反硝化深床濾池腰部反洗排水槽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于污水處理濾池的腰部反洗排水槽以及相應(yīng)的濾池，所述濾池包括從濾池上部往下部依次布置的進(jìn)水槽、反洗排水槽、濾料層、承托層、氣水分布層和位于濾池底部的中央下部的產(chǎn)水渠，所述濾料層、承托層、氣水分布層層疊布置，所述反洗排水槽位于反硝化深床濾池的腰部中央位置，靠近所述濾料頂部，與位于濾池頂部的進(jìn)水槽分離布置。本發(fā)明降低了反洗排水高度，從而減少反洗水量同時降低了洗水泵揚(yáng)程及反洗鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，從根本上解決現(xiàn)有反硝化深床濾池反洗水量大、反洗水泵揚(yáng)程高、反洗鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高、能耗大的問題。
【專利說明】反硝化深床濾池腰部反洗排水槽
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于濾池的腰部反洗排水槽以及相應(yīng)的濾池。
【背景技術(shù)】
[0002]反硝化深床濾池采用降流式過濾，隨著濾料層截留的懸浮物逐漸增多以及生物反硝化作用產(chǎn)生氮?dú)庑纬蓺庾璧挠绊懀瑸V池中水位會逐漸上升，待水位上升接近反洗排水槽(見圖1中的101)頂時，濾池需啟動反沖洗程序?qū)V料截留的懸浮物及產(chǎn)生的氮?dú)庀闯觯钩貎?nèi)水位下降重新恢復(fù)過濾功能。
[0003]由于反硝化深床濾池通過生物反硝化作用去除TN(總氮)，在正常運(yùn)行中會產(chǎn)生大量氮?dú)獠⒕奂跒V料上形成氣阻，使濾料上的水位上升較快，所以為了保證一定的過濾周期以脫除TN (總氮)，反硝化深床濾池設(shè)計(jì)的濾上水頭(指濾料層上部的靜水壓力，即過濾作用的驅(qū)動力)較一般的濾池高，可達(dá)到2.0-2.4米。
[0004]另外，由于現(xiàn)有反硝化深床濾池采用進(jìn)水與反沖洗排水共用水渠的結(jié)構(gòu)，所以反硝化深床濾池濾料層頂至反洗排水槽(兼做進(jìn)水槽)堰頂高差會達(dá)到2.0-2.4米。如此高差會產(chǎn)生如下問題:a.濾池深度增加容積增大，會增加反洗水量,導(dǎo)致濾池產(chǎn)水量降低,濾池處理效率降低；b.濾池深度增加，導(dǎo)致反洗水泵揚(yáng)程增高、反洗鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓增高，一方面設(shè)備選型加大增加基建投資，另一方面增加濾池的運(yùn)行費(fèi)用。
[0005]目前，針對現(xiàn)有反硝化深床濾池存在的反洗水量大、反洗水泵揚(yáng)程高、反洗鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高的問題，并無較好的解決辦法。對于反洗水量大，常用的解決方式為適當(dāng)縮短反洗時間，以節(jié)省反洗水量。而縮短反洗時間雖然可以減少反洗水量，增加濾池產(chǎn)水率，但存在反洗時間不夠，濾料攔截的懸浮物`未被徹底洗出，經(jīng)過長期積累，濾池反洗頻率會逐漸加大從而使反洗水量增加，并且懸浮物長期累積在濾料層中容易使濾料板結(jié)增大反洗難度。因此，縮短反洗時間并不能從根本上解決現(xiàn)有工藝反洗水量較大的問題。
[0006]除了反硝化深床濾池，其他濾池也可能具有類似問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種用于污水處理濾池的腰部反洗排水槽，所述濾池包括:從濾池上部往下部依次布置的進(jìn)水槽、反洗排水槽(腰部反洗排水槽)、濾料層、承托層、氣水分布層和位于濾池底部的中央下部的產(chǎn)水渠，所述濾料層、承托層、氣水分布層層疊布置，所述反洗排水槽位于濾池的腰部中央位置，靠近所述濾料頂部，與位于濾池頂部的進(jìn)水槽分離布置，其中進(jìn)水與反沖洗排水沒有共用水渠。
[0008]優(yōu)選的，從所述濾料層頂部到反洗排水槽的距離為0.5-1米之間。
[0009]本發(fā)明還提供一種具有上述腰部反洗排水槽的反硝化深床濾池。
[0010]本發(fā)明還提供一種用于污水處理濾池的反洗方法，包括如下步驟:第一步，關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥，停止向?yàn)V池濾料層進(jìn)水以及出水；第二步，打開反洗出水閥，使濾池液體從反洗排水槽排出；第三步，當(dāng)液位降低至濾池腰部位置處的反洗排水槽后，打開反洗進(jìn)氣閥和反洗進(jìn)水閥；第四步，依次開啟位于反洗進(jìn)氣閥上游的反洗風(fēng)機(jī)，使其運(yùn)行預(yù)定時間，以及位于出水閥上游的反洗水泵，使其運(yùn)行預(yù)定時間；第五步，關(guān)閉反洗風(fēng)機(jī)和反洗進(jìn)水閥；第六步，最后打開進(jìn)水閥和出水閥以恢復(fù)過濾，所述反洗排水槽位于濾池的腰部中央位置，靠近所述濾料頂部，與位于濾池頂部的進(jìn)水槽分離布置。
