专利名称：硝化反硝化组合一体化生物滤池的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种环境工程污水处理技术领域的生物滤池，具体是一种硝化反 硝化组合一体化生物滤池。
背景技术：
目前，水环境污染和水资源短缺已经成为制约我国国民经济进一步可持续发展的 主要问题，引起了社会各界的高度关注。曝气生物滤池是一种具有简易、高效和低耗特征的 新型污水生物处理技术，是近年来污水生物处理领域的研究热点之一。该技术具有出水水 质稳定、处理效率高、处理水量大、占地面积小、设备结构紧凑、操作管理方便、易于实现自 动控制、适用范围广等特点。目前已经被广泛地应用于我国的城市污水处理、小区生活污水 的处理及回用、工业废水处理以及微污染水源水的预处理，正逐渐成为我国污水生物处理 领域一种重要的技术手段之一。对于传统的同向流曝气生物滤池，进水是由下向上流动，气体也由生物滤池的底 部自下而上与水流并向而行。由于在填料层底部直接曝气充氧，曝气生物滤池在运行过程 中滤料层基本上均是处于好氧状态，滤料表面附着的微生物、空气、污水三相接触效率高， 因此对有机物的去除效率高，硝化效果也非常良好。但是由于系统中缺乏厌氧环境，对于氮 的生物去除效率低下。在工程实践中往往采用两级曝气生物滤池(一级反硝化，二级硝化) 的方法来提高对氮的生物去除效率，这样无疑会增加处理系统的基建和运行费用。经过对现有技术的检索发现，一种单级内循环曝气生物滤池(ZL 200510110444. 1)，包括滤池中心的内部导流筒、导流筒外部的生物填料区，在导流筒底部 设置曝气装置，曝气时可以避免对生物填料区造成扰动，导流筒底部的液体提升有助于造 成生物滤池中主体溶液的循环流动，污水在导流筒内充氧后从导流筒外部自上而下流过生 物填料层，在填料区形成好氧、缺氧交替的环境，有利于硝化和反硝化反应的进行，从而提 高曝气生物滤池生物脱氮的效率。但是该现有技术由于增加了内部导流筒，将生物滤池分成内外两部分，滤池中的 生物填料在安装和更换时均不方便；此外，依靠在导流筒内充氧，对于处理有机物含量较高 的生活污水来说是不够的，而且实现好氧-厌氧交替的脱氮环境也很难得到较为准确的调 控。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种硝化反硝化组合一体化生物滤 池，通过对传统两级脱氮曝气生物滤池结构形式的改进，在单级滤池中实现硝化反硝化脱 氮，简化处理工艺流程，不增加生物滤池构造的复杂性，降低基建费用和运行成本，提高系 统的生物脱氮性能。本发明是通过以下技术方案实现，本发明包括位于上部的好氧处理单元、位于中 部的厌氧处理单元、位于底部的布水布气处理单元以及分割厌氧处理单元和布水布气处理单元的滤板。所述的好氧处理单元由轻质陶粒及布气设施组成，其中轻质陶粒填充于好氧 处理单元的整个空间，布气设施位于好氧处理单元的空间下部；所述的轻质陶粒，粒径为 3_5mm0所述的布气设施由穿孔曝气管组成且均勻地布设在好氧处理单元底部的生物填 料上。所述的滤板的厚度为10mm，该滤板的表面均勻设有通孔，孔径为5mm，孔的间距为 25mm。所述的厌氧处理单元由轻质陶粒及均质砾石组成，其中轻质陶粒填充于厌氧处 理单元的上部空间，均质砾石填充于轻质陶粒以下并置于滤板上；所述的轻质陶粒，粒径为 3-5mm ；所述的均质砾石的粒径为6_24mm，铺设厚度为200mm。所述的布水布气处理单元包括反冲洗水管、反冲洗气管和放空管，其中反冲洗 水管位于布水布气处理单元的中部空间位置，反冲洗气管位于布水布气处理单元的上部空 间位置，放空管位于布水布气处理单元的底部空间位置。本发明通过以下方式进行工作原水首先由进水泵提升进入底部的布水布气处 理单元，然后上向流进入厌氧处理单元，在厌氧处理单元中进行反硝化脱氮、降碳等生化反 应；厌氧处理单元出水上向流进入好氧处理单元，在好氧处理单元的下部敷设了曝气管，通 过曝气将厌氧处理单元出水中的有机物氧化，氨氮硝化。好氧处理单元的出水一部分外排， 另一部分回流进入原水池中，和原水混合后，由进水泵提升进入生物滤池下部的厌氧处理 单元进行反硝化脱氮。本发明将生物滤池核心主体分为中部厌氧和上部好氧两部分区域， 能够在单级生物滤池中完成硝化反硝化反应，简化了传统的二级生物滤池脱氮工艺。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。实施例1如图1所示，本实施例包括位于上部的好氧处理单元1、位于中部的厌氧处理单 元2、位于底部的布水布气处理单元3以及分割厌氧处理单元2和布水布气处理单元3的滤 板8。所述的好氧处理单元1由第一轻质陶粒层4及布气设施5组成，其中第一轻质陶 粒层4填充于好氧处理单元的整个空间，布气设施5位于好氧处理单元的空间下部。所述的布气设施5由穿孔曝气管组成且均勻地布设在好氧处理单元底部的生物 填料上。所述的厌氧处理单元2由第二轻质陶粒层6及均质砾石7组成，其中第二轻质陶 粒层6填充于厌氧处理单元的上部空间，均质砾石7填充于轻质陶粒以下并置于滤板8上。
