一种用于污水治理的自充氧生物滤床的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种用于污水治理的自充氧生物滤床。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，生活污水排放量正逐年大 幅增加。1999年全国生活污水排放量首次超过工业废水排放量，生活污水污染物排放量已 居首位，成为主要污染源。生活污水的大量排放造成地表水体污染严重，直接威胁人民群众 的身体健康和饮用水安全。一些农村生活污水处理设施及城镇污水处理厂也因技术和处理 成本问题，造成设施无法正常运行或出水水质较差，使污染治理设施成为了集中污染源。因 此，开发一种工艺简单、维护运行费用低、处理效果优的农村生活污水及城镇尾水深度处理 技术显的急为迫切。
[0003] 传统生物滤床处理技术是将污水生物处理过程和悬浮物去除过程结合在一起的 污水处理工艺，可以降解去除污水中的有机污染物及氮磷等富营养元素。作为污水生物处 理工艺，生物滤床具有占地面积小，处理效果稳定等优点。但目前生物滤床处理技术主要运 用于污水生物二级处理段，其存在以下缺点：①生物滤床内需要强烈曝气，动力损耗较大； ②易堵塞需对生物滤床进行反冲洗，操作麻烦且困难；③辅助设施较多，投资运行费用较 高，限制了其在农村生活污水处理及城镇污水处理厂尾水深度处理中的应用。
[0004] 传统人工湿地作为生态处理工艺，在农村生活污水处理和城镇尾水深度处理中得 到了较为广范的应用。人工湿地是由人工建造和控制运行的，用土壤和滤石等填料混合组 成的填料床，污水在床体的滤料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植水生植 物，形成一个独特的生态体系来去除污水中的污杂物。目前人工湿地虽经过多次改良，但 仍存在着一些不足：①人工湿地多采用厌氧方式运行，处理效果不理想；②季节适应性不 强，受温度影响较大，冬天大部分水生植物枯萎后，处理效率大大下降，出水水质变差；③一 般的生活污水中悬浮物较多，其进入人工湿地后，易造成空隙堵塞，且经过长期运行后湿地 表层土壤板结，导致堵塞，处理效率下降。
[0005] 授权公告号为CN200951341Y的实用新型专利公开了一种名为"新型生态渗滤床" 的生态滤床，包括床体、进水管和出水管，进水管设于床体侧面中间部位，出水管设于床体 侧面下部，应体内部自下向上依次设隔栅网、填料层、布水装置、流化层和漂浮植物，漂浮植 物设置在床体内上部，布水装置设在流化层之上，填料层设置在床体下部，中间布水装置内 填充砾石。但该专利滤床内填充的滤料被污水淹没，内部无充氧装置，只能进行厌氧处理， 处理效果难以保证；且进水口处及装置内无悬浮物过滤去除装置，易造成堵塞，使系统瘫 痪；滤床上部种植漂浮植物，其根系不够发达，无法起到为滤床输氧及净化污水的作用。
[0006] 申请公布号为CN101870519A的发明专利申请公开了一种人工强化自然通风脱氮 除磷生物滴滤池，包括池体、进水布水管、集水出水管、无动力通风装置、承托层和滤料层， 其特征在于滤料层位于滤体内，承托层位于滤料层底部，承托层内布置有集水出水管，进水 布水管位于滤料层上方，池体顶部设有无动力通风装置，滤料层自上而下由好氧区、兼氧 区、缺氧区和厌氧区组成。该滴滤池顶部安装了无动力通风装置，使池内形成了好氧、兼氧、 缺氧、厌氧，达到去除有机物和脱氮除磷的目的。但该发明顶部需加盖密闭以便安装通风装 置并形成空气对流所需条件，其增加了施工难度和建造成本；通风装置采用的是无动力排 风机，即将平行方向的空气流动转变为由下而上垂直的空气流动，以使滤池内的空气与外 部进行交换，其受天气影响较大，在无风天时其通风效果有限；滤床池壁上设有通风孔可增 加空气流动，孔周边因空气流动可形成好氧装态，但对流有限，空气无法渗透入滤床内部， 只有池壁四周一圈能达到好氧装态，中间绝大部分无法达到好氧状态，处理效果有限；滤床 布水采用布水管布水，易造成悬浮物堵塞及布水不均等问题。
