一种反硝化滤池的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种反硝化滤池。

背景技术：

在污水处理领域，去除水体中的氮素污染物是重要的环节，而氮素污染物的去除的关键在于反硝化，因此，目前，反硝化滤池是公认的脱氮利器。目前市场上的反硝化滤池主要分为两种，一种是重力流式的反硝化滤池，该类型的滤池过滤与反洗不同时进行，过滤时，自上而下进行过滤，反洗时则需要停止进水，自下而上进行冲刷。另一种则是连续流反硝化滤池，污水由滤池底部向上溢流，反洗与过滤同时进行，底部滤料由气提装置经吸砂管运送至顶部洗砂器，洗砂器洗过后的砂与向上溢流的污水接触、反应，如此循环往复。

但是这两种反硝化滤池都存在其各自的缺点：重力流反硝化滤池对进水的水质要求较高，主要是因为其为重力流，污水流速较快，接触滤料时间短，滤料的脱氮负荷不能太高，因此污水中的氮素污染物浓度不能过高，且滤料利用率低，使用量大；而连续流反硝化滤池则针对较高浓度的氮素污染物有较好的去除率，针对低浓度的氮素污染物处理效果则不佳，且其洗砂虽然是连续的，但是存在洗砂不干净，局部洗砂的问题。实际使用过程中，污水厂出于成本的考虑通常只会选择其中的一种，而这带来了无法应对水质变化较大的污水的难题，且两种反硝化滤池各自单一的反洗或洗砂方式，也无法应对滤料的各种状况。

经检索，中国实用新型专利申请，公开号：CN102063115A，公开日：2011.05.18，公开了一种反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统与运行方法，设有在反硝化滤池内的在线水浊度传感器、硝酸盐传感器和浊度测定仪、硝酸盐测定仪，还设有过程控制器和工控机，过程控制器设有进水泵继电器、进水阀继电器等多个继电器，这些继电器经接口依序分别与相应的泵和阀门控制连接；所述清水池还设有与反硝化滤池滤料层上部连通的出水管和与反硝化滤池上部连通的储泥池。反冲洗控制系统的运行方法，其特征包括以下步骤：1启动控制系统；2参数处理判断；3排水过程；4单独气反冲洗；5气水联合反冲洗；6单独水反冲洗。该实用新型适用于城镇污水深度处理和含氮工业废水处理，但暂时处于试验阶段，应用于污水处理时，效率较差。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有技术中存在的反硝化滤池洗砂方式单一、无法应对水质变化较大的污水的问题，本实用新型提供了一种反硝化滤池。它可以实现根据不同水质，通过灵活多变的管道设置即可达到高负荷运行、低负荷运行、强力反洗三种状态运行的目的，适应面广。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种反硝化滤池，包括滤池本体、进水管及滤池本体上部外侧壁固定设置的集水槽A和集水槽B，还包括滤池本体的上盖中心处设置的洗砂器；其中：所述进水管通过并联的分水管A、分水管B和分水管C通入集水槽A、滤池本体和集水槽B；集水槽A和集水槽B的底部分别外接连接管A和连接管B；连接管A、连接管B和汇流管通过三通连接；汇流管通过三通再和连接管D和连接管E连接；滤池本体的底端外接有出水管，出水管、连接管D还通过三通和外接管A相通；所述洗砂器的底端外接有连接管C，连接管C和连接管E通过三通和外接管B相通；所述分水管A、分水管B、分水管C、连接管A、出水管、连接管B、连接管C、连接管D和连接管E上均安装有阀门；所述集水槽A和集水槽B分别通过过水孔A和过水孔B和滤池本体相通；通过并串联连接的管道和阀门的设置，变换污水或反洗水的流向，即可解决反硝化滤池处理水质限定范围小，洗砂方式单一的问题，使得反硝化滤池能适应污水厂变化的水质，且通过灵活多变的洗砂方式确保滤料的状态，使污水处理厂可以灵活根据水质状况改变反硝化滤池的运行状态和洗砂方式，确保实现目标水质。

