一种包含双管配气系统的曝气生物滤池的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，特别涉及一种包含双管配气系统的的曝气生物滤池。

背景技术：

曝气生物滤池，简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。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。

整体浇筑滤板，简称整浇滤板，采用专用塑制模板现场整体连续浇筑，并与滤池池壁连接为一体的、可安装滤头的钢筋混凝土滤板。可调式滤头，简称滤头，由滤帽、滤杆、预埋座三部分组成的可调滤头。其中，滤杆上具有调节功能的螺纹，旋转滤杆可上下调整滤杆上的进气孔使其保持在同一水平高度。塑制模板可用于安装可调式滤头，并在滤池内部完成整体浇筑钢筋混凝土滤板的专用塑制模板。

目前，曝气生物滤基本采用整浇滤板+滤头的布水布气系统，滤头固定安装于整体滤板上，反洗时反洗空气及反洗水共同由滤头下部进入混合后从滤头上部的滤帽排出。该系统在建设和运行中会出现以下问题：1、土建及安装施工复杂，施工周期长，施工精度不易保证。整池滤板需保证水平误差＜±5mm。滤杆预埋件需提前埋置固定于滤板钢筋上，滤头布置通常为36个/m²，以单格60m²计算，每格滤头达到2000多个，且需保证全部滤头水平误差＜±5mm。2、滤板以下需要设置1米高的滤室，用于安装布气管道及日常检修，故滤室占据池体容积较大但并不起到去除污染物的作用，属于浪费容积。3、滤池每平方米仅有36个布水布气点，布水布气点较少造成反洗强度不均。4、滤头在运行中容易出现破损或堵塞现象，从而使反洗强度不均，影响滤池运行效果。5、为使布水布气更加均匀并防止滤料堵塞滤头，滤板以上滤料以下需设置400mm卵石承托层。卵石承托层一方面占据滤池容积，另一方面由于卵石空隙加大，容易存泥，且无法反洗出来，长期运行出现承托层板结导致布水布气出现短流现象。

采用滤砖配水配气可以很好解决上述问题，但由于滤砖结构限制导致目前滤砖无法运用于曝气生物滤池系统。因为，曝气生物滤池运行时需要一直曝气，而普通滤池或反硝化滤池运行时不需要曝气。这是曝气生物滤池与其他滤池的最大区别。滤砖配水配气时，水与气同时由滤砖内部进入，经过两次分配，使气水均匀分布后同时向上方排出。但此种配水配气必须要求气水是同方向的，即气和水均由下向上分布。如果气和水反向分布(气体向上、水体向下)，则会产生气阻，无法实现水体过流。

曝气生物滤池如采用滤砖布水布气，仅有两种形式：水体上向流或水体下向流。下向流因滤砖气阻无法实现；而上向流，因污水需要先由滤砖进入池内(未经过滤料过滤)，时间长会堵塞滤砖表面空隙，最终无法布水布气，且因滤砖设置于滤池底部无法修理，故此方式也不可行。

现有曝气生物滤池主要技术如下：1、为保证整浇滤板施工水平误差，混凝土一次连续浇筑完成，并在初凝后安置跳板压光混凝土表面三次。滤板浇筑完毕后加草袋覆盖，并浇水湿润养护，养护时间不少于7天。养护期内不对踩踏或安装滤头。2、为保证滤帽安装水平误差在容许范围内，需向滤池布水区注水至预埋座内调节螺纹上口齐平，作为螺杆调剂基准。并用专用工具调节螺杆，使其上端平面与布水区水平面在同一高度上。3、为解决滤头在运行中损坏或堵塞的问题，现设计出可拆卸滤头，拆卸更换工作在滤板下部的滤室内部完成。4、为解决承托层积存污泥而板结的问题，有些滤池取消了承托层的设计，滤板上直接铺装滤料。

目前滤砖仅能用于普通过滤或反硝化滤池。用于普通滤池或反硝化滤池时均为下向流，当处于过滤模式时，水体由上而下经过滤砖；处于反洗模式时，反洗水和反洗气同时经过滤砖由下而上，此时过滤模式终止，即无水由上而下进入滤池和滤砖。

