一种曝气生物滤池装置的制造方法

一种曝气生物滤池装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及环保水处理技术领域，特别是涉及一种曝气生物滤池装置。本发明提供一种曝气生物滤池装置，包括箱体本体，所述箱体本体中设有进水口、出水口、曝气装置和脉冲装置，所述箱体本体内沿箱体的高度方向设有一层以上固定填料。所述曝气生物滤池装置可以以射流曝气系统作为充氧装置，利用悬挂固定型填料作为微生物的载体，并可以将滤池水体分为上层、中层、底层的梯度，调整曝气，可以在同一个反应池内同时形成好氧、兼氧和厌氧的反应环境。
【专利说明】
一种曝气生物滤池装置
技术领域
[0001]本发明涉及环保水处理技术领域，特别是涉及一种曝气生物滤池装置，所述曝气生物滤池装置能够综合利用短程硝化反硝化技术，并结合传统好氧厌氧生化处理工艺的嵌插固定型填料。【背景技术】
[0002]近年来，随着工业的快速发展，工业废水和生活污水无论是从排放量上，还是排放的种类上，都发生了巨大的变化。其中高C0D、高氨氮污水和高氨氮、低碳氮比污水的大量排放对整个污水处理系统提出了更高的挑战。
[0003]生化处理系统作为污水处理的核心环节，其处理能力直接决定了污水的处理效果。传统的生化处理方法主要包括活性污泥法和生物膜法。活性污泥法对曝气的要求高，池内必须持续地保持好氧环境和流化状态，一方面造成了资源的浪费，另一方无法发挥兼氧、 厌氧菌群的处理能力。生物膜法因具有固定型，对曝气的要求相对较低，但是灵活性差，挂膜量少，生物膜容易脱落，缺点也显而易见。
[0004]新型的生化处理方式包括了 A2/0、SBR工艺等。A2/0法通过将滤池分段，创造了多样的反应条件，使得生化反应不仅仅局限于好氧反应。但是A2/0法不可避免地会加大占地面积。SBR法相对占地面积小，通过间歇性曝气可以在一个空间内同时创造好氧、兼氧和厌氧的反应环境。不过SBR法对控制的要求高，而且，由于好氧厌氧的反应环境是交替产生，因此无法最大限度地发挥各大菌群的处理能力。
[0005]对于高C0D、高氨氮废水，开发一种既可以维持较高的微生物总量和多样性，又可以保证同时充分发挥各微生物菌群的处理能力的综合一体化处理装置是工业废水生化处理的一个重要议题和方向。而对于高氨氮，低碳氮比的废水，处理过程更为复杂。传统的活性污泥法和生物膜法对此类污水的处理能力有限，基本上达不到应有的处理效果。利用A2/ 0，SBR等工艺处理此类废水的主要手段是通过在厌氧反应段投加有机碳源，用于硝态氮反硝化作用的电子供体，此类方法的缺点显而易见，就是会造成更大的资源消耗。
[0006]目前对于高氨氮，低碳氮比的废水，较为前沿的处理方式为短程硝化反硝化法。此方法通过厌氧氨氧化菌群在好氧反应条件下将氨氮氧化为亚硝态氮，在厌氧反应条件下， 直接将亚硝态氮还原为氮气，这样有效地节约了有机碳源和曝气能耗。短程硝化反硝化的缺点是厌氧氨氧化菌群的反应条件多，培养相对困难，尤其对温度有着比较高的要求。曝气系统整体使用短程硝化反硝化法必须使得反应池整体保持一定的温度，对能耗的要求高， 而且对于部分废水，短程硝化反硝化法有可能使得C0D消耗不完全，造成了新的处理问题。
[0007]无论是对于高C0D废水，还是对于高氨氮，低碳氮比的废水，最终的处理目标是保证氨氮，C0D的完全消耗，同时要做到相对节能。现有的技术很难做到同时具有处理此两类废水的能力。
【发明内容】

[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种曝气生物滤池装置， 用于解决现有技术中的问题。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种曝气生物滤池装置，包括箱体本体，所述箱体本体中设有进水口、出水口、曝气装置和脉冲装置，所述箱体本体内沿箱体的高度方向设有一层以上固定填料。
[0010]在本发明一些实施方式中，所述脉冲装置释放的水体的温度为15-50°C。
[0011]在本发明一些实施方式中，所述脉冲装置位于箱体本体的底部。
