曝气生物滤池的制作方法
【专利摘要】一种曝气生物滤池，包括池体、预处理水进水管道、产水出水管道、反冲洗装置和曝气装置，池体自下而上依次设置有配水区、填料区和澄清区，填料区收容有填充物，反冲洗装置包括反冲洗进水管道、反冲洗出水管道和反冲洗进气管道，曝气装置设有曝气管道；预处理水进水管道和反冲洗进水管道分别设置于池体底部并与配水区连通，产水出水管道和反冲洗出水管道分别设置于池体顶部并与澄清区连通，曝气管道和反冲洗进气管道均位于配水区朝向填料区的一侧。通过在填料区上方设置澄清区，无需另行设置二沉池，经澄清区出水即可达到回用标准，且各管道排布紧凑，占地面积小，处理流程简洁，结构简单，成本低，提高了使用的便利性。
【专利说明】曝气生物滤池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水处理设备【技术领域】，特别是涉及一种曝气生物滤池。
【背景技术】
[0002]曝气生物滤池(B1logical Aerated Filter, BAF)是80年代末发展起来的一种新型生物膜法预处理水处理工艺。曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。曝气生物滤池不仅可用于水体富营养化处理，且还广泛应用于城市预处理水、小区生活预处理水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水处理，及中水处理等。
[0003]目前，曝气生物滤池对应的反应器内装填有颗粒填料，以提供微生物膜生长的载体，预处理水由上向下或者由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓风曝气，使空气与预处理水逆向或者同向接触，从而预处理水中的有机物与填料表面生物膜通过生化反应得到降解，填料同时起到物理过滤作用。通常采用预处理水由下向上流的升流式曝气生物滤池。
[0004]当曝气生物滤池运行一段时间后，填料中截留的污物和生长的生物膜使过滤阻力增加，从而需要及时对曝气生物滤池进行反冲洗。然而，现有的带有反冲洗机构的曝气生物滤池的结构复杂，成本高，导致使用不便。
实用新型内容
[0005]基于此，有必要针对结构复杂，制造成本高，导致使用不便的问题，提供一种曝气生物滤池。
[0006]一种曝气生物滤池，包括池体、预处理水进水管道、产水出水管道、反冲洗装置和曝气装置，所述池体自下而上依次设置有配水区、填料区和澄清区，所述填料区收容有填充物，所述反冲洗装置包括反冲洗进水管道、反冲洗出水管道和反冲洗进气管道，所述曝气装置设有曝气管道；
[0007]所述预处理水进水管道和所述反冲洗进水管道分别设置于所述池体底部，所述预处理水进水管道和所述反冲洗进水管道均与所述配水区连通，所述产水出水管道和所述反冲洗出水管道分别设置于所述池体顶部，所述产水出水管道和所述反冲洗出水管道均与所述澄清区连通，所述曝气管道和所述反冲洗进气管道均位于所述配水区朝向所述填料区的一侧。
[0008]在其中一个实施例中，所述填充物呈多面空心球状，所述填充物设有多个球瓣，所述球瓣沿中心轴呈放射形设置。
[0009]在其中一个实施例中，所述预处理水进水管道设置有监测预处理水进水量的液体流量计，及控制预处理水进水量的预处理水进水阀，所述产水出水管道设置有控制产水出水量的产水出水阀。
[0010]在其中一个实施例中，所述反冲洗进水管道设置有控制反冲洗水进水量的反冲洗进水阀，所述反冲洗出水管道设置有控制反冲洗水出水量的反冲洗出水阀，所述反冲洗进气管道设置有控制反冲洗气体流量的反冲洗进气阀。[0011]在其中一个实施例中，包括气体输送管道，所述曝气管道进气端和所述反冲洗进气管道进气端均与所述气体输送管道出气端连接。
[0012]在其中一个实施例中，所述气体输送管道设置有监测气体流量的气体流量计，所述曝气管道设置有控制气体流量的曝气进气阀。
[0013]在其中一个实施例中，所述曝气装置包括膜片盘式微孔曝气器，所述膜片盘式微孔曝气器的出气孔正对所述填料区，所述膜片盘式微孔曝气器与所述曝气管道连接。
[0014]在其中一个实施例中，还包括储水装置，所述储水装置通过所述产水出水管道与所述澄清区连接，所述储水装置通过所述反冲洗进水管道与所述配水区连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述澄清区远离所述填料区一侧的边缘设置有溢流堰，所述产水出水管道和所述反冲洗出水管道分别与所述溢流堰连接。
[0016]在其中一个实施例中，所述填料区顶部和底部均设有可使液体通过的隔板，所述池体和所述隔板形成收容所述填充物的容纳空间。
