CN209193630U - 一种具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，涉及水处理技术领域，包括曝气生物滤池、下腔室、排泥阀、反冲洗供气管、滤板、承托层、工艺进气管、单孔膜曝气器、上腔室、沉淀槽、出水槽、反冲洗供水管、净化水排出管、滤池进水管、排气阀、长柄滤头和填料层；下腔室的一侧设有排气阀，下腔室的底部设有排泥阀；上腔室的一侧设有开口与沉淀槽和出水槽相连通，出水槽位于沉淀槽的外侧；沉淀槽通过反冲洗供水管与下腔室相连接，出水槽与净化水排出管相连接。本实用新型采用气水同向流结构，避免了气水逆向流时水流速度和气流速度的相对抵消而造成能量的浪费，利用生物滤池的出水进行水漂洗，可有效地达到清洁滤料的目的。

Description

一种具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，特别涉及一种具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，涉及水处理技术领域。

背景技术

按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。

按水污的质性来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染，当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：⑴未经处理而排放的工业废水；⑵未经处理而排放的生活污水；⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；⑸水土流失；⑹矿山污水。

村镇污水主要由生活污水和农业废水组成。生活污水成分比较固定，主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，比较适合于细菌的生长，成为细菌、病毒生存繁殖的场所；但生活污水一般不含有毒性，且具有一定的肥效，可用来灌溉农田。农业废水的成分则多种多样，不同的季节，不同的地方，不同发展目标的村镇，其废水需要用不同的处理方法。在处理污水时，为减小污水排放量及其复杂程度，应结合国家正在大力推广的沼气池建设，将生活用水中的冲厕用水(黑水)和其他生活用水(灰水)分开。灰水用自然净化系统处理，黑水以及人畜粪便经厌氧沼气池处理，不但可以降低污水的排放量、复杂程度和处理费用，而且对发展农村清洁新能源，保护人居环境、促进农村经济社会的可持续发展等具有重要的意义。

污水处理按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种。①物理法：主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济，用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。②生物法：利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。③化学法：是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。按处理程度分，污水处理按照处理程度来分可分为一级处理、二级处理和三级处理。

曝气生物滤池，简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。

BIOSTYR是法国OTV公司的水处理工艺技术，由于采用新型轻质悬浮填料--BIOSTYRENE(主要成分是聚苯乙烯，且比重小于1g/cm3)而得名。BIOSTYR工艺是一种上流生物滤池，是一种运行可靠、自动化程度高、出水水质好、抗冲击能力强和节约能耗的新一代污水处理革新工艺，工艺成熟高效。

污水通过滤料层，水体含有的污染物被滤料层截留，并被滤料上附着的生物降解转化，同时，溶解状态的有机物和特定物质也被去除，所产生的污泥保留在过滤层中，而只让净化的水通过，这样可在一个密闭反应器中达到完全的生物处理而不需在下游设置二沉池进行污泥沉降。

滤池底部设有进水和排泥管，中上部是填料层，厚度一般为2.5～3.5m，为防止滤料流失，滤床上方设置装有滤头的混凝土挡板，滤头可从板面拆下，不用排空滤床，方便维修。挡板上部空间用作反冲洗水的储水区，其高度根据反冲洗水头而定。

该区内设有回流泵用于将滤池出水泵至配水廊道，继而回流到滤池底部实现反硝化，在不需要反硝化的工艺中没有该回流系统。填料层底部与滤池底部的空间留作反冲洗再生时填料膨胀之用。

滤池供气系统分两套管路，置于填料层内的工艺空气管用于工艺曝气(主要由曝气风机提供增氧曝气)，并将填料层分为上下两个区：上部为好氧区，下部为缺氧区。根据不同的原水水质、处理目的和要求，填料层的高度不同，好氧区、厌氧区所占比例也相应变化；滤池底部的空气管路是反冲洗空气管。

