CN210481127U - 一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，包括缺氧生化池体、生物过滤与沉淀池体组、射流曝气器和提升加压泵，所述缺氧生化池体的右侧与生物过滤与沉淀池体组的左侧固定连接，本实用新型涉及污水处理技术领域。该集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，将移动床与固定床生物膜污水处理技术相结合，集合射流曝气脉冲布水、移动床生物膜接触氧化、固定床生物膜滤池与沉淀功能为一体，具有高效碳氧化、硝化及反硝化除氮的效果，不需要机械鼓风曝气、曝气管道和曝气器等设备，达到了高效低能耗的处理效果，处理工艺简单、投资和运行费用低、处理效率高、节能和运行维护简单。

Description

一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置。

背景技术

目前污水生物处理的主要方法，可以分为活性污泥法和生物膜法两大类。

活性污泥法的主要工艺形式有：A/O、A2O、SBR、CASS等，技术比较成熟，设备可靠，在大型污水处理中得以广泛应用，但存在占地面积大，配套设备多，故障率高，工艺控制复杂，投资、运行维护要求和费用高等缺陷，一是需要大量电耗，增加运行成本，且产生大量的碳排放；二是导致大量生物污泥的产生；三是在中小型污水处理方面运行不稳定。生物膜法的主要工艺形式有：固定床生物膜(FBBF)的生物滤池、生物转盘，以及淹没式的固定床或移动床生物膜接触氧化法等。生物滤池过滤由于碳氧化和硝化效果良好，净化处理率高、维护管理方便、运行费用低等特点，在小型污水处理中应用较为普遍。

淹没式固定床生物膜接触氧化法(SFBBR)，由于运行维护简便，氧化反应池占地小、耐冲击负荷、COD去除效率高的特点，是目前中小型污水处理最为常用的工艺；淹没式移动床生物膜接触氧化法(SMBBR)，除具有淹没式固定床生物膜接触氧化法的优势外，还大幅度提高了氨氮的去除效率，而且不再需要安装架设固定生物膜填料的支架。但是生物滤池(FBBF)存在着污水生化降解净化速率低，装置容积和占地面积大，易于堵塞和生长池蝇，产生臭味的缺陷。而固定床生物膜接触氧化(SFBBR)则存在着需要压力曝气充氧，能耗较高，而且氮磷去除效率低，还须要安装架设固定生物膜填料的支架，支架锈蚀损坏检修困难等缺陷。虽然移动床生物膜接触氧化(SMBBR)不再需要安装架设固定生物膜填料的支架，但仍然必须采用压力空气曝气产生气、水流，需要机械鼓风曝气充氧，存在能耗过大的缺陷。

由于现有污水生化处理方法及装置的优缺点不一，往往不能达到污水净化技术的高效率与处理装置低投资、低能耗、运行维护管理简便的经济性统一，大大限制和降低了实用性。为适应广大污水处理的需要，因此，亟需研发一种处理工艺简单、投资和运行费用低、处理效率高、节能和运行维护简单，集合固定床生物膜反应器(FBBF)与移动床生物膜反应器(SMBBR)的工艺优势，相对于现有生物滤池或MBBR生化池，污水净化效率更高，能耗更低,装置容积更小，节能型一体化污水生化处理工艺装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，以实现污水生化处理净化的高效率与处理装置低投资、低能耗和运行维护管理简便，从而提高现有污水生化处理装置的实用性。

为实现以上目的，本实用新型提供的技术方案为：一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，包括缺氧生化池体、生物过滤与沉淀池体组、射流曝气器、脉冲出水器和提升加压泵；所述缺氧生化池体的右侧与生物过滤与沉淀池体组的左侧固定连接，所述缺氧生化池体的顶部固定连接有脉冲出水器，所述脉冲出水器由贮水罐以及固定连接在贮水罐中的钟罩，与贮水罐底部连通的虹吸出水管组成，所述虹吸出水管的上端贯穿钟罩并延伸至钟罩的内部，所述虹吸出水管的下端贯穿缺氧生化池体并延伸至缺氧生化池体底部，与位于缺氧生化池体底部的第一布水管连通，所述缺氧生化池体内装填有悬浮填料，所述缺氧生化池体内壁右侧的顶部固定连接有格栅筛网；所述生物过滤与沉淀池体组内壁两侧之间的顶部固定连接有第二布水管，并且生物过滤与沉淀池体组内壁两侧之间的中部固定连接有下锥形集水板，所述下锥形集水板的底部连通有导流筒，生物过滤与沉淀池体组包括生物过滤和沉淀池，生物过滤设置在上部，沉淀池设置在下部；所述生物过滤与沉淀池体组内壁的四周且位于下锥形集水板的底板下面固定连接有集流堰槽，所述生物过滤与沉淀池体组的底部连通有回流管。

