一种彻底解决生物滤池板结的多重降水位反冲洗系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种环保水处理领域，具体涉及一种彻底解决生物滤池板结的多重降水位反冲洗系统。


背景技术：

2.近年来，随着城镇污水处理排放标准的提高，生物滤池技术被广泛的应用于市政原污水二级处理、市政污水提标改造、化工废水深度处理、黑臭水体等领域，涉及处理包括深度脱氮、二级处理、深度脱氮处理等。生物滤池无排泥系统，采用周期运行，需定期进行反冲洗，从开始过滤到反冲洗完毕为一个完整的周期。具体过程如下：经预处理的污水从滤池下部通过滤板上安装的长柄滤头向上进入滤料层，根据需要滤料层下部可设有曝气系统进行曝气，随着运行过程的进行，附着在滤料表面由于新陈代谢而增殖的生物量越来越多，同时滤料层截留进水中的悬浮物不断增加，当积累到一定的时候就必须对滤池进行反冲洗，以除去滤床内过量的微生物膜及悬浮物，恢复其正常处理能力。调研国内现状生物滤池工艺，均存在或多或少的运行问题，主要表现为滤池滤料板结以及因滤池滤料板结衍生的过水能力差、运行压力大、水污染物去除效果不明显等系列问题。
3.曝气生物滤池(baf)受进水污染物浓度、水温、ph、溶解氧等因素的影响明显，日常运行中需要做到精确化管理，根据进出水水质浓度及滤池运行压力及时调整相关运行、反冲洗参数；国内各运营单位滤池运行水平参差不一，当长时间运行、反冲洗参数调控不及时，极有可能造成滤池滤料局部甚至大面积板结，进而导致滤池运行压力居高不下、过水能力差、水污染物去除效率低等次生问题，严重情况下甚至出现滤池翻板，引起严重的生产事故。传统的“气洗+气水联合 +水漂洗”和“降水位+气洗+气水联合+水漂洗”都无法彻底解决严重板结的滤料层，生物滤池滤料一旦出现板结，气洗及气水联合反冲洗时，板结区域周边将处于压力薄弱区，反冲洗强度会优先从该区域泄压，彻底洗开的的难度非常大，需要高强度多频次的持续反冲洗，这个时间可能是一两个月甚至更长时间都无法有效解决，高频次反冲洗进一步增加了反洗废水二次处理的成本，造成整体运营成本升高，同时持续的板结导致了生物滤池无法正常运行，更是让水厂运营苦不堪言。因此，急需一种彻底解决曝气生物滤池(baf)板结的多重降水位反冲洗系统，以突破目前遇到的运行难题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种彻底解决生物滤池板结的多重降水位反冲洗系统，以突破目前遇到的运行难题。具体内容如下：所述的生物滤池反冲洗系统是由压力传感器、plc系统、悬浮物检测仪、液位计、反冲洗气系统、反冲洗水系统构成；所述悬浮物检测仪安装于清水区内；所述压力传感器位于滤板下方，用于测定滤头与滤料层上方清水区水面间的压力值；所述的液位计安装于滤池顶部，用于监测滤池降水位时的液面高度；当压力传感器、悬浮物检测仪构成的自动监测系统所测得的数据反馈至plc系统，plc系统经分析确定该生物滤池需要反冲洗时，系统启动反冲洗程序。
5.所述的滤料层厚度为1.5～4.0m，直径为3～10mm。
6.所述的生物滤池可为上向流生物滤池或下向流生物滤池，可为厌氧生物滤池、缺氧生物滤池或好氧生物滤池。
7.所述的降水位过程中，生物滤池正常运行时的自由液面下降的高度通过安装在生物滤池池顶上的液位计、plc系统进行联动控制。
8.所述液位计、反冲洗鼓风机和反冲洗水泵、调节阀门分别与plc系统连接。
9.本实用新型用于彻底解决生物滤池板结的多重降水位反冲洗方法，彻底解决了生物滤池滤料板结以及因滤料板结衍生的滤池过水能力差、运行压力大、水污染物去除效果不明显、出水水质波动及超标等一系列问题；彻底控制了滤池滤料板结高强度多频次持续反冲洗导致的运营成本增加；彻底解决了第一次降水位滤头冲洗不充分的弊端。对于生物滤池工艺领域，具有极大的推广应用价值。
附图说明
10.图1为本实用新型一种彻底解决生物滤池板结的多重降水位反冲洗系统的程序控制流程图；
11.图2为本实用新型生物滤池系统第一次降水位的滤料层分布示意图；
12.图3为本实用新型生物滤池系统再次降水位前的滤料层分布示意图；
