一种厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，整座滤池由下行流滤池和上行流滤池组合而成，采用下行流和上行流组合的复合垂直流工艺，让污水先流经下行流滤池，经过硝化和反硝化过程去除一部分氨氮、硝氮、总氮和COD；然后流经上行流滤池，再次经过反硝化和硝化过程去除一部分硝氮、总氮、COD和氨氮；采用溢流出水方式以保证两滤池中的水位，上行流滤池中的溢流孔水平高度低于下行流滤池的进水孔；在下行流和上行流两滤池的上部采用均采用自然通风工艺，下部为厌氧水处理工艺，真正实现厌氧和自然通风合于一体。本发明涉及非点源污水处理技术，可用于城市污水处理以及水体性质与城市污水相类似的工业废水处理。
【专利说明】一种厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池
[0001]
【技术领域】 本发明涉及一种厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，具体地说，是一种 集厌氧反硝化与自然通风好氧硝化过程于一体的水流方式为下行流与上行流组合的生物 水处理滤池。
[0002]
【背景技术】 随着人民生活水平的提高，在无管网覆盖区域例如城市周边，非点源污染的治理日益 得到重视，监测表明受非点源污染的水体富营养化，化学需氧量（C0D)和总氮含量较高，氨 氮、硝氮和磷含量相对较低，水质较差。为恢复这部分水的回用功能，急需开发一种无动力 无维护的生物滤池以拦截居民排放的生活污水和部分降雨产生的地表径流中的C0D和氮。 目前复合垂直流在人工湿地系统应用较多，在生物滤池中尚未见应用，同济大学虽然研发 了一种厌氧自然通风一体化生物滤池工艺，但该滤池水处理工艺的流程为先经厌氧膜生物 处理，然后再进行自然通风好氧生物处理，厌氧工艺和自然通风工艺是相对独立的，并不是 合于一体的。
[0003]
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种厌氧自然通风一体化复 合垂直流生物水处理滤池。
[0004] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是： 一种厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，包括下行流滤池（104)和上行 流滤池（105);所述的下行流滤池（104)和上行流滤池（105)底部连通，所述的下行流滤池 (104)和上行流滤池（105)的上部均设有自然通风层（107)，所述的下行流滤池（104)和上 行流滤池（105)的下部均设有厌氧层（106);所述的自然通风层（107)填装有挂好氧硝化细 菌膜的滤料；所述的厌氧层（106)填装有挂厌氧反硝化细菌膜的滤料。
[0005] 所述的下行流滤池（104)前有设格栅渠（101)和初沉池（102)。
[0006] 所述的下行流滤池（104)和上行流滤池（105)的内部均设有配水系统。
[0007] 所述的配水系统包括布水槽（204)、布水孔（205)、过流孔（206, 209, 210)、溢流堰 板（207)和出水槽（208)。
[0008] 所述的配水系统中，初沉池溢流出水经过流孔（210)进入下行流滤池（104)的布 水槽（204)，经布水孔（205)进入下行流滤池（104)，再经下行流滤池（104)底部的过流孔 (206)进入上行流滤池（105)，当上行流滤池（105)中的水位升至一定高度时可通过溢流堰 板（207 )进入出水槽（208 )，经过流孔（209 )流出上行流滤池（105 )。
[0009] 所述的自然通风层（107)填装有粒径< 20mm的细硅酸盐基碎石，其填装深度 为2(TlO〇Cm;所述的厌氧层（106)填装有粒径>4_的粗硅酸盐基碎石，其填装深度为 20?100cm。
[0010] 所述的厌氧层（106)和自然通风层（107)的体积比为1:2~2:1。
[0011] 所述的下行流滤池（104)和上行流滤池（105)的顶部均设有盖板（108)，所述的下 行流滤池（104)和上行流滤池（105)的池壁最上部均开有通风口（ 109)。
[0012] 所述的上行流滤池（105)的滤料总填装深度低于下行流滤池（104)的滤料总填装 深度。