[0012]在本发明一些实施方式中，所述箱体本体中设有多个脉冲装置。
[0013]在本发明一些实施方式中，所述箱体本体内还设有一个以上用于分隔箱体本体的内部空间的空间分隔件。
[0014]在本发明一些实施方式中，所述曝气装置为对箱体本体内水体的上层和/或中层进行曝气的曝气装置。
[0015]在本发明一些实施方式中，所述曝气装置为对箱体本体内水体进行射流曝气的射流曝气装置。
[0016]在本发明一些实施方式中，所述箱体本体内通过空间分隔件所形成的各内部空间之间互相流体连通。
[0017]在本发明一些实施方式中，所述进水口和出水口位于空间分隔件所形成的不同的内部空间。
[0018]在本发明一些实施方式中，所述进水口的高度低于所述出水口的高度。
[0019]在本发明一些实施方式中，所述箱体本体内沿箱体的高度方向设有三层以上固定填料，且箱体本体内水体的上层、中层和下层均设有固定填料。
[0020]在本发明一些实施方式中，所述固定填料通过固定填料悬挂件悬挂于箱体本体中。[0021 ]在本发明一些实施方式中，所述箱体本体的底部还设有一个以上污泥排出口。
[0022]在本发明一些实施方式中，空间分隔件所形成的各个内部空间的底部均设有污泥排出口。
[0023]在本发明一些实施方式中，所述固定填料包括多个前后排布的外部填料框，其中， 至少一个外部填料框的框体内设有一个以上外部填料支架，还包括内部填料支架，所述内部填料支架位于所述多个前后排布的外部填料框所形成的柱形框体内，所述内部填料支架上设有内部填料孔。【附图说明】
[0024]图1显不为本发明结构不意图。
[0025]图2显不为本发明固定填料结构不意图。[〇〇26]图3显示为本发明固定填料俯视图。[〇〇27]图4显示为本发明固定填料外部填料框结构示意图。
[0028]图5显示为本发明固定填料内部填料支架结构示意图。[〇〇29] 元件标号说明[〇〇3〇] 1箱体本体
[0031]2进水口[〇〇32]3出水口[〇〇33]4污泥排出口
[0034]5箱体支撑件[〇〇35]6曝气装置[〇〇36]601射流曝气装置气管[〇〇37]602射流曝气装置水管
[0038]603气栗
[0039]604水栗
[0040]605射流曝气头[〇〇41]7固定填料悬挂件
[0042]8固定填料
[0043]801外部填料框[〇〇44]802外部填料支架[〇〇45]803内部填料支架固定件
[0046]804悬挂部件[〇〇47]805内部填料支架[〇〇48]806外部填料框体固定件[〇〇49]807内部填料支架固定件接口[〇〇5〇]808内部填料孔[〇〇511809内部填料支架插口[〇〇52]9空间分隔件[〇〇53]10脉冲装置
[0054]1001加热装置[〇〇55]1002辅助进水管道【具体实施方式】
[0056]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0057]请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。[〇〇58]如图1所示，本发明提供一种曝气生物滤池装置，包括箱体本体1，所述箱体本体1 中分别设有进水口2、出水口3、用于对箱体本体1内水体进行曝气的曝气装置6和脉冲装置 10,所述箱体本体1内沿箱体的高度方向设有多层固定填料8。所述箱体本体1上还可以设有用于支撑箱体的箱体支撑件5。本领域技术人员可根据需要确定箱体本体的形状和尺寸，例如，所述箱体可以为各种规则或不规则的柱形结构。在本发明一些【具体实施方式】中，所述箱体本体可以为长方体，所述长方体的长度可以为5-1 Om，还可以为6-9m，还可以为7-8m，宽度可以为l_8m，还可以为3-6m，还可以为4-5m，高度可以为3-7m，还可以为4-6m。