技术实现要素：

为解决现有技术中的曝气生物滤池基本采用整浇滤板+滤头的布水补气系统的问题，也为了解决滤砖不能应用于曝气生物滤池的问题，本实用新型提供了一种采用滤砖的包含双管配气系统的曝气生物滤池。该曝气生物滤池的上部设有进水管和/或进水渠，中部自上而下地铺设有滤料层、承托层和滤砖层，底部设有出水管；所述滤砖层具有多列依次铺设在所述曝气生物滤池内的滤砖，其中，奇数列的所述滤砖为第一状态滤砖，偶数列的所述滤砖为第二状态滤砖；所述双管配气系统包括铺设于所述曝气生物滤池的底部的滤砖层和铺设在所述滤砖层之下第一配气管路和第二配气管路；所述第一配气管路连通至各所述第一状态滤砖，所述第二配气管路连通至各所述第二状态滤砖，所述第一状态滤砖和第二状态滤砖以相互间隔的方式横向铺设在所述生物滤池内。

优选地，所述第一配气管路上设置第一配气阀，所述第二配气管路上设置第二配气阀，所述第一配气管路和第二配气管路由主曝气管分支而出，所述主曝气管上设置主曝气阀，所述第一配气阀和第二配气阀被配置成在曝气模式下只有一个处于打开状态。

优选地，所述曝气生物滤池还设有反洗系统，所述反洗系统包括：与所述主曝气管连接的反洗空气管、与所述出水管连接的反洗水管、所述进水管上分支出的反洗排水管；所述进水渠作为反洗排水渠；所述反洗空气管上设置有反洗空气阀，所述反洗水管上设置有反洗进水阀，所述反洗排水管上设置有反洗排水阀。

优选地，所述双管配气系统还设置有控制所述第一配气阀和所述第二配气阀自动切换的PLC控制系统。

优选地，所述承托层为400mm的卵石层。

优选地，所述滤砖的宽度不超过300mm。

可选地，所述第一配气管路和第二配气管路在朝向上方的端面均匀开有出气口。

可选地，所述第一配气管路和第二配气管路在朝向上方的端面上均匀插接短接管。

优选地，所述滤砖为M型滤砖或W型滤砖，所述滤砖的上端面开有孔隙，所述滤砖的中下部向内凹陷。

根据本实用新型的另一方面，也提供了一种上述曝气生物滤池的使用方法，该曝气生物滤池在正常进水模式时：进水阀开启，出水阀开启；反洗进水阀关闭，反洗排水阀关闭，反洗空气阀关闭，主曝气阀开启；当第一配气阀开启，第二配气阀关闭时，第一状态滤砖为曝气模式，第二状态滤砖为过滤模式。当第一配气阀关闭，第二配气阀开启时，第一状态滤砖为过滤模式，第二状态滤砖为曝气模式。所述第一配气阀和所述第二配气阀周期性交替开启，周期为2～4小时。

优选地，该曝气生物滤池在反洗模式时具有三种反洗子模式，分别为：单独气洗子模式时：反洗空气阀、第一配气阀、第二配气阀均开启，其余阀均关闭；独水洗子模式时：反洗进水阀、反洗排水阀均开启，其余阀均关闭；气水联合反洗子模式时：反洗空气阀、第一配气阀、第二配气阀开启，反洗进水阀、反洗排水阀开启，其余阀关闭。

优选地，该曝气生物滤池在正常进水模式运行4～6天后，运行反洗模式。

优选地，该曝气生物滤池在正常进水模式时，池内一半滤砖为曝气状态，另一半滤砖为收水状态；该曝气生物滤池在反洗模式时，所有滤砖的工况一样，同时布水或同时布水布气。

根据本实用新型中的曝气生物滤池，可获得的有益效果至少包括：

1、本实用新型中的曝气生物滤池设有双管配气系统，突破了将滤砖无法应用于曝气生物滤池上的瓶颈。

2、本实用新型中的曝气生物滤池原理及构造简单，较传统曝气生物滤池进增加了第一配气阀和第二配气阀。控制原理简单，可通过PLC控制系统时间控制第一配气阀和第二配气阀的开启及关闭。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1示意性示出本实用新型中的曝气生物滤池及双管配气系统的结构示意图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