进一步的技术方案，所述洗砂器的底端还连接有插入滤料底部的吸砂管，吸砂管外壁套有空气管；洗砂器的底端还连接有通往滤池本体的滤料管，以保证滤料的反复式清洗，保持滤料的处理性能。

进一步的技术方案，分水管B插入至滤料内部，其底部间隙式套接在空气管的外壁，底部留有出水口，保证向下出水，以便于污水和滤料的充分接触；所述出水口的下部，在空气管的外壁紧配式套接有挡板，以引导水的流向，进一步保证污水和滤料的充分接触。

进一步的技术方案，分水管B的出水口外缘还固定连接有布水器，将污水的流向向四周分散，以保证污水均匀分散在滤料中，所述滤料管呈向下的曲形管状，延缓滤料的下流速度，使滤料在洗砂器内充分清理，所述挡板呈向下外开的喇叭状，将污水再一次均匀引导，保持污水分布的均匀性，而且，和空气管协同作用，在空气管内高压气体的作用下，给滤料以反压，促进滤料延滤料管向上流动。

进一步的技术方案，所述布水器呈向下开放的圆筒状，布水范围广，方向垂直向下，和喇叭状挡板起到协同的作用，将污水在滤料内均匀流动并充分接触，提高了滤料的处理效率；所述空气管外接有气提装置，提供滤料延吸砂管上移的动力。

进一步的技术方案，滤池本体的底部设置有布水装置，能够均匀分布反洗水，并可以汇流过滤后水，布水装置上部覆盖有承托层，防止滤料流失，而且，在反冲洗还起到均匀布水的铺助作用；承托层表面堆积滤料至滤池本体的上半部分，并完全埋没分水管B的出水口；所述集水槽A和集水槽B左右对称设置，以方便管道的布置。

进一步的技术方案，所述滤池本体剖面呈方形结构，方便多管道的固定和分布，其底部剖面呈梯形，以区别于现有技术的锥形，延缓水流由底部出水时的出水速度，增加过滤时间。

一种反硝化滤池的高负荷运行方法，步骤为：

步骤一、阀门设置：打开阀门B、阀门D、阀门F、阀门G和阀门H；关闭阀门A、阀门C、阀门E和阀门I；

步骤二、通水：污水由进水管进入分水管B，再进入布水器，并由滤料的中下部溢出；

步骤三、滤料的流动：气提装置向空气管吹气，空气管底部管嘴向吸砂管内吹气，将滤池本体底层的滤料及部分水经吸砂管提升入洗砂器，在洗砂器内清洗后的滤料进入滤料管，由滤料管自上而下引导进滤池本体，滤料的洗砂水则进入连接管C，再经外接管B排入废水池；

步骤四、反应：步骤三的同时，污水在挡板的导流作用下，与自上而下移动的滤料充分接触并反应，处理后的水溢流至滤料表层；

步骤五、导流：滤料表层的处理后的水分别经过水孔A和过水孔B进入集水槽A和集水槽B，集水槽A和集水槽B内的清液分别经连接管A和连接管B导流至汇流管，再经连接管D进入外接管A，通过外接管A排入清水池。

