一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池的制作方法

本实用新型涉及城市污水处理领域，具体而言，涉及一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池。

背景技术：

目前，在污水处理厂提标改造深度处理中，经常用到下列二种滤池。

1)生物滤池

生物滤池(BAF)是80年代开发研究的微生物附着型深床处理设备。曝气生物滤池可以看成是生物接触氧化法的一种特殊形式，即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，如火山岩、陶粒、砂粒等，以提供生物膜生长的载体。根据污水流向不同分为上向流或下向流滤池，污水由下而上或由上而下流过填料，在填料层下部鼓风曝气，使空气与污水同向或逆向接触。

生物滤池的构造及运行方式与给水处理的普通快滤池相似，它是一种具有活性污泥法特点的生物膜法处理构筑物，除主要依靠填料上的生物膜外，滤池中尚存在一定浓度类似活性污泥的悬浮生物量，对污水也有一定降解作用。填料本身可截留SS，因此生物滤池可同时完成生物处理与固液分离。在选择较小的填料粒径和相对较低的滤速，固液分离效果优于沉淀池，可接近普通快滤池的过滤效果。

生物滤池虽滤速高、占地小、抗冲击能力强、处理效果稳定，但存在碳源消耗大的缺点。

2)活性砂滤池

上流式连续反洗砂滤池可将生物特性与砂滤池相结合，使得滤池可以具有硝化、反硝化等特征。这种滤池为上向流砂滤池，在运行时连续反冲洗。原水通过进水管进入过滤器内部，经布水器均匀分配后向上逆流通过滤料完成絮凝、过滤、滤液在过滤器上部聚集溢流外排。在此过程中，原水被过滤，水中的污染物含量降低，同时石英砂中污染物的含量增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。砂粒和被截留固在滤池中向下移动，进入到滤池中央的空气提升装置的吸口处，砂粒流过气体管时，靠空气的搅动擦洗颗粒，将砂粒与过滤物分离。在气管的顶部，清洗干净的砂粒回落到滤床的顶部，分离的固体污染物外排。

活性砂滤池虽碳源投加较少，处理效果稳定，但存在占地面积大的缺点。

因此，实有必要提供一种新的应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池。该技术具有碳源投加少，过滤周期长，滤速高，水头损失小，截污量大，出水SS低，运行效果稳定，占地面积小，投资省等优点。

本实用新型的实施例是这样实现的：

基于上述目的，本实用新型提供了一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，包括：

配水室，所述配水室内设置有滤板支撑梁和滤板滤头组合件，所述滤板支撑梁设置于反粒度深床滤池的底部，所述的滤板滤头组合件包括设置在所述滤板支撑梁上的滤板和多个滤头，所述滤板上设置有垫层以及贴设在垫层上的滤料层，所述配水室内形成供流体由所述反粒度深床滤池的底部向所述反粒度深床滤池的顶部流动的流动通道；

待滤水进水管，与所述流动通道的进口端连通；

反冲洗进水管，与所述流动通道的进口端连通，以及

排水出水装置，与所述流动通道的出水端连通；所述排水出水装置包括出水管、检测管以及检测用收集罐，所述出水管的一端连通所述流动通道的出水端，所述出水管的另一端为出水口，所述出水管的管壁连通所述检测管，所述检测管的内壁设置有流动槽，所述流动槽的一端延伸至所述检测管的远离所述出水管的端面上，所述检测管的管腔内安装有阀体，所述阀体滑动设置于所述检测管内，所述阀体靠近所述出水管的一端通过弹性件与所述出水管连接，所述弹性件令所述阀体具有沿所述检测管的轴线方向朝向所述出水管的运动趋势，令所述阀体的外周壁封堵住所述流动槽；所述检测用收集罐罩设在所述检测管外，所述检测用收集罐用于收集从所述流动槽流出的流体。

在本实用新型较佳的实施例中，所述滤料层为颗粒粒径是从下至上依次由粗到细进行排列石英砂。

在本实用新型较佳的实施例中，所述排水出水装置包括设置于池壁上部的反冲洗排水槽、反冲洗排水槽底部的反冲洗排水管、靠近所述反冲洗排水槽设置的滤后水出水槽，和滤后水出水槽底部的滤后水出水管。

在本实用新型较佳的实施例中，所述滤后水出水槽的槽顶在立面上高于反冲洗排水槽的槽顶。

在本实用新型较佳的实施例中，所述滤板支撑梁中预埋螺杆，所述滤板卡设在所述预埋螺杆上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述反粒度深床滤池进一步包括一套设在预埋螺杆上的压板，所述压板贴设在所述滤板滤头组合件上，并进一步通过螺母固定在滤板支撑梁上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述滤板支撑梁的垂直截面上设置有通水孔。

在本实用新型较佳的实施例中，所述检测管的管腔为圆柱形，所述阀体的外周壁与所述检测管的内壁密封配合。

在本实用新型较佳的实施例中，所述弹性件为弹簧。

基于上述目的，本实用新型还提供了一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，包括：

配水室，所述配水室内设置有滤板支撑梁和滤板滤头组合件，所述滤板支撑梁设置于反粒度深床滤池的底部，所述的滤板滤头组合件包括设置在所述滤板支撑梁上的滤板和多个滤头，所述滤板上设置有垫层以及贴设在垫层上的滤料层，所述配水室内形成供流体由所述反粒度深床滤池的底部向所述反粒度深床滤池的顶部流动的流动通道；

