专利名称：生物滤池污水处理装置的制作方法
技术领域：
实用新型是对生物滤池污水处理装置的改进，尤其涉及一种可以直接处理高浓度 有机污水(高SS、BOD、COD、NH3-N, P)的生物滤池污水处理装置。
背景技术：
生物滤池作为一种高效、低成本的污水处理装置，在污水处理中得到重视。然而为 减少对滤料堵塞及减少反洗频率，对处理进水SS要求较高，一般不能大于100mg/l，如果进 水SS过高，需在前增加絮凝沉淀或者气浮等前处理装置，从而增加了处理设备，使得占地 面积增大，不利于处理装置的小型化，同时也增加了管理难度；其次，生物除磷，除磷菌厌氧 释磷基本上是在硝态氮反硝化完成后才开始进行，高含氮废水在反硝化脱氮时需消耗大量 碳源，而厌氧释磷也需消耗一定量的碳源，导致碳源不足，因此难以同步实现脱氮除磷，生 物除磷效果差。虽然可以通过添加碳源解决其不足，但碳源增加会抑制硝化菌生长，影响氨 氮硝化，进而影响脱氮效果。要保证高的除磷效果，必须在前或后增加化学除磷装置，利用 化学药剂实现除磷，同样使得工艺复杂，增加投资成本。生物滤池功能单一，对进水SS要求 高，约束了生物滤池的应用，使之仅能用作一般污水深度处理和微污染水预处理，无法对高 浓度有机污水直接一步处理。因此，现有生物滤池处理功能单一，应用范围狭窄，是其主要 不足，用于高浓度有机污水(高SS、BOD、COD、NH3-N, P)处理，必须添加前处理和/或后处 理设备，不仅增加了占地面积和投资成本，而且增加了运行管理难度。中国专利CN1129196高浓度污水处理装置，包括污水顺次通过串联运行的浮游性 过滤材的厌氧性生物滤池，和浮游过滤材料的好氧生物滤池。利用微生物氧化作用，实现碳 氧化_反硝化/硝化，同时利用生物滤池微生物降解及过滤作用，虽然可以不附加前处理设 备，直接处理高COD、B0D、SS、N污水，使得设备小型化。但在好氧段回流至厌氧段的硝态氮 实现反硝化脱氮，同样不利于除磷菌的厌氧释磷，因此仍然存在生物除磷效果差，需另加后 续除磷设备。上述不足仍有值得改进的地方。
实用新型内容实用新型目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种占地面积小，不需添加任 何前处理或后处理设备，可以直接处理高浓度有机废水的生物滤池污水处理装置。实用新型目的实现，主要改进是在串联运行的厌氧生物滤池悬浮滤料下方，增设 集混合、絮凝、沉淀一体化装置，通过物理絮凝分离去除SS及磷，从而克服现有技术的不 足，实现实用新型目的。具体说，实用新型生物滤池污水处理装置，包括二级或以上串联运 行、由悬浮型滤料构成的厌氧生物滤池和好氧生物滤池，好氧出水与厌氧生物滤池间有下 伸至滤料下方的回流管，其特征在于第一级厌氧生物滤池悬浮滤料层下方有混合、絮凝、沉 淀分离一体化装置。实用新型装置处理过程处理污水通过加入同时具有絮凝和除磷的絮凝剂，首先进入混合、絮凝、沉淀分离一体化装置，通过混合、絮凝物理作用形成絮体沉淀分离，使污水 中大部分SS、P和部分COD、BOD、氨氮得到去除；然后在厌氧生物滤池中进行厌氧反硝化脱 氮，将硝酸盐还原为分子态氮，同时降解C0D，过滤通过悬浮滤层；再以上向流方式进入第 二级好氧生物滤池(曝气生物滤池)，通过曝气好氧处理水中剩余C0D，同时进行硝化作用 除去NH3-N,滤池出水部分返回厌氧生物滤池滤层下方，使硝化液在厌氧池中进行厌氧反硝 化脱氮，氮气由上部排出，从而达到去除COD、BOD、SS、N效果。其中厌氧生物滤池、好氧生 物滤池中悬浮滤料，既起到过滤作用又作生物膜载体，同时完成生物处理及过滤处理两个 过程。实用新型所说混合、絮凝、沉淀一体化装置，其功能是通过加药后物理过程，完成药水混合、絮凝 形成絮体，沉淀分离，达到去除大部分SS、P和部分C0D、B0D、氨氮(主要药剂絮凝、除磷)， 以降低后续处理负荷，使之适应生物滤池工艺处理。可以采用现有技术中具有混合、絮凝、 沉淀一体化装置，更详细的多种混合、絮凝、沉淀一体化装置，可以参见实施例例举，但实施 例列举并非穷举，只是通过列举介绍，明白混合、絮凝、沉淀一体化装置含义。