[0059]所述脉冲装置10通常是可以对箱体本体1内以脉冲的方式释放水体的装置，更具体可以是以非连续的、间断的形式向箱体本体1内释放水体的装置。所述脉冲装置10可以包括辅助进水管道1002,所述辅助进水管道可以用于向脉冲装置10供水，还可以包括加热装置1001，所述加热装置1001可以用于对辅助进水管道1002中的水体进行加热。本领域技术人员可以根据箱体本体1内水体的参数，例如，包括但不限于水体的种类、水体的大小等确定通过脉冲装置10所释放的水体的参数，例如，所述脉冲装置10释放的水体的温度可以为 15-50°(:，还可以是25-48°(:，还可以是30-46°(:，在本发明一【具体实施方式】中，脉冲装置10所释放的水体的温度可以为35-45°C;再例如，所述脉冲装置10释放的水体的量与进水口所引入的水体的量的比例可以是1:1.5-9，还可以是1:1.7-7，还可以是1:1.9-5，还可以是1: 2.1 -3，在本发明一【具体实施方式】中，比例可以为1:2.2-2.5。脉冲式出水可以对水体进行一定的搅拌作用，也可以增大微生物与污水的接触几率，提升短程硝化反硝化的处理效果。
[0060]本发明所提供的曝气生物滤池装置中，通常可以包括多个脉冲装置10,所述多个脉冲装置10通常位于箱体本体1的底部，更具体可以平均地分布于箱体本体1的底部，以使得脉冲装置10能够于箱体本体1的底部均匀地释放水体。所述脉冲装置10可以为多向脉冲装置，所述多向脉冲装置通常指可以向多个方向释放水体的脉冲装置，多向脉冲装置可以使得脉冲装置10所释放的水体更为均匀。
[0061]本发明所提供的曝气生物滤池装置中，所述曝气装置6用于对箱体本体1内水体的上层和/或中层进行曝气，所述曝气装置6可选用本领域各种适用于水体曝气的装置。本领域技术人员可根据需要调整曝气装置的位置，可以达到对箱体本体1内水体进行曝气，还可以避开曝气气流对填料本身的直接冲击，既可以减少微生物的脱落，也可以提高滤池水体整体的流动性。所述曝气装置6更具体可以为射流曝气装置，射流曝气装置可以对水体的上层和/或中层进行横向充氧，更具体可以横向贯穿水体，可以使水体全方位地充氧，可以在滤池的上层和/或中层水体形成稳定的好氧反应层，可以使得水体内形成一个含氧量梯度， 而射流曝气本身可以不需要不断调整曝气强度或可以采用间歇性曝气，曝气控制难度大为降低。所述射流曝气装置可以包括射流曝气装置气管601、射流曝气装置水管602和射流曝气头605,射流曝气装置气管601和射流曝气装置水管602可以分别向射流曝气头605供气和供水，并可以通过射流曝气头605对箱体本体1内的水体进行曝气。所述射流曝气装置气管 601上还可以设有气栗603,用于射流曝气装置的供气，所述射流曝气装置水管602上还可以设有水栗604，用于射流曝气装置的供水。
[0062]本发明所提供的曝气生物滤池装置中，箱体本体1中可以设有一个以上用于分隔箱体本体的内部空间的空间分隔件9，箱体本体1的内部可以通过空间分隔件9分隔并可以形成两个以上内部空间，且形成的各内部空间之间互相可以流体连通。本领域技术人员可根据需要确定各空间的大小和尺寸，并可以对应确定空间分隔件9的分布，例如，空间分隔件9可以将箱体本体1的内部空间分隔成两个以上上敞口式空间。在本发明一些具体的实施方式中，进水口2和出水口3可以分别位于空间分隔件9所形成的不同的内部空间，进水口2 的高度可以低于所述出水口3的高度。更具体的，所述进水口 2还可以位于箱体本体1内水体的中层或下层，出水口 3可以位于箱体本体1内水体的上层或中层。在本发明一【具体实施方式】中，所述箱体本体1内水体的下层可以是高度不高于水体整体高度约1 /3的部分，所述箱体本体1内水体的中层可以是高度相对于水体整体高度约1 /3-2/3的部分，所述箱体本体1 内水体的上层可以是高度相对于水体整体高度不低于水体整体高度约2/3的部分。
[0063]本发明所提供的曝气生物滤池装置中，所述箱体本体1内沿箱体的高度方向可以设有多层固定填料8,还可以设有三层以上的固定填料8,更具体的，箱体本体1内水体的上层、中层和下层均可以设有固定填料8。本领域技术人员可根据实际箱体本体1、水体和固定填料8的尺寸确定固定填料8的设置方式，例如固定填料8的层数、每层固定填料8的数量和每层固定填料8的排列方式，例如，在本发明一些【具体实施方式】中，所述箱体本体1内固定填料8的层数可以为3-6层，还可以为3-5层，每层固定填料8的数量可以是4-30个，还可以是6-20个，每层固定填料8可以被放置为2-6排，还可以为2-4排。