待滤水进水管，与所述流动通道的进口端连通；

反冲洗进水管，与所述流动通道的进口端连通，以及

排水出水装置，与所述流动通道的出水端连通；所述排水出水装置包括出水管、检测管以及检测用收集罐，所述出水管的一端连通所述流动通道的出水端，所述出水管的另一端为出水口，所述出水管的管壁连通所述检测管，所述检测管的内壁设置有流动槽，所述流动槽的一端延伸至所述检测管的远离所述出水管的端面上，所述检测管的管腔内安装有阀体，所述阀体滑动设置于所述检测管内，所述阀体靠近所述出水管的一端通过弹性件与所述出水管连接，所述弹性件令所述阀体具有沿所述检测管的轴线方向朝向所述出水管的运动趋势，令所述阀体的外周壁封堵住所述流动槽；所述检测用收集罐罩设在所述检测管外，所述检测用收集罐用于收集从所述流动槽流出的流体；所述检测用收集罐包括垂直设置的横向空腔和纵向空腔，所述横向空腔与所述纵向空腔连通，所述流体通过所述横向空腔流入所述纵向空腔内。

本实用新型的工作原理：

①采用特殊规格及形状的优质石英砂作为反硝化生物的挂膜介质，同时反粒度深床又是硝酸氮(NO3－N)及悬浮物的去除构筑物。2￣4mm石英砂介质的比表面积较大，2.88m深介质的滤床可以避免窜流或穿透现象，即使前段处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也可减少滤床水力穿透现象发生。

②过滤水的水流方向与传统的下向流正粒度滤池相反，即待滤水从滤池底部进入，在反粒度过滤中，滤料的粒径分布沿过滤方向由粗到细，而过滤水流首先接触较大颗粒的粗滤料层，沿程滤料粒径逐渐减少，到最后才接触较小粒径的细滤料层。因而，杂质在整个滤料层中分布趋于均匀，整个滤料层都能得到充分的利用，最大额度提升了滤料层的截污能力(期终滤层截污量可达15kg/m³左右)，固体物负荷高的特性延长了滤池过滤周期，减少了反冲洗次数，并能对应峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况。

本实用新型实施例的有益效果是：

反粒度深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元，具有去除TN(总氮)、TP(总磷)和SS(悬浮物)的功能，并且具有碳源投加少，过滤周期长，滤速高，截污量大，出水SS低，运行效果稳定，占地面积小，投资省等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池的平面结构示意图；

图2为图1的A－A剖面图；

图3为本实用新型实施例的排水出水装置的示意图；

图4为本实用新型实施例的阀体的示意图。

图标：1－滤板支撑梁；2－预埋螺杆；3－滤板滤头组合件；4－压板；5－配水室；6－待滤水进水管；7－垫层；8－滤料层；9－反冲洗排水槽；10－反冲洗排水管；11－滤后水出水槽；12－滤后水出水管；13－反冲洗进水管；14－检测管；141－流动槽；15－检测用收集罐；151－横向空腔；152－纵向空腔；153－观察窗；16－阀体；17－弹性件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

如图1、图2所示，一种应用于污水处理厂提标改造的反粒度深床滤池，其包括配水室5、待滤水进水管6、反冲洗进水管13和排水出水装置。

所述配水室内设置有滤板支撑梁1和滤板滤头组合件3，所述滤板支撑梁1设置于反粒度深床滤池的底部，滤板滤头组合件3包括设置在滤板支撑梁上的滤板和多个滤头，所述滤板上设置有垫层7，和贴设在垫层7上的滤料层8。

在本实施方式中，滤板支撑梁1，梁宽为120mm，梁中留有预埋螺杆2，螺杆直径为φ14mm，在梁的垂直截面积留有3个通水孔，通水孔尺寸长×宽×高＝500×120×250mm；所述滤板滤头组合件3设置在滤板支撑梁1上，滤板规格为长×宽×厚＝980×980×100mm，单块滤板上均匀布56只滤头，滤头规格为φ76×292mm，四块滤板的四个角刚好挤住预埋螺杆2，压板4中间穿φ18mm孔套在预埋螺杆上，用螺母固定以压住滤板滤头组合件3，防止其松动。

垫层7选用粒径为4－8mm的鹅卵石，厚度为100mm，滤料层8选用粒径为2－4mm的优质石英砂，厚度为2880mm。且所述滤料层8的颗粒粒径是从下至上依次由粗到细进行排列。