[0007] 申请公布号为CN102531287A的中国发明专利申请公开了一种多级好氧一厌氧复 合生物滤床，包括进水管及两级以上的滤床，每级滤床的液位高度依级次降低，滤床用整流 墙分割成进水槽、过滤腔及出水槽，过滤腔内装有填料层，两边填料层的填料粒径大、中间 填料层的填料粒径小，中间填料层的填料粒径随滤床的级次依次减小，进水管的出水端设 置在最前一级滤床的进水槽底部，上、下级滤床的出水槽底部通过虹吸管连通，最后一级滤 床的出水槽底部与排水槽连通，中间填料层内设有通气立管、通气干管和通气支管，通气支 管上间隔设置有通气孔，填料层上部种植植物。该发明具有占地面积小，适用范围广等特 点。但该发明采用阶梯状两级以上滤床构成，为提高污水净化处理能力，势必需增加级数， 相应增加了设施的抬升高度和造价，运行费用和污水提升能耗也将大大增加；两级滤床之 间采用虹吸管连接，为使两级之间的虹吸能够相互协调，虹吸管的调整设置极其关健，操作 管理水平要求极高，级数越多，操作管理将更复杂，使其应用性受到一定的局限性；滤床内 好氧状态主要靠虹吸管的虹吸时序造成滤床内液面的一涨一落完成滤床内的复氧，通风管 的复氧作用非常有限；两级之间通过虹吸连接过水，使得滤床内污水处理为间段性工作，滤 床利用率低，影响处理效果。
[0008] 申请公布号为CN102642927A的中国发明专利申请公开了一种自动供氧型人工湿 地装置，包括布水管、填充基质、页岩空心砖、溢流堰、湿地植物以及底部可控开关，湿地系 统中页岩空心砖横放，空心砖之间不加任何粘接物，并利用空心砖将填充的两层空心砖连 接在一起，使湿地系统停止进水期间能自动增氧。该发明装置采用6天进水，1天停休放尽 池内污水，依靠湿地内液面的涨落完成增氧，其效果非常有限；为使系统进行自动增氧，需 定期中断进水并放尽池内污水，使操作复杂化。
[0009] 申请公开号为CN1792883A的中国发明专利申请公开了一种潜流式人工湿地自动 增氧系统的发明专利，其特点是自废水输入管至潜流式人工湿地的入水口按照水自然流动 的落差，依次设置增氧器水槽I、增氧器和增氧器水槽II，增氧器是在连接于增氧器水槽I 和增氧器水槽II之间的连接管上设置射流器；在潜流式人工湿地中设置增氧管路，增氧管 路由至少两层水平管和各层水平管贯通、且上端伸出湿地地表的竖管组成，竖管顶端呈180 度弯，水平管开有通孔。本系统可大大提高潜流式人工湿地中废水的溶解氧，提高脱氧效 果，无需增加外加动力。但该发明采用射流器作为主要增氧设备，仅依靠少量的落差，增氧 效果有限，且射流器喷嘴渐缩接头处口径较小易造成悬浮物堵塞；人工湿地中废水在湿地 下流动，增氧管浸入废水内，其增氧效果不明显。
[0010] 申请公布号为CN102874926A的中国发明专利申请公开了一种无动力增氧生态滤 池污水处理系统及方法的发明专利，其包括上层垂直流滤池和下层水平折流滤池，所述上 层垂直流滤池内部设有无动力充氧系统，所述无动力充氧系统包括水平通风管、垂直通风 管以及多孔集水支管，所述水平通风管水平设置在上层垂直流滤池下部，所述水平通风管 一端与多孔集水支管连通，另一端伸出上层垂直流滤池，所述垂直通风管垂直设置在上层 垂直流滤池内部，所述垂直通风管底端与多孔集水管连通，所述垂直通风管顶端高出上层 垂直流滤池顶部。该发明池顶采用穿孔管布水，易造成布水不均与堵塞。湿地植物倒伏时 易积压在布水管上，易使布水管受压变形或断裂，且在布水时臭气外逸影响周边环境造成 二次污染；上层滤池表层易积累悬浮物从而造成上层滤料板结，过水性能下降，从而影响充 氧与污水处理效果；通风装置在设计上只考虑在底层及单向上的充氧，充氧效果相对较差； 通风管无风量调节功能及保护装置，不能进行有效的风量控制，同时植物落叶及其它杂物 易掉入通风管道内，造成通风管堵塞。同时，底层采用折流板折流过水，易形成大量死角，滤 池有效利用率低。
【发明内容】
[0011] 本发明提供了一种用于污水治理的自充氧生物滤床，可大幅提升污水治理效率。 具有无动力运行，不易堵塞、季节适应性强，脱氮除磷效率高，易管理维护等优点，具有较广 的应用范围。
[0012] 一种用于污水治理的自充氧生物滤床，包括依次连接的厌氧集水预处理系统、自 动增氧好氧生物滤床系统和厌氧潜流生态固磷系统，所述自动增氧好氧生物滤床系统包 括：
[0013] 滤床槽体；填充于所述滤床槽体中的好氧生物滤料；铺设于所述好氧生物滤料表 面的污水分配装置，该污水分配装置外接进水管；埋置于所述好氧生物滤料底部的隧道型 空气扩散装置，该隧道型空气扩散装置外接进风管；以及底端与所述隧道型空气扩散装置 连通、顶端延伸出所述好氧生物滤料顶面的若干根竖向拔风管；