通常来说，箱体本体1中固定填料8的体积可以占箱体本体1体积的10-70%，也可以是20-65%，也可以是30-60%，也可以是40-55%，固定填料8的体积通常是固定填料8框架所构成的立体空间。在本发明一【具体实施方式】中，箱体本体1中自上而下固定填料8的数量可以逐渐增加，例如箱体本体1内水体的下层中的固定填料8的数量可以大于上层和/或中层，可以有效保证厌氧反硝化反应的进行，实现即时的深度脱氮。[〇〇64]所述固定填料8可以通过固定填料悬挂件7悬挂于箱体本体1中，所述固定填料悬挂件7可使用各种适合悬挂固定填料8的悬挂部件，例如，可以使横杆、挂钩等以及他们的组合。作为微生物填料的固定填料8可以为悬挂固定型。
[0065]本发明所提供的曝气生物滤池装置中，如图2-5所示，所述固定填料8包括多个前后排布的外部填料框801，其中，至少一个外部填料框801的框体内设有一个以上外部填料支架802，还包括内部填料支架805，所述内部填料支架805位于所述多个前后排布的外部填料框801所形成的柱形框体内，所述内部填料支架805上设有内部填料孔808。
[0066]所述固定填料8中，位于水体上层的固定填料8的外部填料框801可以主要培养好氧微生物，内部填料支架805可以主要培养兼氧微生物;位于水体中层的固定填料8的外部填料框801可以主要培养兼氧微生物，内部填料支架805可以主要培养厌氧微生物;位于水体下层的固定填料8的外部填料框801可以用来培养厌氧微生物，内部填料支架805可以用来培养厌氧微生物。
[0067]所述固定填料8中，可以包括多个前后排布的外部填料框801，本领域技术人员可根据需要确定外部填料框的数量，例如，可以包括2个以上，2-10个，3-8个，3-6个外部填料框801。所述前后排布可以是例如，临近的外部填料框801的框面相对的形式。各外部填料框 801的形状和尺寸可以有所不同，也可以完全相同。本领域技术人员可根据实际需要确定外部填料框801整体的形状和尺寸，例如，在本发明一些【具体实施方式】中，所述外部填料框801 整体上可以为长方形，其高度和宽度方向形成长方形框面，高度可以为30-200cm，还可以为 50-150cm，宽度可以为30-200cm，还可以为50-150cm，所述外部填料框801的框架的截面的直径可以为l-5cm，还可以为l-3cm。所述外部填料框801之间可以前后排布，例如可以为互相平行排布(框体所形成的框面互相平行)，形成柱形的框体，外部填料框之间的距离可以为3-20cm，还可以为5-15cm，所述内部填料支架805位于所述柱形的框体内。本领域技术人员可根据实际需要确定内部填料支架805的形状和尺寸，例如，在本发明一些【具体实施方式】中，所述内部填料支架805为长方体，长度可以为30-200cm，还可以为50-150cm，高度可以为 10-30cm，还可以为10-20cm，宽度可以为10-50cm，还可以为13-40cm。[〇〇68]所述固定填料8中，所述多个外部填料框体801之间通过外部填料框体固定件806 连接，外部填料框体固定件806可采用本领域各种适用的固定件，例如可采用拆卸式连接， 进一步例如图2和3所示，外部填料框体固定件806分别位于长方形外部填料框体801的四个角，外部填料框体801之间通过套插的方式互相连接，形成稳定的柱形的框体。所述外部填料框体801中的至少一个可以设有悬挂部件804,以方便固定填料的放置，例如可以有效地将固定填料固定在曝气生物滤池内部的固定杆上。[〇〇69]所述固定填料8中，外部填料框801的框体内可以设有多个外部填料支架802 (例如图2、4所示的结构)，当设有多个外部填料支架802时，外部填料支架802之间的距离可以为 3-20cm，还可以为5-15cm，外部填料支架802相互之间的距离还可以与外部填料框相互之间的距离范围保持一致。此处的距离可以是同一外部填料框的框体801内外部填料支架802之间的距离，也可以是不同外部填料框的框体801内外部填料支架802之间的距离。所述外部填料支架802可以包括至少一个弯折部，可以使外部填料支架802的表面积获得提升，还可以在好氧状态下对曝气气泡进行有效切割，以提高曝气充氧的利用率，外部填料支架802的形状可以是例如波浪形、齿状凸起等。