[0017]上述曝气生物滤池，池体自下而上依次设置有配水区、填料区和澄清区。在水处理过程中，反冲洗装置的反冲洗进水管道、反冲洗出水管道和反冲洗进气管道均不通路，预处理水进水管道、产生出水管道和曝气管道处于通路，预处理水经预处理水进水管道进入配水区进行厌氧反应，再流入填料区。此时曝气装置通过曝气管道提供氧气于填料区，以便预处理水在填料区进行好氧反应，实现预处理水深度脱氮的目的，并且预处理水中的悬浮物可被填充物截留，最终处理完成的水流向澄清区，在澄清区澄清后由产水出水管道流出，回收以便使用。通过在填料区上方设置澄清区，无需另行设置二沉池，经澄清区出水即可达到回用标准，节省制造成本。该曝气生物滤池运行一段时间后，需进行反冲洗，此时预处理水进水管道、产生出水管道和曝气管道不通路，反冲洗装置的反冲洗进水管道、反冲洗出水管道和反冲洗进气管道均通路。反冲洗水由反冲洗进水管道进入池体配水区，并与反冲洗进气管道输出的气体一并同时对填料区进行漂洗，冲刷落的生物膜和悬浮物经澄清区由反冲洗出水管道排出，从而实现反冲洗的目的，气水结合，反冲洗效果好，且结构简单，成本低，提高了使用的便利性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为一实施方式曝气生物滤池的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
[0020]如图1所示，一种曝气生物滤池，包括池体110、预处理水进水管道120、产水出水管道130、反冲洗装置140和曝气装置150。池体110自下而上依次设置有配水区112、填料区114和澄清区116，填料区114收容有填充物，反冲洗装置140包括反冲洗进水管道142、反冲洗出水管道144和反冲洗进气管道146，曝气装置150设有曝气管道152。[0021]预处理水进水管道120和反冲洗进水管道142分别设置于池体110底部，预处理水进水管道120和反冲洗进水管道142均与配水区112连通，产水出水管道130和反冲洗出水管道144分别设置于池体110顶部，产水出水管道130和反冲洗出水管道144均与澄清区116连通，曝气管道152和反冲洗进气管道146均位于配水区112朝向填料区114的一侧。
[0022]其中，预处理水经预处理水进水管道120依次进入配水区112、填料区114和澄清区116，属于升流。故通常会在预处理水进水管道120进水端设置预处理水进水泵126，为预处理水在池体110中升流提供动力源。同理，反冲洗水经反冲洗进水管道142也需依次进入配水区112、填料区114和澄清区116，属于升流，故通常会在反冲洗进水管道142进水端设置反冲洗进水泵1422，为反冲洗水在池体110中升流提供动力源。
[0023]具体到本实施例中，该池体110配水区112底部还可设置有排泥管道(图未示)，预处理水中的污泥因质量重，会留在配水区112底部，故通过设置排泥管道，以便预处理水中的污泥经排泥管道排出，使用方便。需要指出的是，也可不设置排泥管道，如在配水区112底部设置可分离的排泥盖，在需要排泥时打开排泥盖即可。
[0024]上述曝气生物滤池，池体110自下而上依次设置有配水区112、填料区114和澄清区116。在水处理过程中，反冲洗装置140的反冲洗进水管道142、反冲洗出水管道144和反冲洗进气管道146均不通路，预处理水进水管道120、产生出水管道和曝气管道152处于通路，预处理水经预处理水进水管道120进入配水区112进行厌氧反应，再流入填料区114。此时曝气装置150通过曝气管道152提供氧气于填料区114，以便预处理水在填料区114进行好氧反应，预处理水中的大部分有机物和氨氮类物质被去除，实现预处理水深度脱氮的目的，并且预处理水中的悬浮物可被填充物截留。最终处理完成的水流向澄清区116，在澄清区116澄清后由产水出水管道130流出，回收以便再次使用。通过在填料区114上方设置澄清区116，无需另行设置二沉池，经澄清区116出水即可达到回用标准，节省成本。
[0025]该曝气生物滤池运行一段时间后，需进行反冲洗，此时预处理水进水管道120、产生出水管道和曝气管道152不通路，反冲洗装置140的反冲洗进水管道142、反冲洗出水管道144和反冲洗进气管道146均通路，反冲洗水由反冲洗进水管道142进入池体110配水区112，并与反冲洗进气管道146输出的气体一并同时对填料区114进行漂洗，冲刷落的生物膜和悬浮物经澄清区116由反冲洗出水管道144排出，从而实现反冲洗的目的，气水结合，反冲洗效果好。该曝气生物滤池的配水区112、填料区114和澄清区116均于池体110一体化设置，各管道排布紧凑，占地面积小，处理流程简洁，结构简单，成本低，提高了使用的便利性。
[0026]在其中一个实施例中，填充物呈多面空心球状(图未示)，填充物设有多个球瓣，球瓣沿中心轴呈放射形设置。采用多面空心球状的填充物，该填充物的球瓣沿中心轴呈放射形设置，孔隙大，阻力小且弹性好。如此，在水处理过程中，预处理水在填料区114发生化学反应后，产生的悬浮物可填充在多面空心球状的填充物内，从而减少了经填料区114后水中的悬浮物。在反冲洗过程中，因填充物的孔隙大，有利于减小反冲洗阻力，避免发生堵塞，反冲洗所需的气体压力和水力负荷小，节省能耗及反冲洗用水量，降低成本。