但是，上述的污水处理工艺采用的是气水逆向流，由于水流速度和气流速度的相对抵消而造成能量的浪费，另外，需要专门的反冲洗水泵及鼓风机等，造成其低效高能耗。

因此，提供一种高效、低能耗的曝气生物滤池污水处理装置就成为该技术领域急需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效、低能耗的曝气生物滤池污水处理装置，采用脉冲反冲洗、气水同向流的形式，可用于微污染源水预处理或污水深度处理。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，包括曝气生物滤池，其特征在于：还包括下腔室，排泥阀，反冲洗供气管，滤板，承托层，工艺进气管，单孔膜曝气器，上腔室，沉淀槽，出水槽，反冲洗供水管，净化水排出管，滤池进水管，排气阀，长柄滤头，填料层；反冲洗供气管与下腔室相连接，滤池进水管与下腔室相连接，长柄滤头安装在滤板上，工艺进气管与单孔膜曝气器相连接，单孔膜曝气器位于承托层内；下腔室的一侧设有排气阀，下腔室的底部设有排泥阀；上腔室的一侧设有开口与沉淀槽和出水槽相连通，出水槽位于沉淀槽的外侧；沉淀槽通过反冲洗供水管与下腔室相连接，出水槽与净化水排出管相连接。

优选地，所述曝气生物滤池的外部包覆有加热保温层。

优选地，所述加热保温层包括加热单元及保温单元，加热单元为缠绕在曝气生物滤池外侧的电热丝，保温单元为电热丝外部设置的保温材料。

优选地，所述保温材料是保温膜、保温涂层或保温棉。

优选地，所述曝气生物滤池为柱状结构，有机玻璃加工制成。

优选地，所述曝气生物滤池下部设有支撑基座。

优选地，所述填料层内的填料为麦饭石。

优选地，所述曝气生物滤池的截面为圆形。

优选地，所述曝气生物滤池的截面为六角形或八角形的柱状结构。

有益效果：

本实用新型的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，采用气水同向流，避免了气水逆向流时水流速度和气流速度的相对抵消而造成能量的浪费；利用生物滤池的出水进行水漂洗，可有效地达到清洁滤料的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置的结构示意图。

主要附图标记：

1 下腔室 2 排泥阀

3 反冲洗供气管 4 滤板

5 承托层 6 工艺进气管

7 单孔膜曝气器 8 上腔室

9 沉淀槽 10 出水槽

11 反冲洗供水管 12 净化水排出管

13 滤池进水管 14 排气阀

15 长柄滤头 16 填料层

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例1的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置的结构示意图，其中，1为下腔室，2为排泥阀，3为反冲洗供气管，4为滤板，5为承托层，6为工艺进气管，7为单孔膜曝气器，8为上腔室，9为沉淀槽，10为出水槽，11为反冲洗供水管，12为净化水排出管，13为滤池进水管，14为排气阀，15为长柄滤头，16为填料层；本实施例的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置主要包括曝气生物滤池，下腔室1，排泥阀2，反冲洗供气管3，滤板4，承托层5，工艺进气管6，单孔膜曝气器7，上腔室8，沉淀槽9，出水槽10，反冲洗供水管11，净化水排出管12，滤池进水管13，排气阀14，长柄滤头15，填料层16；曝气生物滤池自下而上依次设有下腔室1、滤板4、承托层5、填料层16和上腔室8；反冲洗供气管3与下腔室1相连接，滤池进水管13与下腔室1相连接，长柄滤头15安装在滤板14上，工艺进气管6与单孔膜曝气器7相连接，单孔膜曝气器7位于承托层5内；下腔室1的右侧设有排气阀14，下腔室1的底部设有排泥阀2；上腔室8的右侧设有开口与沉淀槽9和出水槽10相连通，出水槽10位于沉淀槽9的右侧；沉淀槽9通过反冲洗供水管11与下腔室1相连接，出水槽10与净化水排出管12相连接；曝气生物滤池的外部包覆有加热保温层，加热保温层包括加热单元及保温单元，加热单元为缠绕在曝气生物滤池外侧的电热丝，保温单元为电热丝外部设置的保温材料；曝气生物滤池为柱状结构，有机玻璃加工制成；曝气生物滤池下部设有支撑基座，所述支撑基座由不锈钢制成。

本实施例的填料层16内的填料为麦饭石。加热保温层中的保温材料可以是保温膜、保温涂层或保温棉。

本实施例中曝气生物滤池的高度1500mm，其中填料层高100mm，处理水池本体的内径140mm，壁厚6mm，承托层垫板厚12mm。

本实施例中曝气生物滤池可以为截面为圆形，或者是六角形或八角形的柱状结构，支撑基座的尺寸可选择净高850mm，跨度450mm。

本实用新型的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置的上部采用钢筋混凝土板(板上采用倒滤头出气和水)抵制滤料的浮力及运行的阻力，在滤层下部，用混凝土板或钢板分隔在滤层下部形成气囊，在反冲洗时下部形成空气室。