优选的，所述提升加压泵进水口的一端连通有进水管，所述回流管远离生物过滤与沉淀池体组的一端与进水管以三通方式连通。

优选的，所述提升加压泵出水口的一端连通有导水管，并且导水管远离提升加压泵的一端与射流曝气器的进口端连通。

优选的，所述射流曝气器的出口端连通有导水管，并且导水管远离射流曝气器的一端与脉冲出水器的贮水罐顶部连通。

优选的，脉冲出水器的贮水罐内固定连接有钟罩，所述贮水罐的底部连通有虹吸出水管，所述虹吸出水管上端贯穿钟罩并延伸至钟罩的内部，所述虹吸出水管下端贯穿缺氧生化池体并延伸至缺氧生化池体的底部，所述虹吸出水管的下端与位于缺氧生化池体底部的第一布水管连通，并且虹吸出水管上部预定位置连通有排气管。

优选的，所述生物过滤与沉淀池体组内壁的两侧之间且位于下锥形集水板的正上方固定连接有填料承托架，所述生物过滤与沉淀池体组的内部且位于填料承托架的顶部填充有填料。

优选的，所述生物过滤与沉淀池体组位于填料承托架与锥形集水板之间的外露筒体壁上开合有进气口，所述集流堰槽的右侧连通有排水管，所述排水管的一端贯穿生物过滤与沉淀池体组右侧池壁并延伸至生物过滤与沉淀池体组的外部。

有益效果

本实用新型提供了一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，由于采用射流曝气器进行污水充氧和采用脉冲出水器布水进行水流扰动，满足了缺氧生化池的生化需氧要求，取代了传统的机械曝气充氧；进而采用间歇式布水与自然通风的方式满足生物滤池中的污水充氧工艺需求，无需风机机械鼓风曝气和曝气管道、曝气器等曝气充氧设备，不仅充分利用提升泵提升污水的初始机械动能，而且充分利用了提升污水的位能；并且由于采用含氧硝化液回流和前置缺氧反硝化，减少了氧化有机物所需的曝气充氧量，从而大幅度降低了运行能耗、减少了CO2排放量，有效地节省了工程建造的设备投资。

(2)、该集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，采用射流曝气、脉冲布水的缺氧生化池和间歇式布水与自然通风的生物滤池组合工艺，前置缺氧反硝化，低碳源需求，不仅脱氮效果好，并且为减少氧化有机物的需氧量创造了条件；而后端生物滤池，污水从高位均匀渗透到填料区的陶粒中，陶粒填料上生成均匀生物膜与自然通风空气充分接触，充分发挥了生物膜同步实现有机氧化、硝化、反硝化的生化反应优势，经过生物膜有效吸附、分解污水中的污染物，处理出水优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准，污水处理效率高，净化效果好。

(3)、该集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，缺氧生化池和生物滤池的组合工艺，污泥产生量很低，剩余有机污泥量大大减少，可节省污泥处理费用。

(4)、该集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，生物滤池和沉淀池的集合体，为一体化整体结构，并且生物过滤区、沉淀区立体上下布置，占地面积小。

(5)、该集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，缺氧生化池和生物滤池的集合体，其结构简单、运行维护管理简便，可实现无人值守，智能化远程管理。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构的剖视图；

图2为本实用新型实施例1第二布水管结构的俯视图；

图3为本实用新型实施例1下锥形集水板和第一布水管结构的俯视图；

图4为本实用新型实施例1生物过滤与沉淀池体组结构的剖视图；

图5为本实用新型实施例1脉冲出水器结构的剖视图；

图6为本实用新型实施例1格栅筛网结构的主视图；

图7为本实用新型实施例1格栅筛网结构的侧视图；

图8为本实用新型实施例2结构的剖视图；

图9为本实用新型实施例2第二布水管结构的俯视图；

图10为本实用新型实施例2下锥形集水板和第一布水管结构的俯视图。

图中：1缺氧生化池体、2生物过滤与沉淀池体组、3射流曝气器、4提升加压泵、5脉冲出水器、6钟罩、7虹吸出水管、8第一布水管、9悬浮填料、10格栅筛网、11第二布水管、12下锥形集水板、13导流筒、14集流堰槽、15回流管、16进水管、17导水管、18填料承托架、19填料、20排气管、21进气口、22排水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-10，本实用新型提供一种技术方案：一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，具体包括以下实施例：