9、一种反硝化滤池的低负荷运行方法，步骤为：

步骤一、阀门设置：打开阀门A、阀门C和阀门E；关闭阀门B、阀门D、阀门F、阀门G、阀门H和阀门I；

步骤二、通水：污水由进水管进入分水管A和分水管C，再分别进入集水槽A和集水槽B，再分别经过水孔A和过水孔B进入滤池本体；

步骤三、反应：污水与自上而下的滤料充分接触并反应，处理后的水穿过承托层；

步骤四、导流：穿过承托层的水经过布水装置收集后，由出水管出水后，经外接管A排入清水池。

10、一种反硝化滤池的强力反洗方法，步骤为：

步骤一、阀门设置：打开阀门D、阀门E、阀门F和阀门I；关闭阀门A、阀门B、阀门C、阀门G和阀门H；

步骤二、通水：反洗水由外接管A经出水管进入滤池本体的底部；

步骤三、冲刷：反洗水经底部布水装置分布后，向上冲刷滤料，反洗水上涨后由过水孔A和过水孔B分别进入两侧的集水槽A和集水槽B；

步骤四、外排：集水槽A和集水槽B的反洗水经连接管A和连接管B导流至汇流管，再经连接管E进入外接管B，通过外接管B排入废水池。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种反硝化滤池，通过并串联连接的管道和阀门的设置，变换污水或反洗水的流向，即可解决反硝化滤池处理水质限定范围小，洗砂方式单一的问题，使得反硝化滤池能适应污水厂变化的水质，且通过灵活多变的洗砂方式确保滤料的状态，使污水处理厂可以灵活根据水质状况改变反硝化滤池的运行状态和洗砂方式，确保实现目标水质；还可以将多个本实用新型反硝化滤池串联，以实现多种类型的反硝化滤池的共同使用，确保水质达标；

(2)本实用新型的一种反硝化滤池，吸砂管和空气管配合设置，能够保证滤料的反复式清洗，保持滤料的处理性能；

(3)本实用新型的一种反硝化滤池，分水管B底部间隙式套接在空气管的外壁，底部留有出水口，保证向下出水，以便于污水和滤料的充分接触；挡板能够以引导水的流向，进一步保证污水和滤料的充分接触；

(4)本实用新型的一种反硝化滤池，布水器将污水的流向向四周分散，以保证污水均匀分散在滤料中；滤料管的设置使得滤料能在进入洗砂器前先受到少量水的冲洗；曲型细管的设置使得滤料出了洗砂器后仍能受到小流量的水的逆流冲洗，从而使得滤料清洗的更为干净；挡板呈向下外开的喇叭状，将污水再一次均匀引导，保持污水分布的均匀性，而且，和空气管协同作用，在空气管内高压气体的作用下，给滤料以反压，促进滤料延滤料管向上流动；

(5)本实用新型的一种反硝化滤池，布水器呈向下开放的圆筒状，布水范围广，方向垂直向下，和喇叭状挡板起到协同的作用，将污水在滤料内均匀流动并充分接触，提高了滤料的处理效率；气提装置提供滤料延吸砂管上移的动力；

(6)本实用新型的一种反硝化滤池，布水装置能够均匀分布反洗水，并可以汇流过滤后水；承托层防止滤料流失，而且，在反冲洗还起到均匀布水的铺助作用；

(7)本实用新型的一种反硝化滤池，滤池本体剖面呈方形结构，方便多管道的固定和分布，其底部剖面呈梯形，以区别于现有技术的锥形，延缓水流由底部出水时的出水速度，增加过滤时间；

(8)本实用新型的一种反硝化滤池，向下开放的圆筒状的布水器与向下开放的喇叭状挡板的组合，使得进水能以接近层流的方式，缓慢向上与滤料接触，减少了紊流状态下污水未经处理即排出的情况；

(9)本实用新型的一种反硝化滤池的运行方法，具备多种洗砂方法，能根据滤料的状态灵活选择反洗的方式，确保滤料处于最佳状态；

(10)本实用新型的一种反硝化滤池的运行方法，管道设计结构巧妙，通过对阀门的开闭即可实现功能的切换，操作简单。

附图说明

图1为本实用新型的一种反硝化滤池结构示意图；

图2为实施例1的反硝化滤池运行过程中水的流向图；

图3为实施例2的反硝化滤池运行过程中水的流向图；

图4为实施例3的反硝化滤池运行过程中水的流向图。

示意图中的标号说明：1、滤池本体；3、进水管；5、洗砂器；6、气提装置；7、滤料管；8、空气管；9、吸砂管；10、滤料；11、布水装置；12、承托层；21、集水槽A；22、集水槽B；31、分水管A；32、分水管B；33、分水管C；34、连接管A；35、出水管；36、连接管B；37、连接管C；38、汇流管；41、连接管D；42、连接管E；43、外接管A；44、外接管B；81、挡板；211、过水孔A；221、过水孔B；311、阀门A；321、阀门B；322、布水器；331、阀门C；341、阀门D；351、阀门E；361、阀门F；371、阀门G；411、阀门H；421、阀门I。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

