专利名称：一种采用悬浮滤料的接触氧化生物滤池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采用悬浮滤料作为微生物载体的用于污水处理的接触氧化生物滤池。
背景技术：
在现有的接触氧化反应池中，微生物的载体一般采用弹性填料，这种填料由塑料丝捆扎成长条束状并垂直悬挂、固定在反应池中，在运行过程中，填料上的微生物对污水中的有机污染物进行生物降解。由于长条束状填料的比表面积较小，附着的微生物量就少，填料中一般微生物浓度在4～6g/m3填料，由于微生物量少，所以导致单位体积填料对有机物的降解负荷偏小，一般有机物的降解负荷为1～3kgBOD5/m3填料·d；由于长条束状填料的比表面积较小，其比表面积一般只有300～500m2/m3填料，其上附着的微生物量就少，而且微生物均以膜状生长，所以在向池内曝气供氧的过程中，空气泡与微生物膜的接触面积小，导致氧的利用率不高；同时，由于长条束状填料间的空隙很大，填料对运行过程中脱落的老化微生物膜和原污水中的悬浮物没有截留作用，所以必须在接触氧化反应池后设置二次沉淀池来进行固液分离；另外，现有的接触氧化反应池均在填料层下面的配水区进行曝气供氧，使得整个填料层上生长的微生物均为好氧环境下生存的嗜氧微生物，只具有降解污水中碳化有机物的功能，而不能生长具有降解污水中氨氮等营养物质的只有在厌氧、缺氧环境下生存的脱氮微生物。
在现有的曝气生物滤池中，微生物的载体一般采用圆形陶粒滤料，该种陶粒比较重，其比重一般在2～2.5t/m3左右，所以在该种滤池中，圆形陶粒滤料必须堆填在滤池中下部的承托滤板上，由承托滤板来支撑圆形陶粒滤料的巨大重量和运行中的水压，使得滤体的工程结构较复杂，工程投资也大；同时由于圆形陶粒滤料在滤池中的高度一般都在4m左右，所以在对滤池进行反冲洗时必须采用气水联合反冲洗才能使滤床松动而达到较好的效果，这样就必须在滤板上安装有反冲洗长柄滤头，同时必须有固定的反冲洗水泵和反冲洗鼓风机来保证气源和水源的供应，且反冲洗程序复杂，从而大大增加了工程投资、操作难度和运行费用；另外在运行过程中，给滤池提供氧源的曝气器和反冲洗用长柄滤头均安装在4m高的圆形陶粒滤料层底部，材质一般均为塑料和橡胶，在长期受到滤料的堆压并由于自身的老化而较容易损坏，一旦损坏则几乎无法检修和更换，除非将所有的滤料移至滤池外才能进行，而这样就会导致较大的检修工作量，同时会使滤池长时间停止运行；另外滤料在清运至滤池外的过程中，滤料上的微生物会大量脱落，而移至滤池外的滤料上的微生物在较短时间内也会死亡，所以在检修、更换完毕后将陶粒滤料回装进滤池后不能马上正常运行而达到处理效果，必须对微生物重新进行培养和驯化。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有的接触氧化反应池和曝气生物滤池存在的缺陷，提供一种单位体积填料对有机物的降解负荷大、氧的利用率高、不需要设置二次沉淀池来进行固液分离、反冲洗方便、池体工程结构简单、滤头和曝气系统检修方便、既具有降解污水中的有机污染物又具有降解污水中氨氮等营养物质且污水处理效果显著的接触氧化生物滤池。
为达到上述目的，本实用新型的接触氧化生物滤池为长方体或圆筒体，由进水配水区、悬浮滤料层、出水区以及位于出水区外侧的出水渠组成。其中进水配水区位于池体下部，悬浮滤料层位于池体中部，出水区位于池体上部；在进水配水区底部设有污水进水管和进水分配渠，该分配渠在滤池反冲洗时兼作排污渠，并将反冲洗时所排污水由排污渠汇集后用管道排至池外；在悬浮滤料层中安装有曝气管道，在滤池运行时向滤料上的微生物提供氧气；在进水配水区下部还设有反冲洗空气管；在出水区的下部和悬浮滤料层的上部设有防止滤料上浮并克服滤料浮力的滤板，滤板上安装有可从滤板上部拆卸清洗、更换的滤头。