13.其中：1、生物滤池，2、配水室，3、滤板，4、滤料层，4
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1、松动的颗粒滤料，4
‑
2、板结滤料，5、清水区，6、滤头，7、液位计，8、压力传感器，9、悬浮物检测仪，10、降水位排水管道，11、降水位排水管道控制阀，12、反冲洗鼓风机，13、反冲洗进气管道，14、反冲洗进气管道控制阀，15反冲洗水泵， 16、反冲洗进水管道，17、反冲洗进水管道控制阀，18、反冲排水管道，19、反洗排水管道控制阀，20、气水腔体。
具体实施方式
14.下面结合附图1、附图2、附图3对本实用新型做进一步说明：
15.一种彻底解决生物滤池(1)板结的多重降水位反冲洗方法的反冲洗系统是由压力传感器、plc系统、悬浮物检测仪(9)、液位计(7)、反冲洗气系统、反冲洗水系统构成；所述悬浮物检测仪(9)安装于清水区(5)内；所述压力传感器(8)位于滤板(3)下方，用于测定滤头(6)与滤料层(4)上方清水区(5) 水面间的压力值；所述的液位计(7)安装于滤池(1)顶部，用于监测滤池(1) 降水位时的液面高度；当压力传感器(8)、悬浮物检测仪(9)构成的自动监测系统所测得的数据反馈至plc系统，plc系统经分析确定该生物滤池(1)需要反冲洗时，系统启动反冲洗程序；滤池自动反冲洗系统如下：
16.(1)降水位反冲洗：先打开降水位反冲洗排水管(10)上的控制阀(11)，此时生物滤池(1)中的水位开始快速降低，通过重力快速降低生物滤池(1)内水液位对滤头(6)缝隙、滤帽缝隙及滤杆中杂物、纤维状物质进行逆向冲洗干净，并排出生物滤池(1)，解决滤头杂物(6)堵塞问题；通过液位计(7)对滤池(1)液面的下降高度进行监控，当液面下降至滤料表层(4)0
‑
80cm时，关闭降水位反冲洗排水管上(10)的控制阀(11)，停止降水位反冲洗；
17.(2)气冲洗：打开反冲洗进气管道(13)上的控制阀(14)，启动反冲洗鼓风机(12)，使反冲洗空气从反冲洗进气管道(13)进入生物滤池(1)，开始气洗，对板结生物滤料层(4)
进行松动；
18.(3)气水联合反冲洗：打开反冲洗进水管道(16)上的控制阀(17)，反冲洗水从反冲洗进水管道(16)从滤板(3)底部进入，开始气水联合洗反冲洗，使板结的滤料层(4)在气水联合反洗作用力下，开始整体上浮抬升，通过滤料层(4)下部的气水腔体(20)联合反洗作用，对板结的滤料层(4)进行强烈冲洗，将部分轻微板结的滤料层(4)反洗开来，轻微板结的滤料层(4)反洗松动后，松动的颗粒滤料(4
‑
1)在重力的作用下，下降至气水腔体(20)的下部；严重板结的滤料层(4
‑
2)因无法被洗开，在气水腔体(20)联合反洗作用力下，会继续保持上浮抬升或悬浮状态；通过液位计(7)监测反洗废水从反洗排水渠开始溢流，反洗排水1
‑
10min后，关闭反冲洗鼓风机(12)及对应管道控制阀(14)、反冲洗水泵(15)及对应管道控制阀(17)，停止气水联合反冲洗；(4)再次降水位反冲洗：再次打开降水位反冲洗排水管(10)上的控制阀(11)，此时严重板结的漂浮滤料层(4
‑
2)随着生物滤池(1)的水位降低和自身重力共同作用下开始迅速下沉；下沉过程中，靠近池壁的滤料层与滤池内壁会产生强洗摩擦力，从而减慢靠近池壁的滤料层的下沉速率，同时由于滤料与池壁摩擦作用，周边部分板结的滤料层(4
‑
2)会松动开来；而远离池壁周围的滤料层因受自身重力作用但无池壁的摩擦力，远离池壁周围的滤料层会快速下沉；由于靠近池壁的滤料层与远离池壁周围的滤料层因作用力差距较大，严重板结的滤料层(4
‑
2)会被分隔为很多块小板结的滤料层，从而解决整池严重板结滤料层问题；同时对气水联合反冲洗阶段截留在滤帽中杂物进行彻底逆向反冲洗，并排出生物滤池；通过液位计(7)对滤池液面的下降高度进行监控，当液面下降至滤料表(4)层0
‑
80cm 时，关闭降水位反冲洗排水管(10)上的控制阀(11)；
19.(5)再次气冲洗：再次打开反冲洗进气管道(13)上的控制阀(14)，启动反冲洗鼓风机(12)，开始气洗，将多块小板结的滤料层进行松动；