原水通过滤池进水管13和进水阀进入下腔室1，通过长柄滤头15进入滤层，在滤料阻力的作用下使滤池进水均匀，长柄滤头15安装在滤层下部，空气通过长柄滤头15进行布气，经过滤层去除水中的有机物、氨氮后，出水经倒滤头进入上部清水区域排出。

本实用新型的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置以轻质颗粒滤料为过滤介质，滤料比重较小，一般约在0.1左右，粒径的大小为4～5mm左右，比重及粒径的大小可根据实际需要选择确定，这种滤料具有来源广泛、滤料比表面积大、表面适宜微生物生长、价格便宜(300～500元/立方米)、化学稳定性好等一系列优点。

本实用新型的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置的反冲洗采用脉冲冲洗的方法，首先关闭进水阀及曝气管，打开滤池下部的反冲洗气管，在滤层下部形成一段气垫层，当气垫层达到一定高度后，此时瞬时把气垫层中的空气通过排气阀14或虹吸的方法迅速排空，此时滤层中从上到下冲洗的水流量瞬时忽然加大，导致滤料层忽然向下膨胀，脉冲几次后，可以把附着在滤料上的悬浮物质脱落，再打开排泥阀2，利用生物滤池的出水进行水漂洗，可有效地达到清洁滤料的目的。

本实用新型的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置具有以下优点：

①、较小的滤层阻力；采用气水同向流，避免了气水逆向流时水流速度和气流速度的相对抵消而造成能量的浪费，另外，滤料粒径较均匀，大大增加滤层的孔隙率，减少滤池运行时的水头损失。

②、价格低、性能优的滤料；滤料具有来源广泛、滤料比表面积大、表面适宜微生物生长、价格便宜(一般价格低于500元/立方米)、化学稳定性好；滤料比表面积大，有利于氧气的传质，大大提高了充氧效率，布气可采用穿孔管布气即可，节省工程投资。

③、独特的脉冲反冲洗形式；传统的水反冲、气水反冲均难以奏效，本实用新型的滤池采用脉冲反冲洗方式，不需要专门的反冲洗水泵及鼓风机，是一种高效、低能耗的反冲洗形式。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，包括曝气生物滤池，其特征在于：还包括下腔室、排泥阀、反冲洗供气管、滤板、承托层、工艺进气管、单孔膜曝气器、上腔室、沉淀槽、出水槽、反冲洗供水管、净化水排出管、滤池进水管、排气阀、长柄滤头和填料层；所述反冲洗供气管与所述下腔室相连接，所述滤池进水管与所述下腔室相连接，所述长柄滤头安装在所述滤板上，所述工艺进气管与所述单孔膜曝气器相连接，所述单孔膜曝气器位于所述承托层内；所述排气阀设在所述下腔室的一侧，所述排泥阀设在所述下腔室的底部；所述上腔室的一侧设有开口与沉淀槽和出水槽相连通，所述出水槽位于所述沉淀槽的外侧；所述沉淀槽通过所述反冲洗供水管与所述下腔室相连接，所述出水槽与所述净化水排出管相连接。

2.根据权利要求1所述的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，其特征在于：所述曝气生物滤池的外部包覆有加热保温层。

3.根据权利要求2所述的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，其特征在于：所述加热保温层包括加热单元及保温单元，加热单元为缠绕在曝气生物滤池外侧的电热丝，保温单元为电热丝外部设置的保温材料。

4.根据权利要求3所述的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，其特征在于：所述保温材料是保温膜、保温涂层或保温棉。

5.根据权利要求4所述的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，其特征在于：所述曝气生物滤池为柱状结构。

6.根据权利要求5所述的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，其特征在于：所述曝气生物滤池下部设有支撑基座。

7.根据权利要求6所述的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，其特征在于：所述填料层内的填料为麦饭石。

8.根据权利要求7所述的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，其特征在于：所述曝气生物滤池的截面为圆形。

9.根据权利要求7所述的具有气水同向流结构的曝气生物滤池污水处理装置，其特征在于：所述曝气生物滤池的截面为柱状结构。