专利名称：一种曝气生物滤池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理装置，具体涉及一种曝气生物滤池。
技术背景曝气生物滤池(Biologicai Aerated Filter,简称BAF)是一种新型高负荷 固定床生物膜反应器，具有体积小、处理效率高、出水水质好、流程简单 等优点，它集过滤截留和生物吸附于一体，由于具有优良的过滤吸附作用， 不仅可以用于污水的二级和三级处理，而且还可用于微污染水源水预处理 等，有着较好的应用前景。曝气生物滤池有多种工艺形式和操作方法，根据水流方向的不同，曝 气生物滤池可分为上向流和下向流，通常为上向流型；根据填料的不同有 悬浮型和沉没型。按功能可分为去碳曝气生物滤池、硝化曝气生物滤池、 反硝化曝气生物滤池、水源水预处理曝气生物滤池和组合曝气生物滤池 等。曝气生物滤池工作原理为在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料， 滤料表面生长着生物膜，滤池内部曝气，通过布置在滤板上的滤头将空气 和水均匀的分散到池体中。由于滤料上附着高浓度的生物膜，利用其强氧 化降解能力快速降解废水中的污染物，同时，利用滤料粒径较小的特点及 生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜 不会随水漂出，由此达到净化废水的目的。随着过滤的进行，由于滤料层 内生物膜逐渐增厚，悬浮固体不断积累，过滤水头损失逐步加大，在一定 进水压力下，设计流量将得不到保证，此时通过底部的反冲洗进水管和反 冲洗进气管进行反冲洗再生以去除滤床内过量的生物膜及悬浮固体，恢复 滤池的处理能力。曝气生物滤池结构形式为在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料， 以提供生物膜生长的载体，污水由下向上或由上向下流过填料，在滤料层下部鼓风曝气，使空气与污水逆向或同向接触。污水经进入曝气生物滤池 底部，经过长柄滤头进入滤料层。同时向滤料层进行曝气充氧，处理后的 出水通过出水管道外排。供气系统采用鼓风曝气系统，主要有鼓风机、空 气扩散装置(曝气器)和一系列管道组成。大部分曝气生物滤池工艺进水、 进气与反洗进水进气设有两套系统。图l为一种传统的曝气生物滤池结构 示意图，其包括池体l、由独立设置的工艺曝气管2和反洗进气管3组成的布气系统、由独立设置的工艺进水管4和反洗进水管5组成的布水系统、分 布有长柄滤头7的滤板6、填料8、出水管ll等部分；布水系统将水输入曝 气生物滤池，水通过滤板上设置的滤头进入填料区进行生物处理，同时布 气系统将气体均匀地分布于填料区域供生物处理提供气源，经填料区域处 理合格的水排出曝气生物滤池。常见曝气生物滤池工艺曝气进气管与反冲 洗管独立设置，由曝气生物滤池的原理可知，布水布气效果的好坏直径影 响曝气生物滤池的运行效果。而布水布气是由滤板、滤头和配水方式共同 组成的，此三部分也就成为曝气生物滤池最关键的结构部分之一。传统曝 气生物滤池大多采用的是预制滤板，各块滤板在曝气生物滤池的底部进行 二次拼装，各滤板之间采用压铁板等材料固定，这种滤板设计施工复杂，存在众多缺陷平整度不易控制，底部凸凹不平，导致配水配气不够均匀； 分块安装容易产生偏位误差，导致模块放不下；如果设计或施工不当，滤板边缘密实度降低容易导致翻板现象，造成严重后果。拼装滤板不易安装可调式滤头，更加局限了对布水布气系统平衡度的控制。图2是传统的曝气生物滤池的布气系统示意图，图中，通过多级曝气支管的连接将端口垂直向上折弯的曝气管均匀分布在所述池体内，气源从曝气总管21进入，到 达一级曝气管22，然后到达二级曝气管23，再达到三级曝气管24，如有必 要，可以再引入次级曝气管，最后达到曝气端管25。，这种布气方式容易 造成曝气分布不均。