專利名稱：一種采用懸浮濾料的接觸氧化生物濾池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用懸浮濾料作為微生物載體的用于污水處理的接觸氧化生物濾池。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的接觸氧化反應(yīng)池中，微生物的載體一般采用彈性填料，這種填料由塑料絲捆扎成長條束狀并垂直懸掛、固定在反應(yīng)池中，在運行過程中，填料上的微生物對污水中的有機污染物進(jìn)行生物降解。由于長條束狀填料的比表面積較小，附著的微生物量就少，填料中一般微生物濃度在4～6g/m3填料，由于微生物量少，所以導(dǎo)致單位體積填料對有機物的降解負(fù)荷偏小，一般有機物的降解負(fù)荷為1～3kgBOD5/m3填料·d；由于長條束狀填料的比表面積較小，其比表面積一般只有300～500m2/m3填料，其上附著的微生物量就少，而且微生物均以膜狀生長，所以在向池內(nèi)曝氣供氧的過程中，空氣泡與微生物膜的接觸面積小，導(dǎo)致氧的利用率不高；同時，由于長條束狀填料間的空隙很大，填料對運行過程中脫落的老化微生物膜和原污水中的懸浮物沒有截留作用，所以必須在接觸氧化反應(yīng)池后設(shè)置二次沉淀池來進(jìn)行固液分離；另外，現(xiàn)有的接觸氧化反應(yīng)池均在填料層下面的配水區(qū)進(jìn)行曝氣供氧，使得整個填料層上生長的微生物均為好氧環(huán)境下生存的嗜氧微生物，只具有降解污水中碳化有機物的功能，而不能生長具有降解污水中氨氮等營養(yǎng)物質(zhì)的只有在厭氧、缺氧環(huán)境下生存的脫氮微生物。
在現(xiàn)有的曝氣生物濾池中，微生物的載體一般采用圓形陶粒濾料，該種陶粒比較重，其比重一般在2～2.5t/m3左右，所以在該種濾池中，圓形陶粒濾料必須堆填在濾池中下部的承托濾板上，由承托濾板來支撐圓形陶粒濾料的巨大重量和運行中的水壓，使得濾體的工程結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工程投資也大；同時由于圓形陶粒濾料在濾池中的高度一般都在4m左右，所以在對濾池進(jìn)行反沖洗時必須采用氣水聯(lián)合反沖洗才能使濾床松動而達(dá)到較好的效果，這樣就必須在濾板上安裝有反沖洗長柄濾頭，同時必須有固定的反沖洗水泵和反沖洗鼓風(fēng)機來保證氣源和水源的供應(yīng)，且反沖洗程序復(fù)雜，從而大大增加了工程投資、操作難度和運行費用；另外在運行過程中，給濾池提供氧源的曝氣器和反沖洗用長柄濾頭均安裝在4m高的圓形陶粒濾料層底部，材質(zhì)一般均為塑料和橡膠，在長期受到濾料的堆壓并由于自身的老化而較容易損壞，一旦損壞則幾乎無法檢修和更換，除非將所有的濾料移至濾池外才能進(jìn)行，而這樣就會導(dǎo)致較大的檢修工作量，同時會使濾池長時間停止運行；另外濾料在清運至濾池外的過程中，濾料上的微生物會大量脫落，而移至濾池外的濾料上的微生物在較短時間內(nèi)也會死亡，所以在檢修、更換完畢后將陶粒濾料回裝進(jìn)濾池后不能馬上正常運行而達(dá)到處理效果，必須對微生物重新進(jìn)行培養(yǎng)和馴化。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是解決現(xiàn)有的接觸氧化反應(yīng)池和曝氣生物濾池存在的缺陷，提供一種單位體積填料對有機物的降解負(fù)荷大、氧的利用率高、不需要設(shè)置二次沉淀池來進(jìn)行固液分離、反沖洗方便、池體工程結(jié)構(gòu)簡單、濾頭和曝氣系統(tǒng)檢修方便、既具有降解污水中的有機污染物又具有降解污水中氨氮等營養(yǎng)物質(zhì)且污水處理效果顯著的接觸氧化生物濾池。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的接觸氧化生物濾池為長方體或圓筒體，由進(jìn)水配水區(qū)、懸浮濾料層、出水區(qū)以及位于出水區(qū)外側(cè)的出水渠組成。其中進(jìn)水配水區(qū)位于池體下部，懸浮濾料層位于池體中部，出水區(qū)位于池體上部；在進(jìn)水配水區(qū)底部設(shè)有污水進(jìn)水管和進(jìn)水分配渠，該分配渠在濾池反沖洗時兼作排污渠，并將反沖洗時所排污水由排污渠匯集后用管道排至池外；在懸浮濾料層中安裝有曝氣管道，在濾池運行時向濾料上的微生物提供氧氣；在進(jìn)水配水區(qū)下部還設(shè)有反沖洗空氣管；在出水區(qū)的下部和懸浮濾料層的上部設(shè)有防止濾料上浮并克服濾料浮力的濾板，濾板上安裝有可從濾板上部拆卸清洗、更換的濾頭。