目前没有曝气生物滤池采用滤砖的形式，为解决现有技术中的曝气生物滤池基本采用整浇滤板+滤头的布水补气系统的问题，也为了解决滤砖不能应用于曝气生物滤池的问题，本实用新型提供了一种采用滤砖的曝气生物滤池。

图1为本实用新型中的曝气生物滤池及双管配气系统的结构示意图。如图1所示，该曝气生物滤池100的上部设有进水管120和/或进水渠110，中部自上而下地铺设有滤料层140、承托层150和滤砖层160，底部设有出水管130。滤砖层160具有多列依次水平设置铺满曝气生物滤池横截面的滤砖，其中，奇数列的滤砖为第一状态滤砖，偶数列的滤砖为第二状态滤砖。

该曝气生物滤池还包括双管配气系统，包括铺设于曝气生物滤池100的底部的滤砖层160和铺设在滤砖层160之下第一配气管路220和第二配气管路230。第一配气管路220的出气口贴近第一状态滤砖，第二配气管路230的出气口贴近第二状态滤砖，正常进水模式时，第一配气管路220和第二配气管路230不连通。

在本实用新型中的一种优选方式中，第一配气管路220上设置第一配气阀221，第二配气管路230上设置第二配气阀231。具体实施时，第一配气管路220和第二配气管路230可由主曝气管210分支而出，主曝气管210上可设置主曝气阀。在其他实施方式中，第一配气管路220和第二配气管路230也可分别配置。

在上述实施方式中，本实用新型设计了一套配合滤砖使用的独有双管配气系统，第一配气管路220和第二配气管路230交替工作，且两者不同时工作，从而使单格滤池内部分滤砖处于过滤模式(水由上而下经过滤砖)，部分滤砖处于曝气模式(气体从滤砖内由下而上)，从而解决了单格池内曝气和过滤同时进行，从而满足了曝气生物滤池的运行模式。

在上述实施方式中，双管配气系统还设置有控制第一配气阀221和第二配气阀231自动切换的PLC控制系统，由PLC控制系统控制第一配气阀221和第二配气阀231的自动切换，从而实现第一配气管路220和第二配气管路230的交替工作，无需人工操作。

在上述实施方式中，第一配气管路220和第二配气管路230在滤砖层160沿其列或行的方向布置。例如，第一配气管路220在第一状态滤砖下方铺设，第二配气管路230在第二状态滤砖下方铺设，第一配气管路220和第二配气管路230的曝气孔可为均匀的开孔，也可为均匀插接在其上开口短接管，将空气直接输送至滤砖的内下部。可选地，第一配气管路220和第二配气管路230在朝向上方的端面均匀开有出气口。可选地，第一配气管路220和第二配气管路230在朝向上方的端面上均匀插接短接管。具体实施时，滤砖可为M型滤砖或W型滤砖，滤砖的上端面开有孔隙，滤砖的中下部向内凹陷。第一配气管路220和第二配气管路230或其插接的短接管可贴近滤砖中下部向内的凹陷。

在上述实施方式中，滤料层140和滤砖层160之间可铺设有承托层150，承托层150为400mm的卵石层，可使布水布气更加均匀，防止滤料堵塞滤砖上表面的孔隙。优选地，滤砖的宽度不超过300mm。在正常进水模式时，池内一半滤砖为曝气状态而另一半滤砖为收水状态，因滤砖为满铺池底，且滤砖宽度较小，所以一半滤砖曝气亦能保证整池的曝气效果。

在本实用新型中曝气生物滤池的一较佳实施方式中，该曝气生物滤池还设有反洗系统，反洗系统包括：与主曝气管210连接的反洗空气管330、与出水管130连接的反洗水管310、进水管120上分支出的反洗排水管320。