[0070]所述固定填料8中，所述外部填料框801中的至少一个的框体内设有内部填料支架固定件803，更具体可以为位于外侧的两个外部填料框801中的至少一个的框体内设有内部填料支架固定件803，所述内部填料支架805与所述内部填料支架固定件803连接。本领域技术人员可根据需要确定内部填料支架固定件803的形状和尺寸，以达到可以将内部填料支架805稳定固定的目的，例如可以将内部填料支架805通过内部填料支架固定件803与外部填料框801稳定连接。再例如，如图3-5所示，所述位于外侧的两个外部填料框801上设有内部填料支架固定件803且可以分别与内部填料支架805连接，以稳定固定内部填料支架805。 所述内部填料支架805与所述内部填料支架固定件803之间可采用本领域各种已知的适用于填料制备的连结方式连接，再例如，如图3-5所示，所述内部填料支架805上设有内部填料支架插口 809，所述内部填料支架固定件803上设有内部填料支架固定件接口 807，所述内部填料支架805与所述内部填料支架固定件803之间可以通过套插方式连接。[〇〇71]所述固定填料8中，外部填料框801和/或外部填料支架802和/或内部填料支架固定件803和/或悬挂部件804和/或外部填料框体固定件806可以采用有机材料制备，例如有机材料注塑，有机材料可采用各种经过亲水化处理的适用于水处理的有机材料，更具体可以为适用于水处理的有机高分子材料，例如包括但不限于:经过亲水化处理的聚乙烯 (polyethylene)，聚丙稀(polypropylene)，聚氯乙稀(polyvinylchloride)，聚苯乙稀 (polystyrene)等及它们的任意组合，水性有机高分子材料可以为耐酸碱和/或耐老化和/ 或低密度和/或半软性的材料，此类材料的孔隙率大、流阻小、污水与生物膜的接触效率高， 可以增大了表面的亲水性，增加了微生物的吸附。内部填料支架805可以采用各种适用于形成兼氧和/或厌氧环境的填料材料制备，例如包括但不限于:例如氧化铝，碳化硅，二氧化硅等无机陶瓷、金属等及它们的任意组合。[〇〇72]所述固定填料8中，外部填料框801和/或外部填料支架802和/或内部填料支架固定件803和/或悬挂部件804和/或外部填料框体固定件806的材料的密度可以小于水的密度，内部填料支架805的材料的密度可以大于水的密度，水的密度一般为1000kg/m3,由于两部分材料采用不同的密度组合，所以本领域技术人员可以根据需要将填料整体的密度进行调整，具体例如将填料整体的密度调整为略大于待处理水体的密度，填料整体的密度与待处理水体密度相近可以减少填料与固定杆之间的磨损，而在曝气状态下，悬挂的填料还可以产生稳定的轻微摆动，增加填料上负载的微生物和待处理水体之间的有效接触，提高处理效果。[〇〇73]所述固定填料8中，所述内部填料孔808的形状和排布没有特殊限定，例如可采用的内部填料孔808的截面形状包括但不限于:圆形、椭圆形、半圆形、三角形、矩形、梯形、六边形、菱形等以及它们的任意组合，再例如内部填料孔808的排布可采用矩阵状、蜂窝状等 (如图4所示)。所述内部填料孔808的深度可以为5-30cm，还可以为10-20cm。且内部填料支架5的大小和尺寸可以足够形成上述内部填料孔808的深度。结构本身有一定的深度，可以形成外部好氧，内部兼氧、厌氧的环境，加大了微生物的多样性和处理能力。所述内部填料孔808的单孔面积可以为l-36cm2,也可以为l-9cm2,例如，当内部填料孔808的截面形状为圆形时，孔径可以为l_6cm，还可以为l-3cm。所述内部填料支架805上内部填料孔808的孔面积可以占内部填料支架805表面积的15-30 %，20-30 %，22-30 %。