[0027]同时，该填充物的生物附着能力强，挂膜性能良好，反冲洗过程中位于填充物内层的生物膜不易脱落，提高反冲洗后水质恢复速率。其中，该填充物可由聚丙烯注射成型。具体到本实施例中，该填充物的直径为50mm，比表面积为200m2/m3，堆积密度为95kg/m3，填充物在填料区114的填充密度占整个填料区114容积的30%?40%。
[0028]请参阅图1，在其中一个实施例中，填料区114顶部和底部均设有可使液体通过的隔板1142，池体110和隔板1142形成收容填充物的容纳空间。如此，通过设置隔板1142，隔板1142与池体110形成容纳空间，以便将填充物放置于容纳空间，防止填充物随水流向其它区，结构简单，安装方便。
[0029]请参阅图1，在其中一个实施例中，预处理水进水管道120设置有监测预处理水进水量的液体流量计122和控制预处理水进水量的预处理水进水阀124，产水出水管道130设置有控制产水出水量的产水出水阀132。
[0030]如此，通过设置预处理水进水阀124和产水出水阀132，在需进行反冲洗或者停止工作时，关闭预处理水进水阀124和产水出水阀132，实现预处理水进水管道120和产水出水管道130不通路的目的。在水处理过程中，打开预处理水进水阀124和产水出水阀132，实现预处理水进水管道120和产水出水管道130通路的目的。并通过液体流量计122实时掌握流经预处理水管道的预处理水流量，根据出水水质实时调节预处理水进水阀124，直到液体流量计122所监测出的数值符合作业需求为止，保证水处理过程顺利进行，结构简单，调节使用便利。
[0031]请参阅图1，在其中一个实施例中，反冲洗进水管道142设置有控制反冲洗水进水量的反冲洗进水阀1420，反冲洗出水管道144设置有控制反冲洗水出水量的反冲洗出水阀1440，反冲洗进气管道146设置有控制反冲洗气体流量的反冲洗进气阀1460。
[0032]如此，在需要进行反冲洗处理时，控制反冲洗进水阀1420、反冲洗出水阀1440和反冲洗进气阀1460处于开启状态，从而反冲洗进水管道142、反冲洗出水管道144和反冲洗进气管道146均处于通路，以实现反冲洗的目的。在无需进行反冲洗时，反冲洗进水阀1420、反冲洗出水阀1440和反冲洗进气阀1460均处于关闭状态，保持反冲洗进水管道142、反冲洗出水管道144和反冲洗进气管道146不通路，阀门的设置，结构简单，控制便利。
[0033]在反冲洗过程中，可先打开反冲洗进气阀1460和打开反冲洗出水阀1440，调控反冲洗进气管道146的气体流量以符合反冲洗要求，最后打开反冲洗进水阀1420，进而反冲洗水由反冲洗进水管道142进入池体110，与气体结合一并对填料区114进行漂洗，避免在反冲洗过程中发生池体110超压严重的问题。
[0034]请参阅图1，在其中一个实施例中，曝气生物滤池包括气体输送管道160，曝气管道152进气端和反冲洗进气管道146进气端均与气体输送管道160出气端连接。如此，通过设置气体输送管道160，该气体输送管道160可分别输送气体至曝气管道152和反冲洗进气管道146，即曝气管道152和反冲洗进气管道146可由同一供气源经气体输送管道160供给所需气体，无需设置两个供气源，节省成本，且简化结构。
[0035]请参阅图1，在其中一个实施例中，气体输送管道160设置有监测气体流量的气体流量计162，曝气管道152设置有控制气体流量的曝气进气阀1520。反冲洗进气管道146设置有控制反冲洗气体流量的反冲洗进气阀1460。在水处理过程中，打开曝气进气阀1520，关闭反冲洗进气阀1460，从而曝气管道152通路，反冲洗进气管道146不通路，气体输送管道160的气体进入曝气管道152，以为填料区114进行的反应提供所需气体。在反冲洗过程中，关闭曝气进气阀1520，打开反冲洗进气阀1460，从而曝气管道152不通路，反冲洗进气管道146通路，气体输送管道160的气体进入反冲洗进气管道146，以为气水结合冲洗提供所需气体。
[0036]与此同时，气体输送管道160设置有监测气体流量的气体流量计162，可实时监测出流向曝气管道152或者反冲洗进气管道146的气体流量，以便工作人员根据出水水质及时通过调节曝气进气阀1520或者反冲洗进气阀1460来控制气体流量及强度，使用便利。其中，气体输送管道160还设置有气泵164，为气体输送提供动力源。