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于采用了比表面積大、粒徑小、比重小于水的懸浮圓形粒狀濾料，使得整個濾料層中供微生物附著生長的濾料面積大大增加，其比表面積高達(dá)3000～4500m2/m3濾料，因而使得生長在濾料表面的微生物量也大大增加，濾料層中的微生物濃度高達(dá)10～15g/m3濾料，如此高的微生物濃度使得運行過程中單位體積濾料可降解的有機污染物量大大提高，有機污染物的降解負(fù)荷可達(dá)5～8kgBOD5/m3濾料，在處理一定量的同等污染程度的污水時，所需的池容和濾料量大大減少；曝氣管在工作時，其釋放出的空氣泡在濾池內(nèi)上升過程中不斷被圓形、直徑較小的懸浮濾料進(jìn)行切割，從而產(chǎn)生大量的小氣泡，使氣泡與微生物的接觸面積和接觸時間大大增加，所以提高了氧的利用率；由于進(jìn)水配水區(qū)位于池體下部，這樣污水與空氣自下而上同向流過長有微生物膜的懸浮濾料層時，濾料層對污水中的懸浮物質(zhì)和脫落的微生物膜進(jìn)行截留，起到生物過濾的作用；在該濾池結(jié)構(gòu)中，曝氣管的位置根據(jù)需要可設(shè)置在懸浮濾料層中的不同高度處，使得以曝氣管為界，下部為缺氧區(qū)，上部為好氧區(qū)，從而起到既具有降解有機污染物的功能，同時又具有硝化和反硝化脫氮功能；在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于濾板位于濾料層的頂部，濾板上部為清水區(qū)，所以當(dāng)濾頭堵塞或損壞時，可以直接從濾板上部更換濾頭，非常方便；又由于曝氣采用不銹鋼穿孔管，所以不易損壞，故一般不需檢修，若必須檢修時，只要慢慢排水以降低濾池中的水位，使懸浮濾料層的頂面隨著水位降低而下降，直至曝氣管從濾料層中露出時即可檢修。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本實用新型接觸氧化生物濾池的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
圖1所示的接觸氧化生物濾池包括進(jìn)水配水區(qū)1、懸浮濾料層2、出水區(qū)3及位于出水區(qū)旁側(cè)的出水渠4等部件，池體為長方體或圓筒體。當(dāng)池體為圓筒體時，出水槽4為與池體同心的圓柱體，其底部設(shè)有出水管11；當(dāng)池體為長方體時，出水槽4為以池體中心線作為對稱線而位于池體兩側(cè)的長方形水槽。在進(jìn)水配水區(qū)1底部設(shè)有帶分配孔板13的污水進(jìn)水分配渠14，該渠在濾池反沖洗時也作為反沖洗排水用，該渠通過管道分別與進(jìn)水管7和反沖洗排水管15相連；若工藝要求對污水中的氨氮進(jìn)行去除時，該渠也與回流水管9和回流水泵10相連；在進(jìn)水配水區(qū)1底部還設(shè)有反沖洗空氣管12。在出水區(qū)3的下部和懸浮濾料層2的上部設(shè)有濾板6，濾板6上設(shè)有可從濾板上部拆卸清洗的濾頭5，該濾頭的作用是防止懸浮濾料在運行中隨凈化后的水流出濾池。在懸浮濾料層2中設(shè)有曝氣管8，曝氣管8在懸浮濾料層中的位置可根據(jù)濾池進(jìn)、出水水質(zhì)要求計算確定。該接觸氧化生物濾池具有凈化污水效率高和處理出水水質(zhì)好的特點，不僅可去除有機污染物，同時也具有硝化—反硝化的脫氮功能，而且反沖洗方便。
這樣，在接觸氧化生物濾池運行時，待處理污水與濾池回流水分別通過污水進(jìn)水管7和回流水管9經(jīng)混合后流入進(jìn)水分配渠14，并通過進(jìn)水分配渠14頂部的分配孔板13均勻流入進(jìn)水配水區(qū)1。進(jìn)入配水區(qū)1的污水在上升過程中受到懸浮濾料層2的阻擋而在懸浮濾料層2下均勻分布后上升通過懸浮濾料層2，懸浮濾料層2內(nèi)的曝氣管8將濾料層分成兩部分，上部為好氧區(qū)而下部為缺氧區(qū)。污水上升過程中首先流過缺氧區(qū)，缺氧區(qū)懸浮濾料上優(yōu)勢生長有反硝化菌，該微生物利用進(jìn)水中的有機物作為碳源將污水中的NO3--N轉(zhuǎn)化為N2，實現(xiàn)反硝化脫氮；污水從缺氧區(qū)流出后即進(jìn)入好氧區(qū)，好氧區(qū)懸浮濾料上優(yōu)勢生長有嗜氧菌和硝化菌，嗜氧菌和硝化菌利用曝氣管8提供的空氣中的氧以及反硝化脫氮過程中生成的氧來分別降解污水中的有機碳化污染物和將NH3-N轉(zhuǎn)化為NO3--N，從而使污水得到凈化。當(dāng)濾池運行一段時間后，隨著濾料上增厚微生物膜的脫落以及濾池截留的SS不斷增加，導(dǎo)致濾料層的阻力增加，此時必須關(guān)閉進(jìn)水管7、回流水管9以及曝氣管8的閥門，并打開反沖洗排水管15的閥門，同時開啟反沖洗空氣管12，利用出水區(qū)3中儲存的凈化水的下向流動并在反沖洗空氣的攪動下使正常工作時呈壓縮狀態(tài)的濾料層向下膨脹，并使濾料在流體沖刷和濾料顆粒間相互磨擦的雙重作用下，脫落的微生物膜和被截留的SS與濾料分離，并隨反沖洗排水一起排出濾池外。