池壁内侧的上部设置有反冲洗排水槽9，反冲洗排水槽9底部设置有反冲洗排水管10。

靠近反冲洗排水槽9设置有滤后水出水槽11，滤后水出水槽11底部设置有滤后水出水管12。滤后水出水槽11的槽顶在立面上高于反冲洗排水槽9的槽顶。

请参阅图3和图4，排水出水装置包括有出水管、检测管14以及检测用收集罐15，出水管的一端连通流动通道的出水端，出水管的另一端为出水口，出水管的管壁连通检测管14，检测管14的内壁设置有流动槽141，流动槽141的一端延伸至检测管14的远离出水管的端面上，检测管14的管腔内安装有阀体16，阀体16滑动设置于检测管14内，阀体16靠近出水管的一端通过弹性件17与出水管连接，弹性件17令阀体16具有沿检测管14的轴线方向朝向出水管的运动趋势，令阀体16的外周壁封堵住流动槽141；检测用收集罐15罩设在检测管14外，检测用收集罐15用于收集从流动槽141流出的流体。出水管包括滤后水出水管12和反冲洗排水管10，在此不进行一一列举，仅以出水管为例进行说明。排水出水装置的结构设计，在出水管的出水口处设置有阀门，需要进行液体检测时，将对应的出水管上的阀门关闭，此时，从配水室流出的水继续进入到出水管，在水压的作用下，使弹性件17拉长，阀体16沿远离出水管的方向相对于检测管14滑动，阀体16的外周壁没有完全封堵在流动槽141的槽口处，检测管14与流动槽141连通，出水管内的水从流动槽141流入到检测用收集罐15内，然后将出水管的阀门开启，阀体16在弹性件17的作用下复位，阀体16关闭流动槽141。将收集罐从检测管14上取下，进行水质检测。

可选的，所述检测用收集罐15包括垂直设置的横向空腔151和纵向空腔152，所述横向空腔151与所述纵向空腔152连通，所述流体通过所述横向空腔151流入所述纵向空腔152内。水流入到纵向空腔152内，取下收集罐过程中，不易有水溅出，操作更加灵活可靠。实际安装时，纵向空腔152竖向设置，横向空腔151水平设置，纵向空腔152位于横向空腔151的下方。

可选的，弹性件17为弹簧。阀体16为圆柱体，检测管14的管腔为圆柱形，配合更加紧密。

可选的，在检测用收集罐15上设置观察窗153，便于通过观察窗153清楚看到位于收集罐内的水量。

本实用新型工作过程包括过滤过程和反洗过程，其过滤过程的水流方向和传统的下向流正粒度滤池相反，反冲洗过程的水流方向和传统的下向流正粒度滤池相同，即过滤水流和反冲洗水流同向。具体为：

过滤过程：从图2可知，待滤水经待滤水进水管6进入滤池底部的配水室5，再依次由下至上经滤板滤头组合件3、垫层7、滤料层8；待滤水中大颗粒悬浮物进入滤料层8后先被底层粗滤料所截留，越往上层水中悬浮物颗粒和滤料粒径都越来越小，悬浮物极易被拦截去除；通过去除悬浮物后，滤后水再通过滤后水出水槽11和滤后水出水管12送出池外。

另外，在过滤过程中，石英砂滤料作为反硝化生物的挂膜介质，同时反粒度深床滤池又是硝酸氮(NO3－N)的去除构筑物。

反冲洗过程：在过滤一段时间后，当滤池的过滤水头损失达到规定值或滤后水SS超过规定的水质标准后，说明滤池需要进行反冲洗。从图2可知，在反冲洗时，关闭待滤水进水管6，开启反冲洗进水管13，反冲洗水进入滤池底部的配水室5，再依次由下往上经滤板滤头组合件3、垫层7、滤料层8，使滤料层8处于低膨胀悬浮状态，在滤料颗粒彼此互相碰撞摩擦和反冲洗水流对滤料颗粒冲刷剪切的双重作用下，滤料颗粒及其孔隙中所截留的污泥脱离滤层，随上升水流进入反冲洗排水槽9和反冲洗排水管10后排出池外。经一定时间冲出水变清后，结束反冲洗过程。待滤水又进入滤池恢复过滤。

本实用新型反粒度深床滤池的工作原理：

1、采用特殊规格及形状的优质石英砂作为反硝化生物的挂膜介质，同时反粒度深床又是硝酸氮(NO3－N)及悬浮物的去除构筑物。2￣4mm石英砂介质的比表面积较大，2.88m深介质的滤床可以避免窜流或穿透现象，即使前段处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也可减少滤床水力穿透现象发生。

2、过滤水的水流方向与传统的下向流正粒度滤池相反，即待滤水从滤池底部进入，在反粒度过滤中，滤料的粒径分布沿过滤方向由粗到细，而过滤水流首先接触较大颗粒的粗滤料层，沿程滤料粒径逐渐减少，到最后才接触较小粒径的细滤料层。因而，杂质在整个滤料层中分布趋于均匀，整个滤料层都能得到充分的利用，最大额度提升了滤料层的截污能力(期终滤层截污量可达15kg/m³左右)，固体物负荷高的特性延长了滤池过滤周期，减少了反冲洗次数，并能对应峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况。

与现有技术相比，本实用新型的反粒度深床滤池有益效果是：反粒度深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元，具有去除TN(总氮)、TP(总磷)和SS(悬浮物)的功能，并且具有碳源投加少，过滤周期长，滤速高，截污量大，出水SS低，运行效果稳定，占地面积小，投资省等优点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。