因此，现有曝气生物滤池技术中存在的布水布气不均匀、容易出现滤 板翻板现象、曝气生物滤池设计和建造复杂等问题，仍是本领域技术人员 急需解决的问题。实用新型内容本实用新型的目的是为了解决现有曝气生物滤池技术中存在的布水 布气不均匀、容易出现滤板翻板现象、曝气生物滤池设计和建造复杂等问 题。为此，本实用新型提供了一种新型的曝气生物滤池，其包括池体、曝 气及反洗进气管组、进水及反洗水管组、整浇滤板和填料，其中 所述的整浇滤板包括(i) 与所述池体经钢筋连接并呈"井"字形分布于池体中的滤梁，(ii) 在建造所述曝气生物滤池时与所述滤梁一起现场浇筑的滤板，和(iii) 均匀分布在所述滤板上的长柄滤头； 所述曝气及反洗进气管组通过多级曝气支管的连接将端口垂直向下折弯并在端部开孔的穿孔曝气端管均匀分布在所述整浇滤板下部的池体内。 进一步的，根据本实用新型的曝气生物滤池，其中，所述的长柄滤头包括设置有外螺纹的上滤帽，在浇筑整浇滤板时预埋于所述滤板中并设置有内螺纹的预埋螺母，所 述上滤帽与所述预埋螺母的上部连接，上端通过外螺纹与所述预埋螺母中部的内螺纹连接的滤杆，和与所述滤杆下端连接的下滤帽；所述滤杆自上而下分别设置有两个或两个以上的圆形进气孔和一个 长方形进水孔，所述滤杆的高度可以通过与所述预埋螺母连接的螺纹上下 调节。所述长方形进水孔的长边与滤杆轴向一致。所述圆形进气孔最优选 是两个。空气通过曝气总管进入各级曝气管，最后进入端口垂直向下折弯并在 端部开孔的穿孔曝气端管内，由于穿孔曝气端管的微气孔的特别设计，可 使气泡均匀分布到水体中，然后滤板下部水体内的气体通过长柄滤头的进 气孔进入长柄滤头内，再进一步进入滤板上部的滤料层中；同时滤板下部 的待处理污水通过长柄滤头的长方形进水孔进入长柄滤头内，再进一步进 入滤板上部的滤料层中，进行生物处理；由于所有的长柄滤头是同一规格 的，该长柄滤头的滤杆的相对高度可以通过与预埋螺母中部的螺纹配合而 得到调节，也就是说，分布在滤板上不同位置的长柄滤头上的进气孔在水平位置上是相同的，从而可以确保滤板的不同位置的空气穿过长柄滤头的 量是均匀一致的。另外，在气流较大的情况下，过量的气体可以通过第二 进气孔，甚至通过长方形进水孔进入滤板上部的滤料层，从而可以避免翻 板现象。可见，通过本实用新型的上述设计，顺利地解决现有曝气生物滤池技 术中存在的布水布气不均匀、容易出现滤板翻板现象、曝气生物滤池设计 和建造复杂等问题。
图l是一种传统的曝气生物滤池结构示意图。图2是传统的曝气生物滤池的布气系统示意图。 图3是本实用新型的曝气生物滤池结构示意图。 图4是本实用新型的曝气生物滤池的长柄滤头示意图。 图5是本实用新型的曝气生物滤池的曝气及反洗进气管组示意图，其为图3中A的细部。图6是本实用新型的曝气生物滤池的穿孔曝气管示意图，其为图5中B的细部。其中，主要附图标记说明如下1、 池体 742、 工艺曝气管 7521、 曝气总管 7622、 一级曝气管 7723、 二级曝气管 8、24、 三级曝气管 9、25、 曝气端管 913、 反洗进气管 924、 工艺进水管 935、 反洗进水管 946、 滤板 95.第一进气孔 ,第二进气孔 ,长方形进水孔 .下滤帽 填料曝气及反洗进气管组 .曝气总管 ,一级曝气管 .二级曝气管 ,三级曝气管 .穿孔曝气端管71、 上滤帽72、 预埋螺母97、微气孔10、 进水及反洗水管组11、 出水管73、滤杆具体实施方式
以下参考附图并通过具体实施方式