[0013] 本发明提供的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，整座滤池由下行 流滤池和上行流滤池组合而成，采用下行流和上行流组合的复合垂直流工艺，让污水先流 经下行流滤池，然后流经上行流滤池。采用溢流出水方式以保证两滤池中的水位，上行流滤 池中的溢流孔水平高度低于下行流滤池的进水孔；在下行流和上行流两滤池的上部采用均 采用自然通风工艺，下部为厌氧水处理工艺，真正实现厌氧和自然通风合于一体。
[0014] 与现有技术相比，本发明所提供的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤 池具有占地面积小，不需要任何人工强化的机械曝气设施，有效实现了节能降耗，污泥产率 低，不需人工维护，出水水质好的优点，大大降低了投资费用和实际运行的维护费用。
[0015]
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为厌氧自然通风一体化复合垂直流生物滤池系统的剖面图。
[0017] 图2为厌氧自然通风一体化复合垂直流生物滤池系统的平面图。
[0018]
【具体实施方式】 下面将详细说明利用本发明的水处理滤池过滤水的过程以及各流程具体工艺规范评 述： (1)滤池前设格栅渠101和初沉池102,格栅渠101前设有人工筛网111，格栅渠101和 初沉池102之间设有进水孔110,格栅渠101用于拦截大的悬浮物，初沉池102用于去除水 中的泥沙等可自然沉降的细小悬浮物，初沉池102内设有配水系统，以利于污水进入初沉 池102中混合。配水系统由配水孔201、溢流堰板202、出水槽203等组成；污水经格栅渠 101首先进入初沉池 a区，当水位升至配水孔201所在高度后，经配水孔201进入b区，当b 区水位升至一定高度后经溢流堰板202进入出水槽203。
[0019] (2)初沉池102的溢流出水首先经配水系统进入厌氧自然通风一体化复合垂直流 生物滤池的下行流滤池104,经过硝化和反硝化过程去除一部分氨氮、硝氮、总氮和C0D ;然 后经上行流滤池105和下行流滤池104底部的连通孔103进入上行流滤池105,再次经过反 硝化和硝化过程去除一部分硝氮、总氮、C0D和氨氮；两滤池内均设配水系统；配水系统由 布水槽204、布水孔205、过流孔206, 209, 210(过流孔206即连通孔103)、溢流堰板207、出 水槽208等组成。初沉池溢流出水经过流孔210进入下行流滤池105的布水槽204,经布水 孔205进入下行流滤池104,再经底部的过流孔206 (或连通孔103)进入上行流滤池105， 当水位升至一定高度时可通过溢流堰板207进入出水槽208,经过流孔209流出上行流滤池 105。
[0020] (3)在上行流滤池105和下行流滤池104的下部均设厌氧层106,采用厌氧水处理 工艺，厌氧层106均填装粒径> 4mm的粗硅酸盐基碎石滤料，填装深度2(TlO〇Cm，填装完后 挂厌氧反硝化细菌膜；上部均设自然通风层107,采用自然通风工艺，滤池顶部加盖混凝土 盖板108,混凝土盖板108下的池壁最上部开通风口 109,自然通风层107填装表面已挂好 氧硝化细菌膜的粒径< 20mm的细硅酸盐基碎石滤料，填装深度2(Tl00cm，厌氧层106和自 然通风层107的滤料堆积体积比为1:2~2:1 ;考虑水头损失影响，上行流滤池105的滤料总 填装深度设计低于下行流滤池104的滤料总填装深度。
[0021] (4)上行流滤池105的上部一侧设有溢流堰201，最后通过溢流堰201进入上部的 集水系统202后排出；整个过程采用溢流出水方式以保证两滤池中的水位，上行流滤池中 的溢流出水孔水平高度低于下行流滤池的进水孔。
[0022] 下面将通过具体的实施例和数据详细说明利用本发明的水处理滤池过滤水的效 果： 实施例1 进入下行流滤池的进水水质为：氨氮4. 45mg/L，硝氮6. 10 mg/L，CODunl^· 5mg/L 〇2。控制厌氧自然通风一体化复合垂直流生物滤池的流量为42mL/min，水力停留时间为 9. 9h，30min后取上行流滤池溢流出水分析，结果为氨氮含量2. 54mg/L，硝氮4. 78mg/L, CODj^. 21mg/L 02，氨氮、硝氮和COD的去除率分别为42. 9%、21. 6%和74. 3%。可见，该滤池 可有效地去除水体中的C0D，对氨氮具有较好的去除效果，对硝氮也具有一定的去除效果。
[0023] 实施例2 进入下行流滤池的进水水质为：氨氮4. 36mg/L，硝氮5. 46 mg/UCODun 15. lmg/L 02。控 制厌氧自然通风一体化复合垂直流生物滤池的流量为29mL/min，水力停留时间为14h，3h 后取上行流滤池溢流出水分析，结果为氨氮含量3. 06mg/L，硝氮4. 37mg/L，C0Dfc 2. 59mg/L 〇2，氨氮、硝氮和COD的去除率分别为29. 8%、20. 0%和82. 8%。可见，该滤池可有效地去除水 体中的C0D，对氨氮有较好的去除效果，对硝氮也有一定的去除效果。