在这样的结构中，由于采用了比表面积大、粒径小、比重小于水的悬浮圆形粒状滤料，使得整个滤料层中供微生物附着生长的滤料面积大大增加，其比表面积高达3000～4500m2/m3滤料，因而使得生长在滤料表面的微生物量也大大增加，滤料层中的微生物浓度高达10～15g/m3滤料，如此高的微生物浓度使得运行过程中单位体积滤料可降解的有机污染物量大大提高，有机污染物的降解负荷可达5～8kgBOD5/m3滤料，在处理一定量的同等污染程度的污水时，所需的池容和滤料量大大减少；曝气管在工作时，其释放出的空气泡在滤池内上升过程中不断被圆形、直径较小的悬浮滤料进行切割，从而产生大量的小气泡，使气泡与微生物的接触面积和接触时间大大增加，所以提高了氧的利用率；由于进水配水区位于池体下部，这样污水与空气自下而上同向流过长有微生物膜的悬浮滤料层时，滤料层对污水中的悬浮物质和脱落的微生物膜进行截留，起到生物过滤的作用；在该滤池结构中，曝气管的位置根据需要可设置在悬浮滤料层中的不同高度处，使得以曝气管为界，下部为缺氧区，上部为好氧区，从而起到既具有降解有机污染物的功能，同时又具有硝化和反硝化脱氮功能；在这样的结构中，由于滤板位于滤料层的顶部，滤板上部为清水区，所以当滤头堵塞或损坏时，可以直接从滤板上部更换滤头，非常方便；又由于曝气采用不锈钢穿孔管，所以不易损坏，故一般不需检修，若必须检修时，只要慢慢排水以降低滤池中的水位，使悬浮滤料层的顶面随着水位降低而下降，直至曝气管从滤料层中露出时即可检修。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型接触氧化生物滤池的结构示意图。
具体实施方式
图1所示的接触氧化生物滤池包括进水配水区1、悬浮滤料层2、出水区3及位于出水区旁侧的出水渠4等部件，池体为长方体或圆筒体。当池体为圆筒体时，出水槽4为与池体同心的圆柱体，其底部设有出水管11；当池体为长方体时，出水槽4为以池体中心线作为对称线而位于池体两侧的长方形水槽。在进水配水区1底部设有带分配孔板13的污水进水分配渠14，该渠在滤池反冲洗时也作为反冲洗排水用，该渠通过管道分别与进水管7和反冲洗排水管15相连；若工艺要求对污水中的氨氮进行去除时，该渠也与回流水管9和回流水泵10相连；在进水配水区1底部还设有反冲洗空气管12。在出水区3的下部和悬浮滤料层2的上部设有滤板6，滤板6上设有可从滤板上部拆卸清洗的滤头5，该滤头的作用是防止悬浮滤料在运行中随净化后的水流出滤池。在悬浮滤料层2中设有曝气管8，曝气管8在悬浮滤料层中的位置可根据滤池进、出水水质要求计算确定。该接触氧化生物滤池具有净化污水效率高和处理出水水质好的特点，不仅可去除有机污染物，同时也具有硝化—反硝化的脱氮功能，而且反冲洗方便。
这样，在接触氧化生物滤池运行时，待处理污水与滤池回流水分别通过污水进水管7和回流水管9经混合后流入进水分配渠14，并通过进水分配渠14顶部的分配孔板13均匀流入进水配水区1。进入配水区1的污水在上升过程中受到悬浮滤料层2的阻挡而在悬浮滤料层2下均匀分布后上升通过悬浮滤料层2，悬浮滤料层2内的曝气管8将滤料层分成两部分，上部为好氧区而下部为缺氧区。污水上升过程中首先流过缺氧区，缺氧区悬浮滤料上优势生长有反硝化菌，该微生物利用进水中的有机物作为碳源将污水中的NO3--N转化为N2，实现反硝化脱氮；污水从缺氧区流出后即进入好氧区，好氧区悬浮滤料上优势生长有嗜氧菌和硝化菌，嗜氧菌和硝化菌利用曝气管8提供的空气中的氧以及反硝化脱氮过程中生成的氧来分别降解污水中的有机碳化污染物和将NH3-N转化为NO3--N，从而使污水得到净化。当滤池运行一段时间后，随着滤料上增厚微生物膜的脱落以及滤池截留的SS不断增加，导致滤料层的阻力增加，此时必须关闭进水管7、回流水管9以及曝气管8的阀门，并打开反冲洗排水管15的阀门，同时开启反冲洗空气管12，利用出水区3中储存的净化水的下向流动并在反冲洗空气的搅动下使正常工作时呈压缩状态的滤料层向下膨胀，并使滤料在流体冲刷和滤料颗粒间相互磨擦的双重作用下，脱落的微生物膜和被截留的SS与滤料分离，并随反冲洗排水一起排出滤池外。
