专利名称：三维级配曝气生物滤池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于污水处理的三维级配曝气生物滤池，属于污水处理技术领 域。
背景技术：
曝气生物滤池是一种简单有效的污水处理工艺，使用粗糙多孔的颗粒滤料，滤 料表面生长有生物膜，通过滤料表面的过滤和吸附等作用，以及微生物的氧化、分解等 机理实现污染物的去除。集生物氧化和悬浮物截留于一体，可节省后续沉淀池，具有处 理效率高、占地面积小、基建及运行费用低、管理方便和抗冲击负荷能力高等优点。但 其缺点也较为突出，主要表现为采用单一粒径范围的滤料，粒径过小，容易堵塞，而 粒径过大则生物量小，处理效果差；由于异养菌的迅速生长，导致系统运行周期短，反 冲洗频繁；反冲洗效率不高，反冲洗时间长，用水量大；同步脱碳、除氮、除磷效果较左寸。
发明内容
针对现有曝气生物滤池的不足，本发明提供一种不易堵塞、运行周期长、容易 反冲洗、污水处理效果好的三维级配曝气生物滤池。本发明的三维级配曝气生物滤池采用下述技术方案实现该三维级配曝气生物滤池包括池体、填料层、出水槽、反冲洗排水槽和布气管 网；池体上部的一侧设有出水槽，出水槽的一侧设有出水槽挡流板，池体上部的另一侧 设有反冲洗排水槽，反冲洗排水槽的一侧设有反冲洗挡流板；池体的底部设有进水口和 反冲洗进水口；池体内的填料层从下到上依次为不级配填料层、不完全级配填料层和完 全级配填料层；不级配填料层由粒径4cm-5cm的砾石组成；不完全级配填料层由煤渣和 石灰石按体积比1 1的比例混合而成，煤渣粒径为3cm-4cm，石灰石粒径为3cm-4cm ； 完全级配填料层由空心砖和粉煤灰按体积比41的比例混合而成，空心砖粒径为 2cm-3cm,粉煤灰粒径为lcm-2cm ；布气管网包括设置在各填料层底部的布气分管以及 与各布气分管连接的总进气管。池体内的下部在进水口和不级配填料层之间设有布水整流板。本发明的运行过程如下打开出水槽挡流板，关闭反冲洗挡流板。污水从池体底部进水口进入，依次向 上流经不级配填料层、不完全级配填料层和完全级配填料层，通过填料层上生物膜的分 解转化以及填料的吸附、离子交换等作用使污水得到净化。同时通过布气管网对系统进 行曝气，为微生物生长代谢提供充足的氧气，提高系统的脱碳和硝化能力。采取间歇曝 气的方法，曝气1小时，停歇1小时，依次循环，以使系统间歇处于好氧和厌氧状态，提 高氨氮和总磷去除效果。净化后的水通过上部出水槽溢流流出。当滤池的水头损失达到 2.0m时对系统进行反冲洗，关闭出水槽挡流板，打开反冲洗挡流板，采用气洗+气-水联合的方式对系统进行反冲洗。压缩空气从空气入口进入布气管网均勻布气，以一定强 度气洗一段时间，之后清水从反冲洗进水口进入，在上升过程中与气流强度大的压缩空 气混合，共同去除生物滤池运行过程中截留的各种颗粒及胶体污染物以及老化脱落的微 生物膜。清洗后的剩余污泥通过池体上部的反冲洗出水槽排出。本发明采用三种不同的级配方式的填料层，三种不同级配方式的填料层合理搭 配使用，能够有效防止系统堵塞，使其运行周期大大延长，并能有效去除水中的各种污 染物，出水水质好，且处理效果稳定。
附图是本发明的结构示意图。图中1、进水口 ； 2、反冲洗进水口 ； 3、不级配填料层；4、不完全级配填料 层；5、完全级配填料层；6、出水槽；7、出水槽档流板；8、反冲洗挡流板；9、反冲 洗排水槽；10、布气管网；11、布水整流板；12、池体。
具体实施例方式如附图所示，本发明的三维级配曝气生物滤池包括池体12、进水口 1、布水整 流板11、填料层、出水槽挡流板7、出水槽6、反冲洗挡流板8、反冲洗排水槽9和布气 管网10。池体12的上部一侧设有出水槽6，出水槽6的一侧设有出水槽挡流板7。池体 12的上部另一侧设有反冲洗排水槽9，反冲洗排水槽9的一侧设有反冲洗挡流板8。池体 12的底部设有进水口 1和反冲洗进水口 2。池体12内的填料层从下到上依次为不级配填 料层3、不完全级配填料层4和完全级配填料层5。不级配填料层3的厚度为0.6m，由粒 径4-5cm的砾石组成；不完全级配填料层4的厚度为1.2m，由煤渣和石灰石混合而成， 煤渣粒径3cm-4cm，石灰石粒径3_4cm，煤渣和石灰石的体积比为1 1;完全级配填料 层5厚度为1.6m，由空心砖和粉煤灰混合而成，空心砖粒径2-3cm，粉煤灰粒径l_2cm， 空心砖和粉煤灰的体积比为4 1。布气管网10包括设置在各填料层底部的布气分管和 总进气管。池体12内的下部在进水口 1和不级配填料层3之间设有布水整流板11。下层的不级配填料层由粒径4-5cm的砾石组成，机械强度大，能起到良好的支 撑作用，同时空隙大且均勻，利于水流分散，提高滤池的纳污能力，延长其运行周期； 砾石含有的A1203、Fe203> CaO等成分，可初步去除水中的部分污染物。中间层的不完 全级配层由煤渣和石灰石按体积比1 1混合而成。