[0074]本领域技术人员可根据所要处理的水体，确定固定填料8中所负载的微生物，例如，所述外部填料框801和/或外部填料支架802和/或内部填料支架固定件803和/或悬挂部件804和/或外部填料框体固定件806上可以负载好氧菌群，例如可以是包括但不限于微杆菌(]\1；[〇1'0&&(^61'；[11111)、丛毛单胞菌((]〇1]1&111011&8)、诺卡氏菌(1^0〇&1(11&)、亚硝化单胞菌 (Nitrosomonas)、贝氏硫菌(beggiatoa)等中的一种或它们的任意组合;再例如，内部填料孔808内可以负载厌氧菌群，例如可以是包括但不限于脱氮硫杆菌(Th1bacillus denitrificans)、脱氮极毛杆菌(Pseudomonas denitrificans)、硝酸盐还原菌(Nitrate reducing bacteria，通常为可以还原硝酸盐的细菌，属于反硝化细菌)、脱硫肠状菌 (Desulfotomaculum)、甲烧杆菌(Methanobacterium)中的一种或它们的任意组合;再例如， 所述固定填料8的各部件(包括外部填料框801和/或外部填料支架802和/或内部填料支架固定件803和/或悬挂部件804和/或外部填料框体固定件806和/或内部填料孔808内)可以负载厌氧氨氧化菌(在一定的水温条件下实现短程的硝化反硝化)，例如可以是包括但不限于待定焚光布罗卡地菌(Candidatus Brocadia Anammoxidans)、待定斯图加特库氏菌 (Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis)、待定布罗达氏阶梯烧菌(Candidatus Scalindua Brodae)、待定亚洲杰特式菌(Candidatus Jettenia Asiatica)、待定丙酸厌氧氨氧化球菌(Candidatus Anammoxoglobus Prop1nicus)中的一种或它们的任意组合。对填料进行负载微生物的方法对本领域技术人员来说都应该是已知的，例如可以采用微生物挂膜的方法将微生物负载于填料上。
[0075]本发明所提供的曝气生物滤池装置中，所述箱体本体1的底部还设有一个以上污泥排出口 4,所述污泥排出口 4可以用于排出固定填料8上脱落的污泥。本领域技术人员可根据需要调整污泥排出口4的数量和位置，在本发明一【具体实施方式】中，所述空间分隔件9所形成的各个内部空间的底部均设有至少一个污泥排出口 4。[〇〇76]本发明进一步提供一种高氨氮、低碳氮比水体的处理方法，使用上述曝气生物滤池装置，所述高氨氮、低碳氮比水体通常指氨氮的浓度在250mg/L以上，有机碳元素与氮元素的质量比在2以下的水体。所述方法具体可以是将待处理水体引入所述曝气生物滤池装置中，脉冲装置10和进水口2所引入的水体的参数和比例可以如上所述，固定填料8的排布方式和大小可以如上所述，在微生物驯化后，开始废水处理。外部填料经过微生物挂膜，微生物驯化后，质量可以增大为挂膜前的5-20倍，通常情况下，填料挂膜驯化后的质量增大为挂膜前质量的10-15倍可以基本满足处理需求，且不会早造成资源的浪费；内部填料经过微生物挂膜，微生物驯化后，质量可以增大为挂膜前的3到10倍，通常情况下，填料挂膜驯化后的质量增大为挂膜前质量的7-8倍可以基本满足处理需求，且不会造成资源的浪费。
[0077]位于滤池中部的射流曝气头可以采取持续的曝气方式，滤池上部的射流曝气头可以根据处理需要采用间歇式曝气。在本发明一【具体实施方式】中，水体中上层的溶解氧的含量可以是〇.5-1.〇11^/1，也可以是1.〇-1.511^/1，也可以是1.5-2.〇11^/1，也可以是2.〇-2.5mg/L;水体中中层的溶解氧的含量可以是不小于2.5mg/L，也可以是不小于3.0mg/L，也可以是不小于3.5mg/L左右；水体中下层的溶解氧的含量可以是0.75-1.0mg/L，也可以是 1.0-1.25mg/L，也可以是1.25-1.5mg/L。本领域技术人员通常可根据水体的参数确定水体的处理时间，例如，在本发明一实施方式中，可以在微生物驯化后，控制水力停留时间在 0.8-1.5小时左右。[〇〇78]所述处理方法能够在下层的固定填料上集中培养厌氧氨氧化菌群，实现局部的短程硝化反硝化，中层和上层的填料仍然保持外部填料培养好氧微生物，内部填料培养兼氧、 厌氧微生物。