[0024] 实施例3 进入下行流滤池的进水水质为：总氮29. 2mg/L，氨氮2. 23mg/L，硝氮2. 1 lmg/L, C0DJ6. 5mg/L02。控制厌氧自然通风一体化复合垂直流生物滤池的流量为29mL/min，水 力停留时间为14h，1.5h后取上行流滤池溢流出水分析，结果为总氮19.8mg/L，氨氮含量 1. 54mg/L，硝氮1. eSmg/UCODJ· 62mg/L02，总氮、氨氮、硝氮和C0D的去除率分别为32. 2%、 30. 9%、21. 8%和72. 0%。可见，该滤池可有效地去除水体中的C0D，对总氮、氨氮去除效果较 好，对硝氮也有一定的去除效果。
[0025] 由此可见，该滤池可有效地去除水体中的C0D，对总氮和氨氮具有较好的去除效 果，对硝氮也具有一定的去除效果。
[0026] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，其特征在于：包括下行流滤 池（104)和上行流滤池（105);所述的下行流滤池（104)和上行流滤池（105)底部连通，所 述的下行流滤池（104)和上行流滤池（105)的上部均设有自然通风层（107)，所述的下行流 滤池（104)和上行流滤池（105)的下部均设有厌氧层（106);所述的自然通风层（107)填装 有挂好氧硝化细菌膜的滤料；所述的厌氧层（106)填装有挂厌氧反硝化细菌膜的滤料。
2. 根据权利要求1所述的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，其特征在 于：所述的下行流滤池（104)前有设格栅渠（101)和初沉池（102)。
3. 根据权利要求2所述的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，其特征在 于：所述的下行流滤池（104)和上行流滤池（105)的内部均设有配水系统。
4. 根据权利要求3所述的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，其特征 在于：所述的配水系统包括布水槽（204)、布水孔（205)、过流孔（206, 209, 210)、溢流堰板 (207)和出水槽（208)。
5. 根据权利要求4所述的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，其特征在 于：所述的配水系统中，初沉池溢流出水经过流孔（210)进入下行流滤池（104)的布水槽 (204)，经布水孔（205)进入下行流滤池（104)，再经下行流滤池（104)底部的过流孔（206) 进入上行流滤池（105)，当上行流滤池（105)中的水位升至一定高度时可通过溢流堰板 (207 )进入出水槽（208 )，经过流孔（209 )流出上行流滤池（105 )。
6. 根据权利要求5所述的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，其特 征在于：所述的自然通风层（107)填装有粒径< 20mm的细硅酸盐基碎石，其填装深度 为2(TlO〇Cm ;所述的厌氧层（106)填装有粒径> 4_的粗硅酸盐基碎石，其填装深度为 20?100cm。
7. 根据权利要求5所述的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，其特征在 于：所述的厌氧层（106)和自然通风层（107)的体积比为1:2~2:1。
8. 根据权利要求5所述的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，其特征在 于：所述的下行流滤池（104)和上行流滤池（105)的顶部均设有盖板（108)，所述的下行流 滤池（104)和上行流滤池（105)的池壁最上部均开有通风口（ 109)。
9. 根据权利要求5所述的厌氧自然通风一体化复合垂直流生物水处理滤池，其特征在 于：所述的上行流滤池（105)的滤料总填装深度低于下行流滤池（104)的滤料总填装深度。
【文档编号】C02F3/30GK104150597SQ201410425163
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】薛金凤 申请人:武汉大学