图，进一步说明本实用新型。但是， 这些实施例只是为了便于理解本实用新型而作说明之用，并非用于限制本 实用新型。如图3至图6所示，图3是本实用新型的曝气生物滤池结构示意图，图4 是本实用新型的曝气生物滤池的长柄滤头示意图，图5是本实用新型的曝 气生物滤池的曝气及反洗进气管组示意图，图6是本实用新型的曝气生物 滤池的穿孔曝气管示意图。本实用新型提供的一种新型的曝气生物滤池，其包括池体l、由曝气 及反洗进气管组9组成的布气系统、进水及反洗水管组10组成的布水系统、 分布有长柄滤头7的整浇滤板和填料8，其中所述的整浇滤板包括(i)与所述池体l经钢筋连接并呈"井"字形分布 于池体中的滤梁(图中未示出)，(ii)在建造所述曝气生物滤池时与所述滤梁 一起现场浇筑的滤板6，和(iii)均匀分布在所述滤板6上的长柄滤头7;所述曝气及反洗进气管组通过多级曝气支管的连接将端口垂直向下 折弯并在端部开孔的穿孔曝气端管95均匀分布在所述整浇滤板下部的池体1内。在另一实施方式中，所述的长柄滤头包括设置有外螺纹的上滤帽71， 在浇筑整浇滤板时预埋于所述滤板6中并设置有内螺纹的预埋螺母72，所 述上滤帽71与所述预埋螺母72的上部连接，上端通过外螺纹与所述预埋螺 母72中部的内螺纹连接的滤杆73，和与所述滤杆73下端连接的下滤帽77; 所述滤杆73自上而下分别设置有两个或两个以上的圆形进气孔(第一进气 孔74和第二进气孔75或更多)和一个长方形进水孔76。所述长方形进水孔 76的长边与滤杆73轴向一致。并且所述滤杆73的高度可以通过与所述预埋 螺母72连接的螺纹上下调节。在建造本实用新型的曝气生物滤池时，整浇滤板(即滤板6与滤梁(图 中未示出))一起现场浇筑，其中滤梁与池体1是采用钢筋连接的，浇筑之后每格池子的滤板6都是一个整体。这种设计有效的避免了传统预置板可 能出现的因压力过大而造成翻板的情况，更有效提高了滤板6的平整度， 大大降低了施工难度，滤梁采用井字形，梁与梁垂直交叉分布于滤板6下 方，这种方式施工起来既简便又节省成本，滤板6下方的空间更大，更便 于施工和日后人工检修。在本实用新型最优选的实施方案中，曝气生物滤池的长柄滤头7的组 成及结构详述如下-1) 滤头由预埋螺母72、滤杆73、上滤帽71、下滤帽77、锁紧螺母(图 中未示出)、橡胶垫片(图中未示出)等部件组成。2) 预埋螺母72是预埋于钢筋混凝土的滤板6中，预埋螺母72的内部 设置有内螺纹，预埋螺母72通过内螺纹的上部与上滤帽71配合连接，预 埋螺母72通过中部的内螺纹与滤杆73的下端配合连接。3) 滤杆73上端设有外螺纹，与预埋螺母72中部的内螺纹配合，此螺 纹配合可使滤杆73具有上、下调节的功能，可随时调节滤杆73及下滤帽 77的平整度；滤杆73的下端设计有精密的定位卡槽(图中未示出)，可使 下滤帽77方便、牢靠的安装在滤杆73的下端。4) 滤杆73上设置有二个0>2mm圆孑L，即第一进气孔74和第二进气孔 75，以及一个长方形进水孔76,该长方形进水孔76的长边与滤杆73的 轴向一致；在气压较低的曝气作业时，上侧的第一进气孔74用于工艺曝 气的进气(当不设独立的工艺曝气系统时)，在气压较高的反冲洗作业时， 二个小圆孔提供进气，长方形进水孔76除具有进水功能外，还可用于稳 定反冲洗的冲气强度。在本实用新型最优选的实施方案中，长柄滤头总长 450mm，长方形进水孔76长20mm，长方形进水孔76上端至第二进气孔 的距离为40mm，第一进气孔74与第二进气孔75的距离为30mm。5) 上滤帽71设计有16条2mm宽的辐射状缝隙(如图4所示)，是水和 气进入滤料8层的通道(缝隙的宽度、条数、面积可根据具体使用场合的 要求设计)。6) 下滤帽77为鸟笼状，阻力小，设有18条1.8mm宽的辐射状缝隙(如8图4所示)，下滤帽77与滤杆73的精密配合，使下滤帽能十分方便和牢 固地安装在滤杆73的下端。被处理水从下滤帽77进入，经滤杆73的内 孔和上滤帽71流入滤料8中。该下滤帽77将被处理水中的悬浮物完全挡 在下滤帽77的外面，杜绝了长柄滤头7被堵塞的隐患。7)锁紧螺母(图中未示出)设有内螺纹，与滤杆73上端的外螺纹配合， 当滤杆上、下位置调节好后，通过专用工具，使锁紧螺母将滤杆73牢牢 地锁定在预埋螺母上。