实施例1

本实施例的反硝化滤池，如图1所示，包括长方体型的滤池本体1、进水管3及滤池本体1上部外侧壁固定设置的方形集水槽A21和方形集水槽B22，还包括滤池本体1的上盖中心处设置的洗砂器5；其中：所述进水管3通过并联的分水管A31、分水管B32和分水管C33通入集水槽A21、滤池本体1和集水槽B22；集水槽A21和集水槽B22的底部分别外接连接管A34和连接管B36；连接管A34、连接管B36和汇流管38在滤池本体1的底部通过三通连接；汇流管38通过三通再和滤池本体1底部的连接管D41和连接管E42连接；滤池本体1的底端外接有出水管35，出水管35、连接管D41还通过三通和外接管A43相通；所述洗砂器5的底端外接有连接管C37，连接管C37和连接管E42通过三通和外接管B44相通；所述分水管A31、分水管B32、分水管C33、连接管A34、出水管35、连接管B36、连接管C37、连接管D41和连接管E42上均安装有阀门；所述集水槽A21和集水槽B22分别通过过水孔A211和过水孔B221和滤池本体1相通。

本实施例的反硝化滤池，通过并串联连接的管道和阀门的设置，以变换污水或反洗水的流向，即可解决反硝化滤池处理水质限定范围小，洗砂方式单一的问题，使得反硝化滤池能适应污水厂变化的水质，且通过灵活多变的洗砂方式确保滤料的状态，使污水处理厂可以灵活根据水质状况改变反硝化滤池的运行状态和洗砂方式，确保实现目标水质。

实施例2

本实施例的反硝化滤池，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于：洗砂器5的底端还连接有插入滤料10底部的吸砂管9，吸砂管9外壁套有空气管8；洗砂器5的底端还连接有通往滤池本体1的滤料管7，以保证滤料的反复式清洗，保持滤料的处理性能。分水管B32插入至滤料10内部，其底部间隙式套接在空气管8的外壁，底部留有出水口，保证向下出水，以便于污水和滤料的充分接触；所述出水口的下部，在空气管8的外壁还紧配式套接有挡板81，以引导水的流向，进一步保证污水和滤料的充分接触。分水管B32的出水口外缘还固定连接有布水器322，将污水的流向向四周分散，以保证污水均匀分散在滤料中，所述滤料管7呈向下的曲形管状，延缓滤料的下流速度，使滤料在洗砂器内充分清理，所述挡板81呈向下外开的喇叭状，将污水再一次均匀引导，保持污水分布的均匀性，而且，和空气管协同作用，在空气管内高压气体的作用下，给滤料以反压，促进滤料延滤料管向上流动。所述布水器322呈向下开放的圆筒状，布水范围广，方向垂直向下，和喇叭状挡板起到协同的作用，将污水在滤料内均匀流动并充分接触，使得进水能以接近层流的方式，缓慢向上与滤料接触，减少了紊流状态下污水未经处理即排出的情况，提高了滤料的处理效率；所述空气管8外接有气提装置6，通过空气泵来提供滤料延吸砂管上移的动力。滤池本体1的底部设置有布水装置11，通过滤砖的叠放、互锁卡扣使滤砖固定于滤池本体1底部，实现均匀分布反洗水，并可以汇流过滤后水，布水装置11上部覆盖有承托层12，承托层组成为12～30mm的卵石，避免了滤料和布水装置的直接接触，防止滤料流失，而且，在反冲洗还起到均匀布水的铺助作用；承托层12表面堆积滤料10至滤池本体1的上半部分，并完全埋没分水管B32的出水口，所用滤料为粒径2～4mm单一石英砂滤料，比如采用2mm、4mm或者3mm等粒径大小的单一石英砂滤料；所述集水槽A21和集水槽B22左右对称设置，以方便管道的布置。所述滤池本体1呈方形结构，方便多管道的固定和分布，其底部剖面呈梯形，以区别于现有技术的锥形，延缓水流由底部出水时的出水速度，增加过滤时间。