[〇〇79]如上所述，本发明提供了一种可以用于工业废水处理的综合性曝气生物滤池装置。所述曝气生物滤池装置可以利用短程硝化反硝化技术，还可以结合传统好氧厌氧生化处理工艺的嵌插固定型填料，还可以结合射流曝气装置。具体来说，所述曝气生物滤池装置可以以射流曝气系统作为充氧装置，利用悬挂固定型填料作为微生物的载体，并可以将滤池水体分为上层、中层、底层的梯度，调整曝气，可以在同一个反应池内同时形成好氧、兼氧和厌氧的反应环境。通过分散进水、脉冲式布水方式结合管道加热器的运用，持续保持底层水体合适的水温，在底层环境中，保证了短程硝化、反硝化的反应条件，利用短程硝化、反硝化有效节约了有机碳源，节约能耗。较之传统的活性污泥法、生物膜法、A2/0、SBR等传统处理方法，本发明维持了较高的微生物的多样性；同时仅在一个反应池内就可以同时完成好氧、兼氧、厌氧反应，处理效果彻底;并且通过区域性短程硝化、反硝化，可以同时具有处理高C0D废水和高氨氮，低碳氮比的工业废水、生活污水的处理需求，有效的节约了能源消耗和有机碳源。该装置一体化解决了生化水处理过程中的多项技术难题，具有广阔的应用前景。
[0080]下面通过实例对本申请的发明予以进一步说明，但并不因此而限制本申请的范围。[0081 ] 实施例1
[0082]以上海市某造纸废水废水为例，此废水的C0D指标达到了5600mg/L。采用的水处理方式为关闭脉冲装置，只使用主进水管道。采用的曝气生物滤池箱体为长宽高各为8米，4米和6米的长方体，两组射流曝气头通过水栗和鼓风机的作用在曝气生物滤池内形成稳定的气流，曝气长度约为7米。顶部曝气头的设置高度为5.5m，曝气头的喷嘴孔径为1.8cm，供气量为291113/1^，射水量为131113/1^，中层曝气头的设置高度为2.8111，曝气头的喷嘴孔径为1 ? 2cm，供气量为22m3/hr，射水量为10m3/hr 〇[〇〇83]该曝气生物滤池使用的嵌插式固定型填料约为长宽高各为1米的立方体，填料组合过程简单，内部填料主体为长宽高为lm，0.45m和0.2米的立方体，内部填料的孔隙的体积占内部填料总体积的比例为12%。[〇〇84]组合完毕的填料分三层悬挂在填料固定横杆上，每一层有三列悬挂填料，每一列的填料数量为5个，因为曝气生物滤池的箱体的长度为8m，因此平均下来，每一列填料和填料彼此之间可以维持0.5m的间隔。填料外部组件主要用于培养好氧微生物(微杆菌、诺卡氏菌等微生物菌群)，填料内部组件主要用于培养兼氧、厌氧微生物(甲烷杆菌、脱硫肠状菌、 脱氮硫杆菌等微生物菌群)，微生物挂膜、驯化后开始进行废水动态处理。[〇〇85]此设备对有机污染物的处理效果好，经过处理，当水力停留时间维持在1.2小时的时候，可以持续保持对有机污染物稳定持续的处理效果，废水的出水C0D可以稳定维持在 48mg/L左右，基本达到了《国家地表水质量标准》V类指标。[〇〇86]此方法较之传统的活性污泥法，在处理效果相似的情况下，至少节约能耗35%，而且由于可以保证在同一个反应池内同时发生好氧、兼氧、厌氧反应，该方法的脱氮除磷效果也更好。[〇〇87] 实施例2[0〇88 ]以上海市某科技公司餐厨垃圾渗滤液为例，该废水的C0D约为7 5 8mg/L，氨氮约为 1261mg/L，属于典型的高氨氮，低碳氮比废水。采用的水处理方式为脉冲装置和主进水管道同时进水，进水的水量比约为3比7。相对于处理高C0D废水的生物滤池，该曝气生物滤池的体积更大，箱体的长宽高各为10米，5米和6米。曝气长度达到9米左右，滤池中部的曝气头保持持续曝气，滤池上部的曝气头根据充氧需要采取间歇性曝气，顶部曝气头的设置高度为 5.5m，曝气头的喷嘴孔径为2.0cm，供气量为33m3/hr，射水量为18m3/hr，中层曝气头的设置高度为3.0m，曝气头的喷嘴孔径为1.5cm，供气量为25m3/hr，摄水量为1 lm3/hr。[〇〇89]脉冲出水口的水温维持在40°C左右。曝气生物滤池内使用的嵌插式固定型填料约为长宽高各位1.5米的立方体，填料组合过程简单，内部填料主体为长宽高为1.5m，0.55m和 0.25米的立方体，内部填料的孔隙的体积占内部填料总体积的比例为10%。