在本实用新型最优选的实施方案中，预埋螺母72、滤杆73、上滤帽 71、下滤帽77、锁紧螺母(图中未示出)五大主件全部采用通用型ABS工 程塑料，ABS (丙烯腈一丁二烯一苯乙稀)共聚物具有独特的稳定性能， 坚韧，具有抗冲击强度高，良好的耐化学性能且安全无毒性。用ABS制 成的产品，强度高，韧性好，抗冲击耐腐蚀，抗老化，不变形，安全无毒， 是一种制造滤头的理想材料。在本实用新型最优选的实施方案中，曝气生物滤池的静压分层式布气 系统见图5和图6所示。与传统的曝气生物滤池工艺曝气进气管与反冲洗 管独立设置不同的是，在本实用新型的曝气生物滤池中，采用"静压分层 式"布气系统，布气管见图5和图6。气源从曝气总管91进入，到达一级 曝气管92，然后到达二级曝气管93，再达到三级曝气管94，如有必要， 可以再引入次级曝气管，最后达到穿孔曝气端管95。本实用新型的布气 系统与传统的穿孔管布气系统不同的是穿孔曝气端管95的终端弯向水面 下方，这样设置可以非常有效地避免开口向上形成射流形式导致局部冲力 而布水不均的问题。同时，在弯下立管中均匀分布微气孔97,气体从微 气孔97中均匀射出，在气泡上升过程中进行二次均匀布气，在滤板6下 面形成稳定的气层，从而保证大部分气体从长柄滤头7的长方形进气孔 76均匀进入滤池中，并且省去了单独的工艺曝气布气系统。在穿孔曝气 端管95垂直向下变折的部分，如图6所示，在穿孔曝气端管95的同一水 平面位置可以设置多个微气孔97，并且在不同水平面位置可以设置多排 微气孔97，在本实用新型最优选的实施方案中，共设置四排微气孔97。微气孔97的计算基础数据及方法如下微气孔孔径5mm，微气孔垂直孔距50mm，
穿孔流速30mm/s，
兀x0.0052 ，
单孔流量<formula>formula see original document page 10</formula>公式1，
<formula>formula see original document page 10</formula>公式2， m:滤池面积，
V:反冲洗气速(取)，
开孔数量二Q/Q1。
权利要求1、一种曝气生物滤池，其包括池体、曝气及反洗进气管组、进水及反洗水管组、整浇滤板和填料，其特征在于所述的整浇滤板包括(i)与所述池体经钢筋连接并呈“井”字形分布于池体中的滤梁，(ii)在建造所述曝气生物滤池时与所述滤梁一起现场浇筑的滤板，和(iii)均匀分布在所述滤板上的长柄滤头；所述曝气及反洗进气管组通过多级曝气支管的连接将端口垂直向下折弯并在端部开孔的穿孔曝气端管均匀分布在所述整浇滤板下部的池体内。
2、 根据权利要求l所述的曝气生物滤池，其特征在于，所述的长柄滤头包括设置有外螺纹的上滤帽，在浇筑整浇滤板时预埋于所述滤板中并设置有内螺纹的预埋螺母，所 述上滤帽与所述预埋螺母的上部连接，上端通过外螺纹与所述预埋螺母中部的内螺纹连接的滤杆，和与所述滤杆下端连接的下滤帽；所述滤杆自上而下分别设置有两个或两个以上的圆形进气孔和一个 长方形进水孔，所述滤杆的高度可以通过与所述预埋螺母连接的螺纹上下 调节。
专利摘要提供了一种曝气生物滤池，其包括池体、曝气及反洗进气管组、进水及反洗水管组、整浇滤板和填料；所述的整浇滤板包括(i)与所述池体经钢筋连接并呈“井”字形分布于池体中的滤梁，(ii)在建造所述曝气生物滤池时与所述滤梁一起现场浇筑的滤板，和(iii)均匀分布在所述滤板上的长柄滤头；所述曝气及反洗进气管组通过多级曝气支管的连接将端口垂直向下折弯并在端部开孔的穿孔曝气端管均匀分布在所述整浇滤板下部的池体内。本实用新型提供的曝气生物滤池可以解决现有技术中存在的布水布气不均匀、容易出现滤板翻板现象、曝气生物滤池设计和建造复杂等问题。
文档编号C02F3/02GK201102921SQ20072017305
公开日2008年8月20日 申请日期2007年9月10日 优先权日2007年9月10日
发明者史永梅, 孙召强, 瑾 崔, 李彩斌, 田凌宇, 凯 邵, 郑淑文 申请人:北京建工金源环保发展有限公司;衡水恒兴发电有限责任公司