重力均勻分布進(jìn)入恒-變水位一體化濾池1，經(jīng)過石英砂濾床5過濾，過濾后水經(jīng)集水渠6通過出水管8由清水池出水槽32進(jìn)入清水池2，濾池A水位19和B水位20及出水調(diào)節(jié)閥7用于濾池恒水位運(yùn)行時(shí)控制；濾池變水位運(yùn)行時(shí)，濾池水位僅通過清水池出水槽總堰9控制，恒-變水位一體化濾池1的石英砂濾床5下面為濾池承托層4，氣水分配系統(tǒng)27由穿孔管和W型濾磚組成，為濾池反沖洗提供大阻力均勻布?xì)夂团渌?，反沖洗風(fēng)機(jī)12和清水栗15分別提供高強(qiáng)度壓縮空氣和濾后清水，通過反沖洗空氣管道30和反沖洗空氣閥11控制送入氣水分配系統(tǒng)27，反沖洗廢水通過管道和反沖洗排污閥13排入廢水池3，排污栗26由污水浮球開關(guān)14控制將反沖洗污水排出廢水池3，反硝化脫氮由碳源投加系統(tǒng)24根據(jù)處理水量及硝氮去除量投加碳源，進(jìn)水硝氮檢測(cè)儀29A和出水硝氮檢測(cè)儀29B在線監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)為系統(tǒng)反饋數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確投加控制。
[0027]當(dāng)恒-變水位一體化濾池1恒水位運(yùn)行:進(jìn)水通過進(jìn)水總堰31由初濾水控制閥16進(jìn)入進(jìn)水渠22，通過弧形進(jìn)水堰板25重力均勻分布進(jìn)入恒-變水位一體化濾池1，經(jīng)過石英砂濾床5過濾，濾后水經(jīng)集水渠6、出水管8和出水調(diào)節(jié)閥7和清水池出水槽總堰9進(jìn)入清水池2，濾池A水位19設(shè)定為濾池恒水位過濾水位，通過超聲波液位儀23采集濾池水位變化信號(hào)，實(shí)時(shí)傳送至PLC控制系統(tǒng)28，PLC控制系統(tǒng)28對(duì)設(shè)定恒水位A水位19及實(shí)時(shí)水位進(jìn)行比較，通過PID閉環(huán)控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)定水位和水位變量誤差的運(yùn)算，將信號(hào)輸出至附加處理程序，對(duì)出水調(diào)節(jié)閥7的開度進(jìn)行調(diào)整，使出水流量與進(jìn)水流量保持平衡，實(shí)現(xiàn)濾池恒水位運(yùn)行，實(shí)際水位值比設(shè)定水位值越大，輸出的閥門開度也越大，為了防止出水調(diào)節(jié)閥7的頻繁啟動(dòng)，設(shè)定水位與實(shí)際水位的絕對(duì)差值達(dá)到50_時(shí)，出水調(diào)節(jié)閥7的開度調(diào)整一次，當(dāng)出水調(diào)節(jié)閥7全部打開，濾池水位繼續(xù)上升至B水位20時(shí)，濾池過濾剩余水頭全部用盡，這時(shí)恒-變水位一體化濾池1需要進(jìn)行反沖洗或驅(qū)氮程序，恢復(fù)濾池的過濾水頭，濾池反沖洗或驅(qū)氮由PLC控制系統(tǒng)根據(jù)超聲波液位儀23測(cè)定濾池B水位20和濾池反沖洗周期的時(shí)間關(guān)系來確定，在濾池設(shè)定的反沖洗周期內(nèi)，恒-變水位一體化濾池1水位在A水位19和B水位20之間變化的水頭損失視作為濾池反硝化脫氮過程中氮?dú)鈿馀輾庾柙斐傻乃畵p，這時(shí)只需要關(guān)閉初濾水控制閥16和出水調(diào)節(jié)閥7，打開反沖洗清水控制閥18和清水栗15，進(jìn)行幾分鐘的水力擾動(dòng)釋放出石英砂濾床5中滯留的氮?dú)鈿馀荩湍芑謴?fù)恒-變水位一體化濾池1的過濾水頭，驅(qū)氮程序結(jié)束后，恒-變水位一體化濾池1恢復(fù)進(jìn)水，重新進(jìn)入濾運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)；恒-變水位一體化濾池1過濾運(yùn)行時(shí)間到達(dá)設(shè)定的反沖洗周期時(shí)間或?yàn)V池驅(qū)氮頻度高于設(shè)定值時(shí)，PLC控制系統(tǒng)28啟動(dòng)濾池反沖洗程序，分別關(guān)閉初濾水控制閥16和出水調(diào)節(jié)閥7，按反沖洗模式要求相應(yīng)打開反沖洗空氣閥11、反沖洗風(fēng)機(jī)12、反沖洗清水控制閥18及清水栗15進(jìn)行氣洗、氣水混洗和清水漂洗，程序結(jié)束后關(guān)閉和打開相應(yīng)的閥門、水栗和風(fēng)機(jī)，恢復(fù)進(jìn)水，恒-變水位一體化濾池1重新進(jìn)入初始過濾的恒水位運(yùn)行狀態(tài)，反沖洗廢水池3的污水則由排污栗26根據(jù)池內(nèi)污水浮球開關(guān)14控制排出池體，騰出池容迎接下一次反沖洗的污水。