[〇〇9〇]组合完毕的填料同样分三层悬挂在固定横杆上，底层填料的内部填料的数量为上层填料和中层填料的两倍。组合完毕的填料分三层悬挂在填料固定横杆上，每一层有五列悬挂填料，每一列的填料数量为4个，因为曝气生物滤池的箱体的长度为10m，因此平均下来，每一列填料和填料彼此之间可以维持〇.8m的间隔。上层和中层填料外部组件主要培养丛毛单胞菌、亚硝化单胞菌、贝式硫菌等微生物菌群，上层和中层内部填料组件主要培养脱氮极毛杆菌、脱硫肠状菌等微生物菌群，微生物挂膜、驯化后开始进行废水动态处理。下层填料外部组件和内部组件都培养厌氧氨氧化菌实现短程硝化反硝化，从而有效节省有机碳源，具体为待定荧光布罗卡地菌、待定斯图加特库氏菌或待定丙酸厌氧氨氧化球菌，该设备在不投加有机碳源的情况下可以对此废水进行有效处理，经过处理，当水力停留时间维持在50分钟的时候，可以持续保持对有机污染物和氨氮稳定持续的处理效果。废水的出水C0D 稳定在15mg/L，、总氮的数值低至19mg/L，完全达到《国家地表水质量标准》V类指标。[〇〇91]比较传统的A2/0法，利用此发明的处理效果明显更好。在处理效果明显优于A2/0 的前提下，该方案可以节能20%左右，更为重要的是由于生化反应所需的好氧、兼氧、厌氧反应都在同一个滤池内发生，造成设备的占地面积更小，可以节约占地30%左右。
[0092]综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。 [〇〇93]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种曝气生物滤池装置，其特征在于，包括箱体本体(1)，所述箱体本体(1)中设有进 水口(2)、出水口(3)、曝气装置(6)和脉冲装置(10)，所述箱体本体(1)内沿箱体的高度方向 设有一层以上固定填料(8)。2.如权利要求1所述的曝气生物滤池装置，其特征在于，所述脉冲装置(10)释放的水体 的温度为15-50 °C;和/或，所述箱体本体(1)中设有多个脉冲装置(10);和/或，所述脉冲装置(1)位于箱体本体(1)的底部。3.如权利要求1所述的曝气生物滤池装置，其特征在于，所述箱体本体(1)内还设有一 个以上用于分隔箱体本体(1)的内部空间的空间分隔件(9)。4.如权利要求3所述的曝气生物滤池装置，其特征在于，所述箱体本体(1)内通过空间 分隔件(9)所形成的各内部空间之间互相流体连通；和/或，所述进水口(2)和出水口(3)位于空间分隔件(9)所形成的不同的内部空间。5.如权利要求1所述的曝气生物滤池装置，其特征在于，所述曝气装置(6)为对箱体本 体(1)内水体的上层和/或中层进行曝气的曝气装置(6);和/或，所述曝气装置(6)为射流曝气装置。6.如权利要求1所述的曝气生物滤池装置，其特征在于，所述进水口(2)的高度低于所 述出水口(3)的高度。7.如权利要求1所述的曝气生物滤池装置，其特征在于，所述箱体本体(1)内沿箱体的 高度方向设有三层以上固定填料(8);和/或，箱体本体(1)内水体的上层、中层和下层均设有固定填料(8)。8.如权利要求1所述的曝气生物滤池装置，其特征在于，所述固定填料(8)通过固定填 料悬挂件(7)悬挂于箱体本体(1)中。9.如权利要求1所述的曝气生物滤池装置，其特征在于，所述箱体本体(1)的底部还设 有一个以上污泥排出口(4)。10.如权利要求1所述的曝气生物滤池装置，其特征在于，所述固定填料(8)包括多个前 后排布的外部填料框(801 )，其中，至少一个外部填料框(801)的框体内设有一个以上外部 填料支架(802)，还包括内部填料支架(805)，所述内部填料支架(805)位于所述多个前后排 布的外部填料框(801)所形成的柱形框体内，所述内部填料支架(805)上设有内部填料孔 (808)〇
【文档编号】C02F3/30GK106006962SQ201610331333
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】王鸿洋, 李恒
【申请人】上海立泉环境科技有限公司