本实施例的反硝化滤池的高负荷运行方法，步骤为：如图2所示，

步骤一、阀门设置：打开阀门B321、阀门D341、阀门F361、阀门G371和阀门H411；关闭阀门A311、阀门C331、阀门E351和阀门I421；

步骤二、通水：污水由进水管3进入分水管B32，再进入布水器322，并由滤料10的中下部溢出；

步骤三、滤料的流动：气提装置6向空气管8吹气，空气管8底部管嘴向吸砂管9内吹气，将滤池本体1底层的滤料10及部分水经吸砂管9提升入洗砂器5，在洗砂器5内清洗后的滤料10进入滤料管7，由滤料管7自上而下引导进滤池本体1，滤料10的洗砂水则进入连接管C 37，再经外接管B44排入废水池；

步骤四、反应：步骤三的同时，污水在挡板81的导流作用下，与自上而下移动的滤料10充分接触并反应，处理后的水溢流至滤料10表层；

步骤五、导流：滤料10表层的处理后的水分别经过水孔A211和过水孔B221进入集水槽A21和集水槽B22，集水槽A21和集水槽B22内的清液分别经连接管A34和连接管B36导流至汇流管38，再经连接管D41进入外接管A43，通过外接管A43排入清水池。

实施例3

本实施例的反硝化滤池，基本结构同实施例2，其低负荷运行方法，步骤为：如图3所示，

步骤一、阀门设置：打开阀门A311、阀门C331和阀门E351；关闭阀门B321、阀门D341、阀门F361、阀门G371、阀门H411和阀门I421；

步骤二、通水：污水由进水管3进入分水管A31和分水管C33，再分别进入集水槽A21和集水槽B22，再分别经过水孔A211和过水孔B221进入滤池本体1；

步骤三、反应：污水与自上而下的滤料10充分接触并反应，处理后的水穿过承托层12；

步骤四、导流：穿过承托层12的水经过布水装置11收集后，由出水管35出水后，经外接管A43排入清水池。

实施例4

本实施例的反硝化滤池，基本结构同实施例2，其强力反洗方法，步骤为：如图4所示，

步骤一、阀门设置：打开阀门D341、阀门E351、阀门F361和阀门I421；关闭阀门A311、阀门B321、阀门C331、阀门G371和阀门H411；

步骤二、通水：反洗水由外接管A43经出水管35进入滤池本体1的底部；

步骤三、冲刷：反洗水经底部布水装置11分布后，向上冲刷滤料10，反洗水上涨后由过水孔A211和过水孔B221分别进入两侧的集水槽A21和集水槽B22；

步骤四、外排：集水槽A21和集水槽B22的反洗水经连接管A34和连接管B36导流至汇流管38，再经连接管E42进入外接管B44，通过外接管B44排入废水池。

实施例5

本实施例的反硝化滤池可以布局多个，本实施例布局3个，并将它们串联，每个反硝化滤池内滤料10不同，主要运行方式不同，实现了多种类型的反硝化滤池的共同使用，确保水质达标，滤池组成及主要运行方式如下：

1#滤池内滤料10粒径为0.5～1.2mm，本实施例中可选择0.5mm、1.2mm或0.8mm等数值，主要采用高负荷运行方式；2#滤池内滤料10粒径为2～4mm，本实施例中可选择2mm、4mm或者3mm等数值，根据1#滤池出水水质选择采用高负荷运行方式或低负荷运行方式，3#滤池内滤料10粒径为2～4mm，本实施例中可选择2mm、4mm或者3mm等数值，主要采用低负荷方式运行。

本实施例的反硝化滤池的三重分布，对污水进行三次处理，协同式作用，能够确保水质处理后达标。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。