煤渣具有发达的孔隙、巨大的表面 积和一定的机械强度，吸附过滤作用强，利于微生物的挂膜和生长；石灰石能与磷酸根 结合，除磷效果好。该层填料的粒径较下层小，但采取不完全级配的方式，能有效防止 填料堵塞，并取得较好的污染物去除效果。上层的完全级配填料层由空心砖和粉煤灰按 体积比4 1混合而成。粉煤灰主要成分为Si02、Al2O3> CaO> Fe2O3，孔隙结构发达 且比表面积大，可为微生物的挂膜和生长繁殖提供良好条件，同时还可通过吸附、离子 交换、过滤等作用去除污水中的污染物质；空心砖比表面积大，并含有高比例的Si02、 A1203、CaO、Fe2O3等氧化物，能在填料表面与污水中磷酸根离子结合形成沉淀，除磷效 果尤为突出。本发明三维级配曝气生物滤池处理污水的运行流程如下
打开出水槽挡流板7，关闭反冲洗挡流板8。污水从底部进水口 1进入，通过布 水整流板11布水均勻后，依次经过不级配填料层3、不完全级配填料层4和完全级配填 料层5，通过填料层上生物膜的分解转化以及填料的吸附、离子交换等作用使污水得到净 化。同时通过布气管网10对系统进行曝气(气水比20 1)，为微生物生长代谢提供充 足的氧气，提高系统的脱碳和硝化能力。采取间歇曝气的方法，曝气1小时，停歇1小 时，依次循环，以使系统间歇处于好氧和厌氧状态。净化后的水通过上部出水槽6溢流 流出。当滤池的水头损失达到2.0m时，要对系统进行反冲洗。关闭出水槽挡流板7， 打开反冲洗挡流板8。压缩空气从空气入口进入布气管网10，均勻布气，以一定强度气 洗一段时间，之后清水从反冲洗进水口 2进入，经布水整流板11分散均勻后，在上升过 程中与气流强度大的压缩空气混合，共同去除生物滤池运行过程中截留的各种颗粒及胶 体污染物以及老化脱落的微生物膜。清洗后的剩余污泥通过池体上部的反冲洗出水槽9 排出。本发明的系统处理低浓度生活污水，经10-15天挂膜，系统出水开始稳定。水 力负荷2.8m3/(m2d)，进水COD、氨氮、总氮和总磷的平均浓度分别为80_120mg/L、 20-30mg/L、40-60mg/L和3-4mg/L。运行时气水比3 1 2 1。采用气洗+气-水 联合的方式对系统进行反冲洗，第一阶段气冲洗强度16 19L/(m2s)，冲洗时间5 7min；第二阶段气冲洗强度16 19L/(m2s)，水冲洗强度12 14L/(m2s)，冲洗时间 10 15min。对COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为90%、98%, 94%和95%。 系统运行周期为一年，处理效果稳定。本发明具有以下特点(1)运行和反冲洗阻力小，不易堵塞，运行周期长。(2)出水水质好，对有机物和氮磷的去除效果均较好，运行稳定。(3)采用高效布气管网，运行时曝气充分，利于提高处理效果；反冲洗时高效 快速，能耗低。(4)所用填料来源广泛，成本低廉，便于大规模推广应用。
权利要求
1.一种三维级配曝气生物滤池，包括池体、填料层、出水槽、反冲洗排水槽和布气 管网；其特征是池体上部的一侧设有出水槽，出水槽的一侧设有出水槽挡流板，池体 上部的另一侧设有反冲洗排水槽，反冲洗排水槽的一侧设有反冲洗挡流板；池体的底部 设有进水口和反冲洗进水口；池体内的填料层从下到上依次为不级配填料层、不完全级 配填料层和完全级配填料层；不级配填料层由粒径4cm-5cm的砾石组成；不完全级配填 料层由煤渣和石灰石按体积比1 1的比例混合而成，煤渣粒径为3cm-4cm，石灰石粒径 为3cm-4cm;完全级配填料层由空心砖和粉煤灰按体积比4 1的比例混合而成，空心 砖粒径为2cm-3cm，粉煤灰粒径为lcm-2cm ；布气管网包括设置在各填料层底部的布气 分管以及与各布气分管连接的总进气管。
2.根据权利要求1所述的三维级配曝气生物滤池，其特征是所述池体内的下部在 进水口和不级配填料层之间设有布水整流板。
全文摘要
本发明提供了一种三维级配曝气生物滤池，包括池体、填料层、出水槽、反冲洗排水槽和布气管网；池体上部的一侧设有出水槽，出水槽的一侧设有出水槽挡流板，池体上部的另一侧设有反冲洗排水槽，反冲洗排水槽的一侧设有反冲洗挡流板；池体的底部设有进水口和反冲洗进水口；池体内的填料层从下到上依次为不级配填料层、不完全级配填料层和完全级配填料层；布气管网包括设置在各填料层底部的布气分管以及与各布气分管连接的总进气管。本发明采用三种不同的级配方式的填料层，三种不同级配方式的填料层合理搭配使用，能够有效防止系统堵塞，使其运行周期大大延长，并能有效去除水中的各种污染物，出水水质好，且处理效果稳定。
文档编号C02F9/14GK102010096SQ20101050221
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者任亮, 刘伟凤, 张建, 张成禄 申请人:山东大学