[0028]當(dāng)恒-變水位一體化濾池1變水位運(yùn)行時(shí):進(jìn)水通過進(jìn)水總堰31由初濾水控制閥16進(jìn)入濾池進(jìn)水渠22，通過弧形進(jìn)水堰板25重力均勻分布進(jìn)入恒-變水位一體化濾池1，經(jīng)過石英砂濾床5過濾，濾后水經(jīng)集水渠6、出水管8和出水調(diào)節(jié)閥7和清水池出水槽總堰9進(jìn)入清水池2，濾池C水位21是通過清水池出水槽總堰來進(jìn)行控制，恒-變水位一體化濾池1過濾運(yùn)行期間出水調(diào)節(jié)閥7保持全部打開狀態(tài)，濾池內(nèi)水位變化不對(duì)出水調(diào)節(jié)閥7的開度作調(diào)整，當(dāng)超聲波液位儀23測(cè)定濾池水位到達(dá)B水位20設(shè)定值或?yàn)V池到達(dá)設(shè)定的反沖洗周期時(shí)間時(shí)，PLC控制系統(tǒng)28啟動(dòng)濾池反沖洗程序，分別關(guān)閉初濾水控制閥16和出水調(diào)節(jié)閥7，按反沖洗模式要求相應(yīng)打開反沖洗空氣閥11、反沖洗風(fēng)機(jī)12、反沖洗清水控制閥18及清水栗15進(jìn)行氣洗、氣水混洗和清水漂洗，程序結(jié)束后關(guān)閉和打開相應(yīng)的閥門、水栗和風(fēng)機(jī)，恢復(fù)進(jìn)水，恒-變水位一體化濾池1重新進(jìn)入初始過濾的運(yùn)行狀態(tài)，濾池單元控制柜24可以對(duì)反沖洗時(shí)間及反沖洗液位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)干預(yù)和手動(dòng)操作反沖洗，反沖洗廢水池3的污水則由排污栗26根據(jù)池內(nèi)污水浮球開關(guān)14控制排出池體，騰出池容迎接下一次反沖洗的污水。
[0029]本實(shí)用新型采用重力流進(jìn)水堰槽布水，濾床采用天然高品位粗顆粒均質(zhì)石英砂濾料，石英砂濾料優(yōu)選海砂，有效粒徑2-5_，粒型要求球形，表面粗糙的均質(zhì)粗顆粒濾料，石英砂濾床深度1.8m-2.5m，有足夠的過濾水質(zhì)保護(hù)深度及反硝化脫氮水力停留時(shí)間，污水中的懸浮物通過濾床被攔截、沉淀、擴(kuò)散、水動(dòng)力、靜電吸附等系列物理化學(xué)作用被砂床截留，由于該粒徑的石英砂有較好的孔隙率，懸浮物能隨著水力紊流進(jìn)入砂床縱深處，達(dá)到深層過濾效果，出水懸浮物能穩(wěn)定低于5mg/l，由于深床濾池屬于深層過濾，砂床沿程截留懸浮物，表面污泥負(fù)荷高達(dá)5kg/m2/d，反沖洗頻率低，濾池過濾周期長。濾池承托層由五種不同規(guī)格的鵝卵石經(jīng)過交叉級(jí)配組成，濾池承托層高度為0.3-0.5m。濾池采用恒水位模式運(yùn)行，避免進(jìn)水高位瀑流跌落充氧，降低有機(jī)碳源消耗量，節(jié)約脫氮運(yùn)行成本，冬季運(yùn)行避免進(jìn)水高位跌落水溫流失，保持微生物反硝化速率，保證冬季濾池反硝化脫氮效果，濾池一池多用，既能反硝化脫氮又能過濾去除懸浮物，是全年候的反硝化脫氮濾池，出水總氮及懸浮物能符合國家未來最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0030]本實(shí)用新型的濾池分別通過PLC控制系統(tǒng)的PID閉環(huán)控制器及出水槽總堰控制濾池控制濾池出水，既能以恒水位運(yùn)行，又能以變水位運(yùn)行，真正實(shí)現(xiàn)變水位濾池恒水位運(yùn)行，恒水位濾池變水位運(yùn)行。濾池同時(shí)設(shè)置清水池出水槽總堰和在濾池出水管道上安裝出水調(diào)節(jié)閥，通過超聲波液位儀和PLC控制系統(tǒng)的PID閉環(huán)控制器控制出水調(diào)節(jié)閥的開度，達(dá)到濾池進(jìn)出水流量的平衡，實(shí)現(xiàn)濾池恒水位運(yùn)行；全部打開調(diào)節(jié)閥，通過清水池出水槽總堰控制濾池水位，實(shí)現(xiàn)濾池變水位運(yùn)行。