实施例1

一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，包括缺氧生化池体1、生物过滤与沉淀池体组2、射流曝气器3和提升加压泵4，缺氧生化池体1为由周边墙(板)和底板围合而成的矩形筒体；生物过滤与沉淀池体组2由“生物滤池”和“沉淀池”组合而成，且“生物滤池”和“沉淀池”为由周边墙(板)和底板围合而成的矩形筒体；缺氧生化池体1的内部填充有悬浮填料9，提升加压泵4用来给进水管16内的水加压，以便水流能够顺利注入脉冲出水器贮水罐5，提升加压泵4通过导线与控制系统及外部电源连接，生物过滤与沉淀池体组2位于填料承托架与下锥形集水板之间的池体外露面开合有进气口21，集流堰槽14的右侧连通有排水管22，排水管22的一端贯穿生物过滤与沉淀池体组2右侧的池体并延伸至生物过滤与沉淀池体组2的外部，生物过滤与沉淀池体组2内壁的两侧之间且位于下锥形集水板12的正上方固定连接有填料承托架18，生物过滤与沉淀池体组2的内部且位于填料承托架18的顶部填充有填料19，提升加压泵4出水口的一端连通有导水管17，并且导水管17远离提升加压泵4的一端与射流曝气器3的进口端连通，射流曝气器3的出口端继续连通有导水管17，并且导水管17远离射流曝气器3的一端与脉冲出水器的贮水罐5的顶部连通，提升加压泵4进水口的一端连通有进水管16，回流管15远离生物过滤与沉淀池体组2的一端与进水管16以三通方式连通，缺氧生化池体1的右侧与生物过滤与沉淀池体组2的左侧固定连接，缺氧生化池体1的顶部固定连接有脉冲出水器的贮水罐5，并且贮水罐5内固定连接有钟罩6，贮水罐5的底部连通有虹吸出水管7，虹吸出水管7的上端贯穿钟罩6并延伸至钟罩6的内部，虹吸出水管7的下端贯穿缺氧生化池体1并延伸至缺氧生化池体1的底部，与位于缺氧生化池体1底部的第一布水管8连通，脉冲出水器的出水经第一布水管8进入缺氧生化池体1，并且在虹吸出水管7上端预定位置以三通方式连通有排气管20，缺氧生化池体1内壁右侧的顶部固定连接有格栅筛网10，格栅筛网10过滤出的混合液直接进入第二布水管11，生物过滤与沉淀池体组2内壁两侧之间的顶部固定连接有第二布水管11，并且生物过滤与沉淀池体组2内壁两侧之间的中部固定连接有下锥形集水板12，下锥形集水板12具有一定的坡度，使处理后的水能够汇集在下锥形集水板12的中心处，下锥形集水板12的底部连通有导流筒13，可以将汇集在下锥形集水板12中心处的水从导流筒13排到沉淀区，生物过滤与沉淀池体组2内壁的四周侧且位于下锥形集水板12的底板下面固定连接有集流堰槽14，使澄清水溢流进入集流堰槽14，生物过滤与沉淀池体组2的底部连通有回流管15，可将污泥混合液回流至进水管16。