20.(6)再次气水联合反冲洗：再次打开反冲洗进水管道(16)上的控制阀(17)，反洗水从反冲洗进水管道(16)从滤板(3)底部进入，开始气水联合洗反冲洗；通过对很多块小板结的滤料层进行气水联合反洗，通过气水强烈反洗和滤料间摩擦作用力，会使多块小板结的滤料层会被彻底松动、洗开，解决多块小板结的滤料层的板结问题，而彻底解决严重滤料层的板结问题；
21.(7)水漂洗：最后关闭反冲洗鼓风机(12)及对应管道控制阀(14)，单独进行水漂洗。
22.所述的生物滤池(1)反冲洗周期为5
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48h，气洗强度25～50l/m2·
s，水洗强度6～20l/m2·
s。
23.所述的滤料层(4)厚度为1.5～4.0m，直径为3～10mm；
24.所述的生物滤池(1)可为上向流生物滤池或下向流生物滤池，可为厌氧生物滤池、缺氧生物滤池或好氧生物滤池；根据选择的是上向流生物滤池或下向流生物滤池形式，定进水口、出水口位置，上向流生物滤池采用下进水、上出水方式，下向流生物滤池采用上进水、下收集出水方式；根据厌氧生物滤池、缺氧生物滤池或好氧生物滤池的供氧方式可设置曝气或非曝气装置。
25.所述降水位反冲洗时保证每个滤头下端滤杆中的截面流速不小于0.15m/s。
26.所述的反冲洗程序步骤(4)、(5)和(6)可连续多频次交替运行进行反洗，所述交替运行频次为2
‑
5次。
27.所述的降水位过程中，生物滤池(1)正常运行时的自由液面下降的高度通过安装在生物滤池(1)池顶上的液位计(7)、plc系统进行联动控制。
28.所述液位计(7)、反冲洗鼓风机(12)和反冲洗水泵(15)、调节阀门(14、 17)分别与plc系统连接。
29.所述再次气水联合反冲洗时间为1
‑
15min。
30.实施例1：北京某市政污水提标改造处理项目，处理规模为20万吨/天，采用上向流反硝化生物滤池出水口在排水渠后端，进水口在配水室内，设有碳源加药系统，采用本实用新型替换传统的“降水位+气水+气水联合+水漂洗”方法后，上向流反硝化生物滤池一直运行正常，没有因板结问题而瘫痪过，解决了滤池因板结运行而无法有效脱氮问题。
31.实施例2：江苏某城镇污水提标改造处理项目，处理规模为5万吨/天，采用上向流反硝化生物滤池出水渠在排水渠后端，进水口在配水室内，设有碳源加药系统，采用本实用新型替换传统的“气水+气水联合+水漂洗”方法后，下向流反硝化生物滤池一直运行正常，没有因板结问题而瘫痪过，解决了滤池因板结运行而无法有效脱氮问题。
32.实施例3：安徽某化工废水深度处理项目，处理规模为2万吨/天，上向流好氧除碳生物滤池出水渠在排水渠后端，进水在滤池滤料层上方，采用本实用新型后，上向流好氧除碳生物滤池一直运行正常。
33.实施例4：河南某化工废水处理项目，处理规模为1.5万吨/天，下向流好氧硝化生物滤池出水收集口在配水室内的下方，进水在滤池滤料层上方，采用本实用新型后，上向流好氧除碳生物滤池一直运行正常。
34.实施例5：江苏工业废水处理项目，处理规模为2万吨/天，下向流好氧硝化生物滤池出水收集口在配水室内的下方，进水在滤池滤料层上方，采用本实用新型后，上向流好氧除碳生物滤池一直运行正常。
35.实施例6：河南某城镇污水处理项目，处理规模为18万吨/天，上向流好氧硝化生物滤池出水渠在排水渠后端，进水口在配水室内，采用本实用新型后，上向流好氧除碳生物滤池一直运行正常。
36.本实用新型用于彻底解决生物滤池板结的多重降水位反冲洗方法，彻底解决了生物滤池滤料板结以及因滤料板结衍生的滤池过水能力差、运行压力大、水污染物去除效果不明显、出水水质波动及超标等一系列问题；彻底控制了生物滤池滤料板结高强度多频次持续反冲洗导致的运营成本增加；彻底解决了第一次降水位滤头冲洗不充分的弊端。对于生物滤池工艺领域，具有极大的推广应用价值。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应覆盖在本实用新型的而保护范围之内。