[0031]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種恒水位及變水位一體化的反硝化深床濾池，其特征在于:包括恒-變水位一體化濾池、清水池和廢水池，所述恒-變水位一體化濾池底部自上而下設(shè)有石英砂濾床、濾池承托層、氣水分配系統(tǒng)和集水渠，恒-變水位一體化濾池設(shè)有進(jìn)水總渠和進(jìn)水渠，進(jìn)水渠一端連接初濾水控制閥，另一端連接反沖洗排污閥，反沖洗排污閥通過污水管接至廢水池中，進(jìn)水總渠內(nèi)設(shè)有進(jìn)水硝氮檢測(cè)儀，進(jìn)水渠設(shè)有弧形進(jìn)水堰板，進(jìn)水總渠上方設(shè)有碳源投加系統(tǒng)；恒-變水位一體化濾池的池頂分別安裝單元控制柜和超聲波液位儀；所述氣水分配系統(tǒng)通過反沖洗空氣管道連接反沖洗空氣閥和反沖洗風(fēng)機(jī)；所述清水池內(nèi)設(shè)有出水槽總堰，出水槽總堰一側(cè)形成清水池出水槽，清水池出水槽內(nèi)設(shè)有出水硝氮檢測(cè)儀，清水池底部設(shè)有清水栗，清水池頂部設(shè)備間安裝濾池PLC控制系統(tǒng)；所述濾池底部的集水渠連接出水管，出水管上設(shè)有出水調(diào)節(jié)閥，集水渠通過出水管和出水調(diào)節(jié)閥連接清水池出水槽至清水池，所述清水栗連接至集水渠底部與濾池相連；所述廢水池內(nèi)設(shè)有污水浮球開關(guān)，廢水池底部設(shè)有排污栗，排污栗連接排污管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒水位及變水位一體化的反硝化深床濾池，其特征在于:所述石英砂濾床的深度1.8m-2.5m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒水位及變水位一體化的反硝化深床濾池，其特征在于:所述石英砂濾床的濾料優(yōu)選為球形，表面粗糙均質(zhì)的粗顆粒海砂，有效粒徑為2-5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒水位及變水位一體化的反硝化深床濾池，其特征在于:所述濾池承托層高度為0.3-0.5m，濾池承托層由五種不同粒徑的鵝卵石通過級(jí)配組成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種恒水位及變水位一體化的反硝化深床濾池，包括恒-變水位一體化濾池、清水池和廢水池，濾池底部設(shè)有石英砂濾床、濾池承托層、氣水分配系統(tǒng)和集水渠，濾池內(nèi)設(shè)有進(jìn)水總渠和進(jìn)水渠，進(jìn)水渠設(shè)有弧形進(jìn)水堰板，濾池設(shè)有碳源投加系統(tǒng)；清水池內(nèi)設(shè)有出水槽總堰，出水槽總堰一側(cè)形成清水池出水槽，清水池底部設(shè)有清水泵，濾池配置PLC控制系統(tǒng)；集水渠通過設(shè)有出水調(diào)節(jié)閥的出水管連接清水池出水槽至清水池，清水泵連接至集水渠底部與濾池相連。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：變水位濾池恒水位運(yùn)行，恒水位濾池變水位運(yùn)行，一種濾池雙模運(yùn)行，濾池既能除磷脫氮又能過濾去除懸浮物等污染物，一池多功能。
【IPC分類】C02F101/16, C02F101/10, C02F3/28
【公開號(hào)】CN204958517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520589480
【發(fā)明人】符福煜
【申請(qǐng)人】上海奧迪菲環(huán)境工程有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年8月3日