實例在平面尺寸為9000×5000mm，高度為7000mm的方形接觸氧化生物濾池中，充填有高度為3000mm的圓形懸浮濾料，濾料層頂部的濾板距池頂距離為1600mm，濾料層底部距池底2400mm，曝氣管安裝在濾料層中間距濾料層底部1200mm而距濾料層頂部1800mm處。當(dāng)BOD5容積負(fù)荷為4.8kg/m3·d、NH3-N容積負(fù)荷為0.8kg/m3·d、回流比為60％、曝氣氣水比為5.7∶1時，該設(shè)備可將3000m3/d生活污水的BOD5從145mg/l降至10mg/l，將NH3-N從28mg/l降至2mg/l，將NH3-N從45mg/l降至10mg/l。
權(quán)利要求1.一種采用懸浮濾料的接觸氧化生物濾池，由進(jìn)水配水區(qū)(1)、懸浮濾料層(2)、出水區(qū)(3)以及位于池體外在出水區(qū)(3)外側(cè)的出水渠(4)組成，池體為長方體或圓筒體，其特征在于所述的進(jìn)水配水區(qū)(1)位于池體下部，懸浮濾料層(2)位于池體中上部，出水區(qū)(3)位于池體上部；在進(jìn)水配水區(qū)(1)底部設(shè)有進(jìn)水分配渠(14)，進(jìn)水分配渠(14)也作為反沖洗排水渠用，進(jìn)水管(7)、回流水管(9)、反沖洗排水管(15)分別由管道與進(jìn)水分配渠(14)相連，在進(jìn)水配水區(qū)(1)中下部還設(shè)有反沖洗空氣管(12)；在懸浮濾料層(2)內(nèi)中下部設(shè)有曝氣管(8)，懸浮濾料層(2)頂部設(shè)有濾板(6)；出水渠(4)底部設(shè)有出水管(11)；污水由進(jìn)水管(7)經(jīng)進(jìn)水分配渠(14)后進(jìn)入進(jìn)水配水區(qū)(1)，然后均勻向上流過懸浮濾料層(2)的缺氧區(qū)和好氧區(qū)，凈化水經(jīng)出水區(qū)(3)而進(jìn)入出水渠(4)，然后由出水管(11)流出和部分回流，部分回流水由回流水泵(10)加壓并經(jīng)回流水管(9)重新進(jìn)入濾池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸氧化生物濾池，其特征在于在懸浮濾料層(2)中采用了比表面積大、粒徑小、比重小于水的懸浮圓形粒狀濾料，其比表面積高達(dá)3000～4500m2/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸氧化生物濾池，其特征在于所述的濾板(6)上安裝有可從濾板上面出水區(qū)(3)進(jìn)行拆卸清洗的濾頭(5)，濾頭(5)的濾水帽位于濾板下伸入懸浮濾料層(2)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物濾池，其特征在于所述的曝氣管(8)位于懸浮濾料層(2)中部，曝氣管(8)在懸浮濾料層(2)中的位置可根據(jù)污水進(jìn)水水質(zhì)和所要求的處理后排水水質(zhì)計算確定。
專利摘要本實用新型公開了一種采用懸浮濾料作為微生物載體的接觸氧化濾池。其結(jié)構(gòu)要點是進(jìn)水配水區(qū)1位于池體下部，懸浮濾料層2位于濾池的中部，出水區(qū)3位于池體上部；在進(jìn)水配水區(qū)1底部設(shè)有進(jìn)水管7和帶分配孔板13的污水進(jìn)水分配渠14、反沖洗空氣管12、反沖洗排水管15；在出水區(qū)3的下部和懸浮濾料層2的上部設(shè)有濾板6，在懸浮濾料層2中設(shè)有曝氣管8；在出水區(qū)3側(cè)面設(shè)有出水渠4和出水管11，以及回流水管9和回流水泵10。該接觸氧化濾池具有凈化污水效率高和處理出水水質(zhì)好的特點，不僅可去除有機污染物，同時也具有硝化-反硝化的脫氮功能，而且反沖洗方便。
文檔編號C02F3/10GK2568636SQ0226424
公開日2003年8月27日 申請日期2002年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月10日
發(fā)明者鄭俊, 王健 申請人:馬鞍山市華騏環(huán)保科技發(fā)展有限公司