所述的均质砾石的粒径为6-24mm，铺设厚度为200mm。所述的轻质陶粒，粒径为3_5mm。所述的滤板8的厚度为10mm，该滤板8的表面均勻设有通孔9，孔径为5mm，孔的间 距为25mm。所述的布水布气处理单元3包括进水管10、反冲洗水管11、反冲洗气管12和放 空管13，其中运行过程中，进水提升泵18将原水池17中的进水通过进水流量计19和进水管10 提升进入生物滤池底部的布水布气处理单元3，经过滤板8的通孔9分配后进入生物滤池砾 石承托层7，向上流经厌氧区轻质陶粒生物填料6，在厌氧处理单元2完成反硝化反应，出水 进入好氧处理单元1的轻质陶粒生物填料4，在此区域完成硝化反应，处理后出水一部分通 过出水管15外排，一部分通过回流水管16进入原水池17。反冲洗过程中，采用气水联合反冲洗方式，关闭处理后出水管15、回流水管16的 阀门，打开反冲洗排水管14的阀门，开启鼓风机8，将空气通过反冲洗气体流量计20、反冲 洗空气管12输送进入布水布气处理单元3，反冲洗进水则由进水提升泵18通过反冲洗水管 11输送进入布水布气处理单元3，厌氧处理单元2和好氧处理单元1经过气水联合反冲洗 之后，反冲洗水通过反冲洗排水管14排出生物滤池。实施例2在杭州市玉皇山预处理水厂中建立一个硝化反硝化组合一体化生物滤池中试装 置，材质采用有机玻璃。生物滤池内径250mm，厚度为10mm，高度为3. Om ；生物滤池底部布 水布气处理单元高度为200mm ；生物滤池滤板厚度为10mm，表面均勻开孔，孔径为5mm，孔的 间距为25mm。在滤板上放置粒径约为6_24mm的均质砾石承托层，承托层高度为200mm ；厌 氧区生物填料采用轻质陶粒，粒径为3-5mm，填料层高度800mm ；好氧区生物填料采用轻质 陶粒，粒径为3-5mm，填料层高度IOOOmm ；底部布水布气处理单元进水管管径为20mm，反冲 洗空气管管径为15mm，放空管管径20mm，好氧区曝气管管径为IOmm ；上部处理后出水管管 径为20mm，回流水管管径20mm，反冲洗排水管管径为25mm。本发明的硝化反硝化组合一体化生物滤池中试装置与两个相同尺寸的两级传统 同向流曝气生物滤池在微污染预处理水处理厂中对比运行半年，对COD，TN, SS的平均去除 率分别为83%，76%，82% ；85%，75%，88%。可以看出，二者对COD、SS和TN的去除率相 近，而本发明的硝化反硝化组合一体化生物滤池中试装置的尺寸只有两级传统同向流曝气 生物滤池的一半，大大减少了处理工艺的复杂度，在基建费用和运行费用上均远优于传统 的两级曝气生物滤池脱氮工艺。
权利要求
1.一种硝化反硝化组合一体化生物滤池，包括位于上部的好氧处理单元、位于中部 的厌氧处理单元、位于底部的布水布气处理单元以及分割厌氧处理单元和布水布气处理单 元的滤板，其特征在于所述的好氧处理单元由轻质陶粒及布气设施组成，其中轻质陶粒填充于好氧处理单 元的整个空间，布气设施位于好氧处理单元的空间下部；所述的厌氧处理单元由轻质陶粒及均质砾石组成，其中轻质陶粒填充于厌氧处理单 元的上部空间，均质砾石填充于轻质陶粒以下并置于滤板上；所述的布水布气处理单元包括反冲洗水管、反冲洗气管和放空管，其中反冲洗水管 位于布水布气处理单元的中部空间位置，反冲洗气管位于布水布气处理单元的上部空间位 置，放空管位于布水布气处理单元的底部空间位置。
2.根据权利要求1所述的硝化反硝化组合一体化生物滤池，其特征是，所述的轻质陶 粒，粒径为3-5mm。
3.根据权利要求1所述的硝化反硝化组合一体化生物滤池，其特征是，所述的布气设 施由穿孔曝气管组成且均勻地布设在好氧处理单元底部的生物填料上。
4.根据权利要求1所述的硝化反硝化组合一体化生物滤池，其特征是，所述的滤板的 厚度为10mm，该滤板的表面均勻设有通孔。
5.根据权利要求4所述的硝化反硝化组合一体化生物滤池，其特征是，所述的通孔的 孔径为5mm，孔的间距为25mm。
6.根据权利要求1所述的硝化反硝化组合一体化生物滤池，其特征是，所述的均质砾 石的粒径为6-24mm，铺设厚度为200mm。
全文摘要
一种环境工程污水技术领域的硝化反硝化组合一体化生物滤池，包括位于上部的好氧处理单元、位于中部的厌氧处理单元、位于底部的布水布气处理单元以及分割厌氧处理单元和布水布气处理单元的滤板。本发明通过对传统两级脱氮曝气生物滤池结构形式的改进，在单级滤池中实现硝化反硝化脱氮，简化处理工艺流程，不增加生物滤池构造的复杂性，降低基建费用和运行成本，提高系统的生物脱氮性能。
文档编号C02F9/14GK102001802SQ20101061950
公开日2011年4月6日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者何圣兵, 戴鼎立, 杨峰峰, 王虹, 高建文 申请人:上海交通大学