实施例2

一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，包括缺氧生化池体1、生物过滤与沉淀池体组2、射流曝气器3和提升加压泵4，缺氧生化池体1为由周边墙(板)和底板围合而成的圆形筒体，生物过滤与沉淀池体组2由“生物滤池”和“沉淀池”组合而成，且“生物滤池”和“沉淀池”由位于中心的缺氧生化池体1圆形筒体外壁与由周边墙(板)和底板围合而成的圆环形筒体，位于缺氧生化池体1圆形筒体的外围；缺氧生化池体1的内部填充有悬浮填料9，提升加压泵4用来给进水管16内的水加压，以便水流能够顺利注入脉冲出水器的贮水罐5，提升加压泵4通过导线与控制系统及外部电源连接，生物过滤与沉淀池体组2的位于填料承托架与下锥形集水板之间的池体外露面开合有进气口21，集流堰槽14的外侧连通有排水管22，排水管22的一端贯穿生物过滤与沉淀池体组2外侧的池体并延伸至生物过滤与沉淀池体组2的外部，生物过滤与沉淀池体组2的内壁与缺氧生化池体1的外壁之间固定连接有填料承托架18，生物过滤与沉淀池体组2的内部且位于填料承托架18的顶部填充有生物填料19，提升加压泵4出水口的一端连通有导水管17，并且导水管17远离提升加压泵4的一端与射流曝气器3的进口端连通，射流曝气器3的出口端继续连通有导水管17，并且导水管17远离射流曝气器3的一端与脉冲出水器贮水罐5的顶部相连通，提升加压泵4进水口的一端连通有进水管16，回流管15远离生物过滤与沉淀池体组2的一端与进水管16以三通方式连通，缺氧生化池体1位于生物过滤与沉淀池体组2的中心，缺氧生化池体1的顶部固定连接有脉冲出水器的贮水罐5，并且脉冲出水器的贮水罐5内固定连接有钟罩6，贮水罐5的底部连通有虹吸出水管7，虹吸出水管7的上端贯穿钟罩6并延伸至钟罩6的内部，虹吸出水管7的下端贯穿缺氧生化池体1并延伸至缺氧生化池体1的内部，与位于缺氧生化池体1底部的第一布水管8连通，脉冲出水器的出水经第一布水管8进入缺氧生化池体1，并且在虹吸出水管7上端预定位置以三通方式连通有排气管20，缺氧生化池体1内壁周侧的顶部固定连接有格栅筛网10，生物过滤与沉淀池体组2环形内壁与外壁两侧之间的顶部固定连接有第二布水管11，并且生物过滤与沉淀池体组2环形内壁与外壁两侧之间的中部且位于缺氧生化池体1的表面固定连接有下锥形集水板12，下锥形集水板12的底部且位于缺氧生化池体1的四周连通有环形导流筒13，生物过滤与沉淀池体组2环形外周壁的内侧且位于下锥形集水板12的底板下面固定连接有集流堰槽14，生物过滤与沉淀池体组2的底部连通有回流管15。

在本申请文件中,生物过滤与沉淀池体组是由“生物滤池”和“沉淀池”组合而成。

工作时，待处理污水经由进水管16，与回流管15回流的硝化液混合，进入提升加压泵4加压后再经由导水管17进入射流曝气器3，在压力水射流抽吸作用下，吸入空气与混合液高度混合溶解充氧，再经由导水管17连续均匀流入脉冲出水器的贮水罐5中，伴随贮水罐5中液位上升，钟罩6底部被液位封住，钟罩6上腔及虹吸出水管7内的气体由虹吸出水管7下端被压入水下，经虹吸出水管7上端进入排气管20排入大气，液位升至虹吸出水管7上口时，液流沿虹吸出水管7下落，下降的液流产生抽吸效应，将虹吸出水管7内少量残余气体迅速带走，当气体抽吸完毕，虹吸形成，其连续均匀的进水瞬间转换为间断大冲力喷注的脉冲间歇出水，虹吸出水管7内液流进入第一布水管8快速布流于缺氧生化池体1底部。

由于脉冲出水器贮水罐5与缺氧生化池体1存在一定液位高差，第一布水管8为小阻力布水，故喷孔出水冲力较大，在短时段内形成水力冲刷扰动，沉积于缺氧生化池体1底部的悬浮填料9，随液流快速浮动上升；此时，贮水罐5中液位快速下降，使虹吸过程顺利完成，当虹吸出水管7下口脱离液位线时，贮水罐5中气体涌入虹吸出水管7内，虹吸过程结束，重复开始下一进水过程。

通过周而复始向缺氧生化池体1脉冲布水：当间歇脉冲液流产生时，池底部沉积的悬浮填料9，随液流上浮移动动力增强，快速上升一段距离；当虹吸布水终止时，悬浮填料9向上推升力下降，比重大于水的悬浮填料9开始沉降回落，这样就形成了悬浮填料9在液流中产生反复浮沉运动，与液流之间的相对运动程度大大提高，极大地增加污水中有机物与悬浮填料9上生物膜的接触反应速率，由于整个缺氧生化池体1中的污水混合液处于缺氧状态，回流硝化液中的硝态、亚硝态氮与悬浮填料9上生物膜的反硝化生物菌反应，进行以反硝化为主的生化反应。

经脉冲出水器间歇注入的污水与回流混合液，在脉冲喷注进水期间，携带吸附气泡(射流曝气产生)的悬浮填料9，形成快速上升混合液流，在液、固(悬浮填料9)之间比重差和惯性力作用下，在向上升流过程中不断被压缩、加速和互相碰撞，气泡脱离悬浮填料9，随液流快速上升至液面，在惯性力作用下冲出液面；在脉冲喷注进水间歇期间，脱除气泡后比重较大的悬浮填料9回落下沉，而夹带微小气泡比重较小的悬浮填料9，随液流上升到液面，被格栅筛网10拦截，回落下沉；