其中，进水渠110可作为反洗排水渠；反洗空气管330上可设置有反洗空气阀，反洗水管310上可设置有反洗进水阀，反洗排水管320上可设置有反洗排水阀。

在上述实施方式中，若采用单管配气，即仅用第一配气管路(或第二配气管路)给奇(或偶)数列滤砖配气，偶(或奇)数列滤砖收水，取消另一配气管路。长期以此种方式运行，则偶数列滤砖上的滤料可能堵塞板结。同时，因为取消了另一配气管，反洗时无法实现气水联合反洗。则其过滤效果、曝气效果、反洗效果均差上很多。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型也提供了一种包含上述双管配气系统的曝气生物滤池的使用方法。

该曝气生物滤池在正常进水模式时：进水阀开启，出水阀开启，保证进水管120和出水管130正常连通。反洗进水阀关闭，反洗排水阀关闭，反洗空气阀关闭，主曝气阀开启，保证反洗系统不工作。

在正常进水模式，当第一配气阀221开启，第二配气阀231关闭时，第一状态滤砖为曝气模式，第二状态滤砖为过滤模式。当第一配气阀221关闭，第二配气阀231开启时，第一状态滤砖为过滤模式，第二状态滤砖为曝气模式。故正常进水模式时，池内一半滤砖为曝气状态而另一半滤砖为收水状态(过滤模式)，因滤砖为满铺池底，且滤砖宽度较小(不超过300mm)，所以一半滤砖曝气亦能保证整池的曝气效果。

第一配气阀221和第二配气阀231周期性交替开启，周期为2～4小时。

污水经滤池上部的进水管120和进水渠110均匀流入池内，下向流分别经过滤料层140、承托层150及滤砖层。为保证池内曝气和过滤同时进行，采用了双管配气系统。第一配气管路220工作时，奇数列的第一状态滤砖曝气，此时污水可通过偶数列的第二状态滤砖向下排出。为避免偶数列的第二状态滤砖长期不曝气而有板结发生，第一配气管路220工作一个周期后(此周期可以调整，一般为2-4小时)，可以改为第二配气管路230工作，此时污水可通过奇数列的第二状态滤砖向下排出。

该曝气生物滤池在反洗模式时具有三种反洗子模式，分别为：单独气洗子模式、单独水洗子模式、气水联合反洗子模式。正常进水模式运行一定时间后(正常为4-6天)，为促进滤料表面生物膜的更新，同时清除进水截留于滤料中的杂质，需要进行反洗。反洗的顺序与普通曝气生物滤池一致：单独气洗—气水联合反洗—单独水洗。但单独气洗及气水联合反洗时，反洗空气阀及第一配气阀221、第二配气阀231全部打开。即反洗时所有滤砖的工况一样，同时布水或同时布水布气。

单独气洗子模式时：反洗空气阀、第一配气阀221、第二配气阀231均开启，其余阀均关闭；

单独水洗子模式时：反洗进水阀、反洗排水阀均开启，其余阀均关闭；

气水联合反洗子模式时：反洗空气阀、第一配气阀221、第二配气阀231开启，反洗进水阀、反洗排水阀开启，其余阀关闭。

传统曝气生物滤池采用滤砖布水布气，存在下向流气阻、上向流堵塞滤砖的问题，导致滤砖一直无法运用于曝气生物滤池。本实用新型中的曝气生物滤池采用双管配气系统，成功解决了上述问题，可使滤砖成功运用于曝气生物滤池。

根据本实用新型中的采用滤砖的曝气生物滤池，可获得的有益效果至少包括：

1、本实用新型中的曝气生物滤池设有双管配气系统，突破了将滤砖无法应用于曝气生物滤池上的瓶颈。

2、本实用新型中的曝气生物滤池原理及构造简单，较传统曝气生物滤池进增加了第一配气阀和第二配气阀。控制原理简单，可通过PLC控制系统时间控制第一配气阀和第二配气阀的开启及关闭。

结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。