改良型集约曝气及静脉式生物滤池的制作方法

文档序号:10346466阅读:777来源:国知局
改良型集约曝气及静脉式生物滤池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及污水处理领域,尤其是涉及一种能同时实现高效生物脱碳、脱氮且过滤效果优良的改良型集约曝气及静脉式生物滤池技术。
【背景技术】
[0002]曝气生物滤池(b1logical aerated filter,简称BAF)是在生物接触氧化工艺的基础上引入饮用水处理中过滤的思想而产生的一种好氧废水处理工艺,上世纪70年代末80年代初出现于欧洲,其突出特点是在一级强化处理的基础上将生物氧化与过滤结合在一起,滤池后部不设沉淀池,通过反冲洗脱出截留物和多余的生物质实现滤池的周期运行。该工艺不仅具有去除SS、COD, BOD、硝化、除磷、去除AOX(有害物质)的良好性能,而且具有容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好,运行能耗低,运行费用少的特点。
[0003]鉴于BAF工艺的许多优越性能,上世纪90年代以后,国内外许多的科研机构和环保企业开始对其在市政及工业废水领域的应用前景进行评估和工程实践,均取得了一定效果,但是BAF工艺在工程化运行过程中出现了滤床滤料易板结,反冲洗耗水量大,反洗不彻底,池底承托板上的滤头、滤帽等配气配水设施容易赌塞等一系列实质问题并未得到彻底有效的解决,这在很大程度上影响了该工艺在水领域的广泛应用。
[0004]后来,又有人开发了借助曝气实现污水在池体内部循环式反应的曝气生物滤池。中国发明专利:CN100357194C(单级内循环曝气生物滤池)及中国专利申请公布:CN1349937(生物膜法的集约曝气),该两部分公开内容的实质均涉及到:采用空气通过导流(筒)装置对液位进行提升,以被提升的液位差作为促使进入装置的液体实现再次自上而下循环穿越生物滤料层的动力,从而实现所谓的内部多重循环处理。
[0005]与传统的曝气生物滤池相比较,上述这种改进方法的显著特点为:
[0006]①传统曝气生物滤池由于直接从池底进行曝气充氧,因而正常运行过程中整个生物滤床基本处于好氧状态,故其床层内主要以好氧菌为主体,对有机物去除效果较好,但是缺乏厌氧及缺氧环境,对污水中氮的反硝化去除作用极为有限;而采用集约曝气的运行方式后,由于水体主要流向为自上而下的形式,故在生物滤床的上层主要以好氧菌为主,而在填料层的中下部分由于氧气很难抵达故主要以厌氧或缺氧菌为主,从而整个生物滤料床层在降解有机物的同时又具备了硝化及反硝化脱氮的功能;
[0007]②传统的曝气生物滤池大多采用带滤头滤帽式样的承托板,在长期的运行过程中由于截留的悬浮物与大量繁殖微生物及其脱落生物膜的不断增多,其承托滤板上的滤头滤帽很容易堵塞,往往都会导致配水配气不均匀从而影响处理效果;由于该装置底部的配水及承托装置采用格栅板或条形开洞承托层,故其具有相对较大的过流面积而不会发生堵塞,加上内部循环的作用使得过流量是正常进水量的数倍甚至数十倍,通过大流量配水能保证承托层配水的相对均匀。
[0008]然而,实践证明,该改进方法也存在很多不能克服的重大缺陷,其主要表现为:
[0009](I)由于待处理污水在曝气筒(或导流筒)内被曝气提升后进入池内自上而下经过曝气生物滤池的生物滤料层,从而实现内部循环的单次流程,如此反复运行,由于水流方向与重力方向一致(即下向流,见图1所示),很容易在长周期的运行后导致滤层逐步被压实并板结,严重时甚至会被堵塞,从而影响整个系统的传质,大幅降低处理效率。
[0010](2)该装置采用分离式提升曝气充氧,生物滤床内部的氧含量来源主要靠经曝气提升后溶解在污水中的部分氧气,这部分溶解氧在随着污水自上而下经过滤层的过程中,一部分被附着于上层液及表层生物填料上的好氧微生物吸收利用,另外一大部分溶解氧在自上而下的过程中随着填料床层阻力的逐级增大,污水在向下流的过程中为克服其阻力很容易将溶解在污水中的氧气释放到分压更低的大气当中,故最终能被微生物利用的溶解氧比例较低,而随污水深入生物床层的溶解氧则基本没有。