而缺氧生化池体1在脉冲喷注进水期间，池内液位快速上升一定高度，产生一定的水位压头，液流经过流口进入生物过滤与沉淀池体组2中的第二布水管11；经第二布水管11均匀地喷洒在填料19区的陶粒填料层中，与经过进气口21进入的空气充分接触充氧后的陶粒填料上附着生长的生物膜接触吸附，污水中的有机物、氨氮等污染物被吸附接触，发生碳氧化、氨氧化的生物碳化、硝化反应，被有效的降解去除。经去除污染物的洁净水洒落在下锥形集水板12，汇集于下锥形集水板12中心进入导流筒13，经导流筒13进入沉淀区底部，悬浮物沉留在底部，经由回流管15回流至进水管16，清水向上和外围扩散溢流进入周边的集流堰槽14，沿集流堰槽14上的排水管22排出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，包括缺氧生化池体(1)、生物过滤与沉淀池体组(2)、射流曝气器(3)和提升加压泵(4)，所述缺氧生化池体(1)的右侧与生物过滤与沉淀池体组(2)的左侧固定连接，其特征在于：所述缺氧生化池体(1)的顶部固定连接有脉冲出水器，所述脉冲出水器由贮水罐(5)以及固定连接在贮水罐(5)中的钟罩(6)，与贮水罐(5)底部连通的虹吸出水管(7)组成，所述虹吸出水管(7)的上端贯穿钟罩(6)并延伸至钟罩(6)的内部，所述虹吸出水管(7)的下端贯穿缺氧生化池体(1)并延伸至缺氧生化池体(1)底部，与位于缺氧生化池体(1)底部的第一布水管(8)连通，所述缺氧生化池体(1)内装填有悬浮填料(9)，所述缺氧生化池体(1)内壁右侧的顶部固定连接有格栅筛网(10)，所述生物过滤与沉淀池体组(2)内壁两侧之间的顶部固定连接有第二布水管(11)，并且生物过滤与沉淀池体组(2)内壁两侧之间的中下部固定连接有下锥形集水板(12)，所述下锥形集水板(12)的底部连通有导流筒(13)，所述生物过滤与沉淀池体组(2)内壁的四周且位于下锥形集水板(12)的底板下面固定连接有集流堰槽(14)，所述生物过滤与沉淀池体组(2)的底部连通有回流管(15)。

2.根据权利要求1所述的一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，其特征在于：所述提升加压泵(4)进水口的一端连通有进水管(16)，所述回流管(15)远离生物过滤与沉淀池体组(2)的一端与进水管(16)以三通方式连通。

3.根据权利要求1所述的一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，其特征在于：所述提升加压泵(4)出水口的一端连通有导水管(17)，并且导水管(17)远离提升加压泵(4)的一端与射流曝气器(3)的进口端连通。

4.根据权利要求1所述的一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，其特征在于：所述射流曝气器(3)的出口端连通有导水管(17)，并且导水管(17)远离射流曝气器(3)的一端与脉冲出水器的贮水罐(5)顶部连通。

5.根据权利要求1所述的一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，其特征在于：脉冲出水器的贮水罐(5)内固定连接有钟罩(6)，所述贮水罐(5)的底部连通有虹吸出水管(7)，所述虹吸出水管(7)上端贯穿钟罩(6)并延伸至钟罩(6)的内部，所述虹吸出水管(7)下端贯穿缺氧生化池体(1)并延伸至缺氧生化池体(1)的底部，所述虹吸出水管(7)的下端与位于缺氧生化池体(1)底部的第一布水管(8)连通，并且虹吸出水管(7)上端预定位置以三通方式与排气管(20)连通。

6.根据权利要求1所述的一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，其特征在于：所述生物过滤与沉淀池体组(2)内壁的两侧之间且位于下锥形集水板(12)的正上方固定连接有填料承托架(18)，所述生物过滤与沉淀池体组(2)的内部且位于填料承托架(18)的顶部填充有填料(19)。

7.根据权利要求1所述的一种集合移动床与固定床生物膜的污水生化处理装置，其特征在于：所述生物过滤与沉淀池体组(2)位于填料承托架(18)与下锥形集水板(12)之间的池体外露面开合有进气口(21)，所述集流堰槽(14)的右侧连通有排水管(22)，所述排水管(22)的一端贯穿生物过滤与沉淀池体组(2)右侧池体并延伸至生物过滤与沉淀池体组(2)的外部。

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