[0011]應(yīng)當(dāng)理解，前述大體的描述和后續(xù)詳盡的描述均為示例性說明和解釋，并不應(yīng)當(dāng)用作對本發(fā)明所要求保護(hù)內(nèi)容的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]參考隨附的附圖，本發(fā)明更多的目的、功能和優(yōu)點(diǎn)將通過本發(fā)明實(shí)施方式的如下描述得以闡明，其中:[0013]圖1為本發(fā)明的反硝化深床濾池的構(gòu)造圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的反硝化深床濾池的控制工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同或類似的部件，或者相同或類似的步驟。
[0016]通過參考示范性實(shí)施例，本發(fā)明的目的和功能以及用于實(shí)現(xiàn)這些目的和功能的方法將得以闡明。然而，本發(fā)明并不受限于以下所公開的示范性實(shí)施例；可以通過不同形式來對其加以實(shí)現(xiàn)。說明書的實(shí)質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)。
[0017]針對本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0018]下面參考附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的反硝化深床濾池100包括:從濾池上部往下部依次布置的進(jìn)水槽101、反洗排水槽(腰部反洗排水槽)102、濾料層103、承托層104、氣水分布層105和位于濾池底部的中央下部的產(chǎn)水渠106。濾料層103、承托層104、氣水分布層105層疊布置。所述反洗排水槽102位于反硝化深床濾池的腰部中央位置，盡可能靠近所述濾料103頂部，與位于濾池頂部的進(jìn)水槽101分離布置。
[0020]參見圖2，本發(fā)明的反硝化深床濾池的反洗工作過程如下:
[0021]第一步，關(guān)閉進(jìn)水閥201和出水閥205，不再進(jìn)水和出水；
[0022]第二步，打開反洗出水閥202，使濾池液體從反洗排水槽102排出；
[0023]第三步，當(dāng)液位降低至反硝化深床濾池腰部位置處的反洗排水槽102后，打開反洗進(jìn)氣閥203和反洗進(jìn)水閥204 ；
[0024]第四步，依次開啟位于反洗進(jìn)氣閥上游的反洗風(fēng)機(jī)206，使其運(yùn)行2~5分鐘，以及位于出水閥上游的反洗水泵207，使其運(yùn)行8~15分鐘；
[0025]第五步，關(guān)閉反洗風(fēng)機(jī)206和反洗進(jìn)水閥204 ；
[0026]第六步,最后打開進(jìn)水閥201和出水閥205以恢復(fù)過濾。
[0027]圖1中，液位107表示未加腰部反洗排水槽前的反洗廢水排放最低液位，液位108表示增加了腰部反洗排水槽后的反洗廢水排放最低液位。
[0028]舉例而言，設(shè)若所述氣水分布層105的底部到所述濾料103的頂部距離為2.5米，所述濾料103的頂部到液位107的距離為2.4米，從所述濾料103頂部到液位108的距離為I米?？梢钥闯?，由于增加了腰部反洗排水槽，進(jìn)水與反沖洗排水不再共用水渠，反洗廢水排放的最低液位從濾池頂部向下降低了 1.4米。
[0029]未加腰部反洗排水槽前，濾池反沖洗時的靜水壓力為2.5+2.4=4.9米，反洗池容積應(yīng)為池長X池寬X4.9米。故由于近5米的靜水壓力，反洗水泵需選擇10米揚(yáng)程、反洗風(fēng)機(jī)需選擇7米風(fēng)壓(需加上管路、布水布?xì)庀到y(tǒng)、濾料及承托層的阻力損失，故均大于5米)，設(shè)備選型較大耗能較高。
[0030]增加腰部反洗排水槽后，濾池反沖洗時靜水壓力降低為2.5+1.0=3.5米，反洗池容積減小為池長X池寬X3.5米。因此,反洗時需要置換的反洗池容積減小為未加腰部反洗排水槽前的反洗池容積的3.5:4.9=0.71倍，所以反洗時間可縮短為未加腰部反洗排水槽前的0.71倍，由此反洗水量可降低為現(xiàn)有工藝0.71倍，節(jié)省反洗水量，從而增加濾池產(chǎn)水率。
[0031]同時，由于靜水壓力降為3.5米，反洗水泵工作揚(yáng)程降為8.5米，較現(xiàn)有工藝降低
1.5米，根據(jù)水泵有效功率的計(jì)算公式:
[0032]Pu= PgQH…(1)，
[0033]其中，P為液體密度，單位為千克每立方米(kg/m3) ;g為自由落體加速度，g=9.81m/s2 ;0為泵流量，單位為立方米每秒(m3/s) ;H為泵揚(yáng)程，單位為米(m)，
[0034]加腰部反洗排水槽后，水泵有效功率等于8.5P gQ/10p gQ，為現(xiàn)有水泵有效功率的85%，所以反洗水泵耗電量將減少15%。
[0035]反洗風(fēng)機(jī)工作壓降為5.5米，因鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓以I米為一檔，所以鼓風(fēng)機(jī)選擇6米風(fēng)壓即可，比現(xiàn)有7米風(fēng)壓降低I米。風(fēng)機(jī)額度功率及運(yùn)行功率均有所降低，設(shè)備投資減少，運(yùn)行費(fèi)用降低。
[0036]根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)功率P=風(fēng)量X風(fēng)壓/1000可知，加腰部反洗排水槽后風(fēng)機(jī)功率為現(xiàn)有風(fēng)機(jī)功率6/7，所以反洗風(fēng)機(jī)耗電量減少約16%。
[0037]上述數(shù)據(jù)僅作為示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用相應(yīng)變更上述濾池相關(guān)尺寸，比如從所述濾料103頂部到液位108的距離可以為0.5-1米之間。
[0038]本發(fā)明從根本上解決現(xiàn)有反硝化深床濾池反洗水量大、反洗水泵揚(yáng)程高、反洗鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高、能耗大的問題。與傳統(tǒng)反硝化深床濾池相比，縮短了反洗時間，降低了反洗水泵工作揚(yáng)程及反洗風(fēng)機(jī)風(fēng)工作壓，節(jié)省了反洗水量，降低了耗電量，提高了濾池產(chǎn)水率和水泵的有效功率。
[0039]本發(fā)明的腰部反洗排水槽不僅局限于應(yīng)用到反硝化深床濾池，也可以用于其他具有相似技術(shù)問題的濾池中。
[0040]結(jié)合這里披露的本發(fā)明 的說明和實(shí)踐，本發(fā)明的其他實(shí)施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員都是易于想到和理解的。說明和實(shí)施例僅被認(rèn)為是示例性的，本發(fā)明的真正范圍和主旨均由權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于污水處理濾池的腰部反洗排水槽，所述濾池包括從濾池上部往下部依次布置的進(jìn)水槽、反洗排水槽、濾料層、承托層、氣水分布層和位于濾池底部的中央下部的產(chǎn)水渠，所述濾料層、承托層、氣水分布層層疊布置， 所述反洗排水槽位于所述濾池的腰部中央位置，靠近所述濾料頂部，與位于濾池頂部的進(jìn)水槽分離布置，所述濾池的進(jìn)水與反沖洗排水沒有共用水渠。
2.如權(quán)利要求1所述的腰部反洗排水槽，其中從所述濾料層頂部到反洗排水槽的距離為0.5-1米之間。
3.一種具有如權(quán)利要求1或2所述的腰部反洗排水槽的反硝化深床濾池。
4.一種用于污水處理濾池的反洗方法，包括如下步驟: 第一步，關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥，停止向?yàn)V池濾料層進(jìn)水以及出水； 第二步，打開反洗出水閥，使濾池液體從反洗排水槽排出； 第三步，當(dāng)液位降低至濾池腰部位置處的反洗排水槽后，打開反洗進(jìn)氣閥和反洗進(jìn)水閥； 第四步，依次開啟位于反洗進(jìn)氣閥上游的反洗風(fēng)機(jī)，使其運(yùn)行預(yù)定時間，以及位于出水閥上游的反洗水泵，使其運(yùn)行預(yù)定時間； 第五步，關(guān)閉反洗風(fēng)機(jī) 和反洗進(jìn)水閥； 第六步，最后打開進(jìn)水閥和出水閥以恢復(fù)過濾， 其中，所述反洗排水槽位于所述濾池的腰部中央位置，靠近所述濾料頂部，與位于濾池頂部的進(jìn)水槽分離布置，所述濾池的進(jìn)水與反沖洗排水沒有共用水渠。
5.如權(quán)利要求4所述的反洗方法，其中從所述濾料層頂部到反洗排水槽的距離為.0.5-1米之間。
【文檔編號】C02F3/28GK103864208SQ201410140489
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】蔡文, 寇長江, 王忠民, 張陽, 孫召強(qiáng), 祁淑敏, 王玥, 李冬馨 申請人:中持（北京）水務(wù)運(yùn)營有限公司