[0037]请参阅图1，在其中一个实施例中，曝气装置150包括膜片盘式微孔曝气器154，盘式膜片微孔曝气器154的出气孔正对填料区114，盘式膜片微孔曝气器154与曝气管道152连接。通过设置膜片盘式微孔曝气器154，流经曝气管道152的气体由膜片盘式微孔曝气器154的出气孔流向填料区114，该盘式膜片微孔曝气器154具有气泡直径小，气液界面积大，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强的优点，促进填料区114处所发生的反应充分进行，提高水处理效果。
[0038]请参阅图1，在其中一个实施例中，曝气生物滤池还包括储水装置170，储水装置170通过产水出水管道130与澄清区116连接，储水装置170通过反冲洗进水管道142与配水区112连接。如此，经产水出水管道130流出的水回收至储水装置170储存备用及后续使用。该储水装置170通过反冲洗进水管道142与配水区112连接，在需要进行反冲洗时，储水装置170储存的水经反冲洗进水管道142流入池体110配水区112，实现水循环利用，无需额外提供反冲洗水源，节省成本。
[0039]请参阅图1，在其中一个实施例中，澄清区116远离填料区114 一侧的边缘设置有溢流堰1162，产水出水管道130和反冲洗出水管道144分别与溢流堰1162连接。因溢流堰1162为澄清区116液体溢出的结构，具有使液体均匀溢出的作用，有利于提高出水水质
的质量，可靠性高。
[0040]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种曝气生物滤池，其特征在于，包括池体、预处理水进水管道、产水出水管道、反冲洗装置和曝气装置，所述池体自下而上依次设置有配水区、填料区和澄清区，所述填料区收容有填充物，所述反冲洗装置包括反冲洗进水管道、反冲洗出水管道和反冲洗进气管道，所述曝气装置设有曝气管道； 所述预处理水进水管道和所述反冲洗进水管道分别设置于所述池体底部，所述预处理水进水管道和所述反冲洗进水管道均与所述配水区连通，所述产水出水管道和所述反冲洗出水管道分别设置于所述池体顶部，所述产水出水管道和所述反冲洗出水管道均与所述澄清区连通，所述曝气管道和所述反冲洗进气管道均位于所述配水区朝向所述填料区的一侧。
2.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述填充物呈多面空心球状，所述填充物设有多个球瓣，所述球瓣沿中心轴呈放射形设置。
3.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述预处理水进水管道设置有监测预处理水进水量的液体流量计，及控制预处理水进水量的预处理水进水阀，所述产水出水管道设置有控制产水出水量的产水出水阀。
4.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述反冲洗进水管道设置有控制反冲洗水进水量的反冲洗进水阀，所述反冲洗出水管道设置有控制反冲洗水出水量的反冲洗出水阀，所述反冲洗进气管道设置有控制反冲洗气体流量的反冲洗进气阀。
5.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，包括气体输送管道，所述曝气管道进气端和所述反冲洗进气管道进气端均与所述气体输送管道出气端连接。
6.根据权利要求5所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述气体输送管道设置有监测气体流量的气体流量计，所述曝气管道设置有控制气体流量的曝气进气阀。
7.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述曝气装置包括膜片盘式微孔曝气器，所述膜片盘式微孔曝气器的出气孔正对所述填料区，所述膜片盘式微孔曝气器与所述曝气管道连接。
8.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，还包括储水装置，所述储水装置通过所述产水出水管道与所述澄清区连接，所述储水装置通过所述反冲洗进水管道与所述配水区连接。
9.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述澄清区远离所述填料区一侧的边缘设置有溢流堰，所述产水出水管道和所述反冲洗出水管道分别与所述溢流堰连接。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述填料区顶部和底部均设有可使液体通过的隔板，所述池体和所述隔板形成收容所述填充物的容纳空间。
【文档编号】C02F3/30GK203820543SQ201420128665
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】刘世念, 胡勇有, 李欣, 阎佳, 余菲, 孙健, 魏增福, 钱艺华 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 华南理工大学