实例在平面尺寸为9000×5000mm，高度为7000mm的方形接触氧化生物滤池中，充填有高度为3000mm的圆形悬浮滤料，滤料层顶部的滤板距池顶距离为1600mm，滤料层底部距池底2400mm，曝气管安装在滤料层中间距滤料层底部1200mm而距滤料层顶部1800mm处。当BOD5容积负荷为4.8kg/m3·d、NH3-N容积负荷为0.8kg/m3·d、回流比为60％、曝气气水比为5.7∶1时，该设备可将3000m3/d生活污水的BOD5从145mg/l降至10mg/l，将NH3-N从28mg/l降至2mg/l，将NH3-N从45mg/l降至10mg/l。
权利要求1.一种采用悬浮滤料的接触氧化生物滤池，由进水配水区(1)、悬浮滤料层(2)、出水区(3)以及位于池体外在出水区(3)外侧的出水渠(4)组成，池体为长方体或圆筒体，其特征在于所述的进水配水区(1)位于池体下部，悬浮滤料层(2)位于池体中上部，出水区(3)位于池体上部；在进水配水区(1)底部设有进水分配渠(14)，进水分配渠(14)也作为反冲洗排水渠用，进水管(7)、回流水管(9)、反冲洗排水管(15)分别由管道与进水分配渠(14)相连，在进水配水区(1)中下部还设有反冲洗空气管(12)；在悬浮滤料层(2)内中下部设有曝气管(8)，悬浮滤料层(2)顶部设有滤板(6)；出水渠(4)底部设有出水管(11)；污水由进水管(7)经进水分配渠(14)后进入进水配水区(1)，然后均匀向上流过悬浮滤料层(2)的缺氧区和好氧区，净化水经出水区(3)而进入出水渠(4)，然后由出水管(11)流出和部分回流，部分回流水由回流水泵(10)加压并经回流水管(9)重新进入滤池。
2.根据权利要求1所述的接触氧化生物滤池，其特征在于在悬浮滤料层(2)中采用了比表面积大、粒径小、比重小于水的悬浮圆形粒状滤料，其比表面积高达3000～4500m2/m3。
3.根据权利要求1所述的接触氧化生物滤池，其特征在于所述的滤板(6)上安装有可从滤板上面出水区(3)进行拆卸清洗的滤头(5)，滤头(5)的滤水帽位于滤板下伸入悬浮滤料层(2)中。
4.根据权利要求1所述的生物滤池，其特征在于所述的曝气管(8)位于悬浮滤料层(2)中部，曝气管(8)在悬浮滤料层(2)中的位置可根据污水进水水质和所要求的处理后排水水质计算确定。
专利摘要本实用新型公开了一种采用悬浮滤料作为微生物载体的接触氧化滤池。其结构要点是进水配水区1位于池体下部，悬浮滤料层2位于滤池的中部，出水区3位于池体上部；在进水配水区1底部设有进水管7和带分配孔板13的污水进水分配渠14、反冲洗空气管12、反冲洗排水管15；在出水区3的下部和悬浮滤料层2的上部设有滤板6，在悬浮滤料层2中设有曝气管8；在出水区3侧面设有出水渠4和出水管11，以及回流水管9和回流水泵10。该接触氧化滤池具有净化污水效率高和处理出水水质好的特点，不仅可去除有机污染物，同时也具有硝化-反硝化的脱氮功能，而且反冲洗方便。
文档编号C02F3/10GK2568636SQ0226424
公开日2003年8月27日 申请日期2002年9月10日 优先权日2002年9月10日
发明者郑俊, 王健 申请人:马鞍山市华骐环保科技发展有限公司