重力均匀分布进入恒-变水位一体化滤池1，经过石英砂滤床5过滤，过滤后水经集水渠6通过出水管8由清水池出水槽32进入清水池2，滤池A水位19和B水位20及出水调节阀7用于滤池恒水位运行时控制；滤池变水位运行时，滤池水位仅通过清水池出水槽总堰9控制，恒-变水位一体化滤池1的石英砂滤床5下面为滤池承托层4，气水分配系统27由穿孔管和W型滤砖组成，为滤池反冲洗提供大阻力均匀布气和配水，反冲洗风机12和清水栗15分别提供高强度压缩空气和滤后清水，通过反冲洗空气管道30和反冲洗空气阀11控制送入气水分配系统27，反冲洗废水通过管道和反冲洗排污阀13排入废水池3，排污栗26由污水浮球开关14控制将反冲洗污水排出废水池3，反硝化脱氮由碳源投加系统24根据处理水量及硝氮去除量投加碳源，进水硝氮检测仪29A和出水硝氮检测仪29B在线监测实时为系统反馈数据，实现准确投加控制。
[0027]当恒-变水位一体化滤池1恒水位运行:进水通过进水总堰31由初滤水控制阀16进入进水渠22，通过弧形进水堰板25重力均匀分布进入恒-变水位一体化滤池1，经过石英砂滤床5过滤，滤后水经集水渠6、出水管8和出水调节阀7和清水池出水槽总堰9进入清水池2，滤池A水位19设定为滤池恒水位过滤水位，通过超声波液位仪23采集滤池水位变化信号，实时传送至PLC控制系统28，PLC控制系统28对设定恒水位A水位19及实时水位进行比较，通过PID闭环控制系统对设定水位和水位变量误差的运算，将信号输出至附加处理程序，对出水调节阀7的开度进行调整，使出水流量与进水流量保持平衡，实现滤池恒水位运行，实际水位值比设定水位值越大，输出的阀门开度也越大，为了防止出水调节阀7的频繁启动，设定水位与实际水位的绝对差值达到50_时，出水调节阀7的开度调整一次，当出水调节阀7全部打开，滤池水位继续上升至B水位20时，滤池过滤剩余水头全部用尽，这时恒-变水位一体化滤池1需要进行反冲洗或驱氮程序，恢复滤池的过滤水头，滤池反冲洗或驱氮由PLC控制系统根据超声波液位仪23测定滤池B水位20和滤池反冲洗周期的时间关系来确定，在滤池设定的反冲洗周期内，恒-变水位一体化滤池1水位在A水位19和B水位20之间变化的水头损失视作为滤池反硝化脱氮过程中氮气气泡气阻造成的水损，这时只需要关闭初滤水控制阀16和出水调节阀7，打开反冲洗清水控制阀18和清水栗15，进行几分钟的水力扰动释放出石英砂滤床5中滞留的氮气气泡，就能恢复恒-变水位一体化滤池1的过滤水头，驱氮程序结束后，恒-变水位一体化滤池1恢复进水，重新进入滤运运行状态；恒-变水位一体化滤池1过滤运行时间到达设定的反冲洗周期时间或滤池驱氮频度高于设定值时，PLC控制系统28启动滤池反冲洗程序，分别关闭初滤水控制阀16和出水调节阀7，按反冲洗模式要求相应打开反冲洗空气阀11、反冲洗风机12、反冲洗清水控制阀18及清水栗15进行气洗、气水混洗和清水漂洗，程序结束后关闭和打开相应的阀门、水栗和风机，恢复进水，恒-变水位一体化滤池1重新进入初始过滤的恒水位运行状态，反冲洗废水池3的污水则由排污栗26根据池内污水浮球开关14控制排出池体，腾出池容迎接下一次反冲洗的污水。
[0028]当恒-变水位一体化滤池1变水位运行时:进水通过进水总堰31由初滤水控制阀16进入滤池进水渠22，通过弧形进水堰板25重力均匀分布进入恒-变水位一体化滤池1，经过石英砂滤床5过滤，滤后水经集水渠6、出水管8和出水调节阀7和清水池出水槽总堰9进入清水池2，滤池C水位21是通过清水池出水槽总堰来进行控制，恒-变水位一体化滤池1过滤运行期间出水调节阀7保持全部打开状态，滤池内水位变化不对出水调节阀7的开度作调整，当超声波液位仪23测定滤池水位到达B水位20设定值或滤池到达设定的反冲洗周期时间时，PLC控制系统28启动滤池反冲洗程序，分别关闭初滤水控制阀16和出水调节阀7，按反冲洗模式要求相应打开反冲洗空气阀11、反冲洗风机12、反冲洗清水控制阀18及清水栗15进行气洗、气水混洗和清水漂洗，程序结束后关闭和打开相应的阀门、水栗和风机，恢复进水，恒-变水位一体化滤池1重新进入初始过滤的运行状态，滤池单元控制柜24可以对反冲洗时间及反冲洗液位进行现场调整，进行现场干预和手动操作反冲洗，反冲洗废水池3的污水则由排污栗26根据池内污水浮球开关14控制排出池体，腾出池容迎接下一次反冲洗的污水。