[0011 ]这势必造成整个系统能承载的好氧菌数量有限,且主要存在于上层液及表层较浅的生物填料中,而接近表层以下的填料床层区域则以缺氧甚至厌氧状态为主,整个床层靠下的区域则微生物数量较少,基本只起到过滤的作用。所以在实际的工程运用中,该工艺具有一定的脱氮效果,但其脱碳效果较为有限,尤其当应用在深度处理领域时,其CODcr去除率更低。
[0012]综上可知,传统的曝气生物滤池以及后来经改进的内循环式曝气生物滤池在实际运用过程中均存在较为明显的缺陷,从而影响此类技术的推广及应用。其主要表现为:要么具有一定的脱碳(除CODcr)效果,但其脱氮效果却较差,出水的悬浮物(SS)偏高;要么具有一定的脱氮效果且出水的悬浮物(SS)含量能控制在较低水平,但去除有机物的功能又不太理想。
【实用新型内容】
[0013]本实用新型提供一种改良型集约曝气及静脉式生物滤池,它具备优良的脱碳(去除有机物)效果,又兼具良好的反硝化脱氮的功能。同时,它还具有不会堵塞、运行成本低、核心工艺设施制作简单、安装及操作极为方便、使用寿命长、出水悬浮物(SS)含量低等优点。
[0014]本实用新型要解决的技术问题所采取的技方案是:改良型集约曝气及静脉式生物滤池包括生物滤池体,所述生物滤池体内设置有配水区、承托层、生物填料区和压顶水层区,所述生物滤池体内设置有集约曝气及循环导流装置,所述集约曝气及循环导流装置包括内导流筒,内导流筒下端与曝气装置相连,其特征是:所述内导流筒外设置有外导流筒,所述外导流筒下端伸入到配水区内、外导流筒上端设置有通气管并伸出至压顶水层区外,所述外导流筒与内导流筒之间间隔设置有吸水导管,所述吸水导管上端伸入到压顶水层区内、下端与内导流筒下端相连通。
[0015]本实用新型是这样实现的:待处理污水从进水及配水装置7进入生物滤池体I底部的配水区6进行布水后通过承托层5进入生物填料区3进行生物氧化处理,经一次处理后的污水经生物填料区域进入其上方的压顶水层区4内,之后压顶水层区内第一次处理后的污水被集约曝气及循环导流装置2的吸水导管2-2吸入,并通过汽提作用产生的抽吸负压吸入到内导流筒2-1底部,第一次处理后污水在内导流筒内被曝气装置12充氧并提升后进入外导流筒2-3,之后沿着内、外导流筒之间的空隙再次进入池底的配水区内,与后续从进水及配水装置7进来的污水在配水区内混合后,再自下而上依次经过承托层、生物填料区进行生物氧化处理,二次处理后的污水又进入压顶水层区内,之后压顶水层区内的污水又被集约曝气及循环导流装置的吸水导管2-2吸入,并通过汽提作用产生的抽吸负压吸入到内导流筒底部,经曝气处理后再次进入配水区内与原污水混合,如此周而复始的反复循环及多次被附着于生物床层内的微生物进行生物氧化分解,最终被高效生物氧化及净化后的污水从处理出水管道1流出,从而完成在该装置内的全过程处理。
[0016]其中,由于本实用新型在运行过程不仅会截留绝大部分原水中自带的胶体及悬浮物,而且还会高效的分解污水中的有机物并增殖大量的微生物及其正常代谢所脱落的微生物膜,故每运行一段时间后需生物滤床进行反洗(具体反洗周期视进水水质及有机物去除负荷而定),以排出池体内的悬浮物及多余的活性污泥,从而维持池体内总体微生物的活性及动态平衡,达到持久高效运行。
[0017]本实用新型通过在生物滤池体的内导流筒外设置有外导流筒,以及在内、外导流筒之间设置吸水导管(污水),一是使污水经过生物填料区氧化的方向变为自下而上(既为上向流)与水重力方向相反,解决了传统生物滤池污水流动方向与其重力方向相同所带来的问题;二是可使经一次或多次循环处理后的低浓度污水与刚进入配水区的原污水进行充分混合及稀释后再进行生物氧化处理,不仅提高了处理效果,而且使得滤池体针对浓度更高、毒性更大的污水具有良好的适用能力。
[0018]本实用新型所述生物滤池体反洗采用气-水联合反洗,需反洗时,先采
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