然存在一定间隙可以用于污水的流通。所述中空网状球形外壳基本充满在滤料区103内，从而限制彼此的移动，进而使所述生物滤料130分布在所述滤料区103的各个位置。所述多孔微生物固定化载体在所述中空网状球形外壳内部的填充率可以为80％～95％，所述多孔微生物固定化载体的孔隙率可以大于96％。所述中空网状球形外壳的球形结构之间存在间隙，另外所述中空网状球形外壳中内的多孔微生物固定化载体存在孔隙，两者使得所述生物滤料130即使基本填满在所述滤料区103中，也具有充足的空间能够与污水接触并与污水进行传质，使得所述生物滤料130在所述滤料区103中没有死区的存在。

优选的，所述生物滤料130可仅由所述中空网状球形外壳和所述多孔微生物固定化载体组成。

所述多孔微生物固定化载体可以为具有三维互穿网络结构的高分子材料，从而在所述多孔微生物固定化载体内部形成多级的孔结构，即所述多孔微生物固定化载体中大孔、介孔和微孔同时存在。多级孔结构中可存在不同的水气条件，从而使得不同种类的微生物都可以生长，从而可在所述多孔微生物固定化载体中形成具有层次结构的生态系统，有力的保证了反硝化反应的高效进行。另外，多级的孔结构使得所述多孔微生物固定化载体的孔隙率高、比表面积大，从而可以负载更多的微生物，提高微生物的负载量。

所述多孔微生物固定化载体可以包括聚氨酯大孔网络结构，所述聚氨酯大孔网络结构可由低聚物多元醇、多异氰酸酯和扩链剂聚合而成。在形成聚氨酯大孔网络结构后，可进一步在所述聚氨酯大孔网络结构中加入多元胺类的交联剂，所述多元胺类的交联剂能够与聚氨酯大孔网络结构中未反应的羟基或异氰酸酯基发生交联反应形成介孔网络结构。在形成介孔网络结构后，可进一步加入二醛类化合物与所述介孔网络结构中未反应的氨基进一步交联，从而形成微孔网络结构。所述多元胺类的交联剂可以是例如壳聚糖。所述二醛类化合物可以是例如戊二醛。由此形成的三维互穿网络结构中，存在大量的极性基团，例如氨基、酰胺基、羰基等基团，极性基团的存在有利于微生物的固定。

进一步地，可在所述聚氨酯大孔网络结构、所述介孔网络结构和/或所述微孔网络结构的形成过程中加入发泡剂，从而可以使所述多孔微生物固定化载体形成聚合物发泡材料，这种结构不仅具有较高的孔隙率，而且可以形成和水的密度接近的结构，从而使得所述多孔微生物固定化载体在负载微生物后可以悬浮在水中进行流化和高效传质。

在一实施例中，所述高效反硝化滤池进一步包括反冲气装置104，所述反冲气装置104能够对所述反应池112内的生物滤料130进行反冲洗，由于本申请反应池112内的多孔微生物固定化载体被中空网状球形外壳分隔为子空间，且中空网状球形外壳之间具有孔隙，不易被堵塞，因此无需用水进行反冲洗，仅通过结构更为简单的反冲气装置104即可实现反冲洗。所述反冲气装置104可以包括位于所述反应池112底部的穿孔冲气管。优选的，所述反冲气装置104包括相连的反冲气体流通管和穿孔冲气管，所述穿孔冲气管可以为设置在所述反冲气体流通管上的支管。所述反冲气体流通管用于与设备外的进气管连接引入气体，所述穿孔冲气管设置在所述反应池112的底部用于提供向上反冲的气体。优选的，所述反冲气体流通管可以为环形设置在所述反应池112的底部，有利于所述反冲气体在所述反应池112底部的均匀释放。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高效反硝化滤池，其特征在于，包括滤池池体和生物滤料，所述滤池池体内设置至少一个反应池，所述反应池沿第一水平方向具有相对设置的第一分隔墙和第二分隔墙，所述第一分隔墙和第二分隔墙之间沿竖直方向间隔设置有至少两个格栅板，从而在所述反应池内形成至少一个滤料区，所述生物滤料填充在所述滤料区中，所述生物滤料包括中空网状球形外壳和填充在所述中空网状球形外壳内部的多孔微生物固定化载体。

2.根据权利要求1所述的高效反硝化滤池，其特征在于，所述多孔微生物固定化载体为块状物，所述多孔微生物固定化载体在所述中空网状球形外壳内部的填充率为80％～95％。

3.根据权利要求2所述的高效反硝化滤池，其特征在于，所述中空网状球形外壳的直径为90mm～110mm，所述多孔微生物固定化载体为体积为25³mm³～35³mm³的长方体块状物，所述多孔微生物固定化载体在所述中空网状球形外壳的装填数量为8～10块。

4.根据权利要求1所述的高效反硝化滤池，其特征在于，所述生物滤料为悬浮滤料。

5.根据权利要求4所述的高效反硝化滤池，其特征在于，所述生物滤料在所述滤料区中的填充率为80％～90％。

6.根据权利要求1所述的高效反硝化滤池，其特征在于，所述多孔微生物固定化载体的孔隙率大于96％。

7.根据权利要求1所述的高效反硝化滤池，其特征在于，所述滤池池体包括多个所述第一分隔墙和多个所述第二分隔墙，所述第一分隔墙和所述第二分隔墙沿所述第一水平方向交替间隔设置在所述滤池池体内，所述第一分隔墙的底部形成有第一过水通道，所述第二分隔墙的顶部形成有第二过水通道，相邻所述第一分隔墙与所述第二分隔墙之间形成所述反应池。

8.根据权利要求7所述的高效反硝化滤池，其特征在于，相邻所述第一分隔墙与所述第二分隔墙之间沿竖直方向间隔设置有至少三个所述格栅板，从而在所述反应池内形成至少两个所述滤料区。

9.根据权利要求1所述的高效反硝化滤池，其特征在于，所述高效反硝化滤池包括反冲气装置，所述反冲气装置包括位于所述反应池底部的穿孔冲气管。

10.根据权利要求7所述的高效反硝化滤池，其特征在于，所述滤池池体沿所述第一水平方向相对设置的两端分别设置有配水渠和出水渠，所述配水渠和所述出水渠分别通过所述第一过水通道和所述第二过水通道与所述反应池连通。