[0029]本实用新型采用重力流进水堰槽布水，滤床采用天然高品位粗颗粒均质石英砂滤料，石英砂滤料优选海砂，有效粒径2-5_，粒型要求球形，表面粗糙的均质粗颗粒滤料，石英砂滤床深度1.8m-2.5m，有足够的过滤水质保护深度及反硝化脱氮水力停留时间，污水中的悬浮物通过滤床被拦截、沉淀、扩散、水动力、静电吸附等系列物理化学作用被砂床截留，由于该粒径的石英砂有较好的孔隙率，悬浮物能随着水力紊流进入砂床纵深处，达到深层过滤效果，出水悬浮物能稳定低于5mg/l，由于深床滤池属于深层过滤，砂床沿程截留悬浮物，表面污泥负荷高达5kg/m2/d，反冲洗频率低，滤池过滤周期长。滤池承托层由五种不同规格的鹅卵石经过交叉级配组成，滤池承托层高度为0.3-0.5m。滤池采用恒水位模式运行，避免进水高位瀑流跌落充氧，降低有机碳源消耗量，节约脱氮运行成本，冬季运行避免进水高位跌落水温流失，保持微生物反硝化速率，保证冬季滤池反硝化脱氮效果，滤池一池多用，既能反硝化脱氮又能过滤去除悬浮物，是全年候的反硝化脱氮滤池，出水总氮及悬浮物能符合国家未来最严格的排放标准。
[0030]本实用新型的滤池分别通过PLC控制系统的PID闭环控制器及出水槽总堰控制滤池控制滤池出水，既能以恒水位运行，又能以变水位运行，真正实现变水位滤池恒水位运行，恒水位滤池变水位运行。滤池同时设置清水池出水槽总堰和在滤池出水管道上安装出水调节阀，通过超声波液位仪和PLC控制系统的PID闭环控制器控制出水调节阀的开度，达到滤池进出水流量的平衡，实现滤池恒水位运行；全部打开调节阀，通过清水池出水槽总堰控制滤池水位，实现滤池变水位运行。
[0031]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种恒水位及变水位一体化的反硝化深床滤池，其特征在于:包括恒-变水位一体化滤池、清水池和废水池，所述恒-变水位一体化滤池底部自上而下设有石英砂滤床、滤池承托层、气水分配系统和集水渠，恒-变水位一体化滤池设有进水总渠和进水渠，进水渠一端连接初滤水控制阀，另一端连接反冲洗排污阀，反冲洗排污阀通过污水管接至废水池中，进水总渠内设有进水硝氮检测仪，进水渠设有弧形进水堰板，进水总渠上方设有碳源投加系统；恒-变水位一体化滤池的池顶分别安装单元控制柜和超声波液位仪；所述气水分配系统通过反冲洗空气管道连接反冲洗空气阀和反冲洗风机；所述清水池内设有出水槽总堰，出水槽总堰一侧形成清水池出水槽，清水池出水槽内设有出水硝氮检测仪，清水池底部设有清水栗，清水池顶部设备间安装滤池PLC控制系统；所述滤池底部的集水渠连接出水管，出水管上设有出水调节阀，集水渠通过出水管和出水调节阀连接清水池出水槽至清水池，所述清水栗连接至集水渠底部与滤池相连；所述废水池内设有污水浮球开关，废水池底部设有排污栗，排污栗连接排污管。2.根据权利要求1所述的一种恒水位及变水位一体化的反硝化深床滤池，其特征在于:所述石英砂滤床的深度1.8m-2.5m。3.根据权利要求1所述的一种恒水位及变水位一体化的反硝化深床滤池，其特征在于:所述石英砂滤床的滤料优选为球形，表面粗糙均质的粗颗粒海砂，有效粒径为2-5mm。4.根据权利要求1所述的一种恒水位及变水位一体化的反硝化深床滤池，其特征在于:所述滤池承托层高度为0.3-0.5m，滤池承托层由五种不同粒径的鹅卵石通过级配组成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种恒水位及变水位一体化的反硝化深床滤池，包括恒-变水位一体化滤池、清水池和废水池，滤池底部设有石英砂滤床、滤池承托层、气水分配系统和集水渠，滤池内设有进水总渠和进水渠，进水渠设有弧形进水堰板，滤池设有碳源投加系统；清水池内设有出水槽总堰，出水槽总堰一侧形成清水池出水槽，清水池底部设有清水泵，滤池配置PLC控制系统；集水渠通过设有出水调节阀的出水管连接清水池出水槽至清水池，清水泵连接至集水渠底部与滤池相连。本实用新型与现有技术相比的优点是：变水位滤池恒水位运行，恒水位滤池变水位运行，一种滤池双模运行，滤池既能除磷脱氮又能过滤去除悬浮物等污染物，一池多功能。
【IPC分类】C02F101/16, C02F101/10, C02F3/28
【公开号】CN204958517
【申请号】CN201520589480
【发明人】符福煜
【申请人】上海奥迪菲环境工程有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月3日