二级或以上生物滤池串联运行，可以是单个滤池并联组合，通过管道连接串联运 行；也可以是在一个装置中由若干纵向隔板分隔成并列多室结构。可以是工厂预制结构体， 也可以采用构筑物形式，处理单元间以管道连接。 化学除磷化学药剂，主要是金属盐药剂，例如Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐，它们同时又 是絮凝剂，因此加药化学絮凝可同时除去SS、部分C0D、B0D、氨氮和P。厌氧生物滤池和好氧生物滤池，两者体积比，如果处理原水中SS、N, P高时，应增 加前级厌氧滤池的停留时间，扩大前级池容。处理出水与厌氧生物滤池间回流管下伸至滤料层下方，其主要作用是将经后部 好氧处理的一部分硝化液回流到厌氧进行脱氮处理。出水回流可以在好氧生物滤池出水 区，也可以在后续存水区。实用新型生物滤池污水处理装置，相对于现有技术，由于在第一级厌氧生物滤池 悬浮滤料下方增加物理预处理——混合、絮凝、沉淀一体化装置，使得进入生物滤池的污 水，首先经混合、絮凝、沉淀物理处理，通过加药絮凝，使得污水中SS和磷结合在絮体中沉 淀分离，使污水中大部分SS、P和部分C0D、B0D、氨氮得以去除，从而降低了进入生物滤池处 理负荷，这样高SS、BOD, COD、NH3-N, P的高浓度有机污水，可以直接被处理，从而拓宽了生 物滤池直接应用范围，不需添加任何前级或后级处理设备，可以直接高效去除有机物和脱 氮，而且可以直接除磷，直接将高浓度污水处理至中水回用标准，解决了现有生物滤池装置 不能直接处理高浓度污水(例如SS大于200ppm、COD、N、P均较高)的不足。实用新型装 置，利用悬浮滤料下方空间设置混合、絮凝、沉淀一体化装置，不增加面积，不仅简化设备和 占地，减少了投资成本，使处理高浓度有机废水设备小型化，而且工艺简单，运行管理方便。以下结合若干个示例性实施例，示例性说明及帮助进一步理解实用新型实质，但 实施例具体细节仅是为了说明实用新型，并不代表实用新型构思下全部技术方案，因此不 应理解为对实用新型总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离实用新型构思的非 实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均 属实用新型保护范围。
图1为实用新型生物滤池污水处理装置基本结构示意图。图2为内置另一种混合、絮凝、沉淀一体化装置的厌氧滤池结构示意图。图3为内置再一种混合、絮凝、沉淀一体化装置的厌氧滤池结构示意图。
具体实施方式
实施例1 参见图1，实用新型生物滤池污水处理装置，包括一个封闭处理箱体1， 由若干纵向隔板2. 1,2. 2,2. 3将其分隔成不同大小空间室3. 1、3. 2(流向变换室)、3. 3、 3. 4，并且各隔板上分别开有连通后室、并形成折返流的通孔2. 11,2. 21,2. 31。其中室3. 1 和3. 3分别放置有粒径3-30mmPP发泡悬浮滤料6和8形成生物滤池，两滤层出水口有防止 滤料流失的滤网7，室3. 3下方有微孔曝气装置9形成好氧生物滤池，狭窄室3. 2和3. 4分 别构成流向变换室和缓冲室。生物滤池3. 1无曝气装置成为厌氧生物滤池，悬浮滤料层6 下方有混合、絮凝、沉淀一体化装置4，虚框A部分构成主要去除SS和P功能单元，滤池底部 最外圈有锥形集泥斗5，下方为排泥口 13，厌氧生物滤池顶上有排气口 17。缓冲室3. 4内有 泵10及回流至厌氧生物滤池悬浮滤料下方的回流管11，将好氧生物滤池处理出水部分回 流至厌氧生物滤池。装置进水前端有除杂格栅15、药剂箱16及泵14，滤池上方有反冲洗管 (图中未给出)。厌氧生物滤池与好氧生物滤池体积，按处理水工艺要求计算设计。混合、 絮凝、沉淀一体化装置4，有带缩口的敞开内筒4. 1，和外间隔设置顶部封闭的外套筒4. 2， 内外套筒间形成的慢速絮凝及污泥回流区，外套筒4. 2外还有相间设置的开口外套筒4. 3 及下部分离的锥圈4. 4，两个外套筒间构成絮凝上升流空间，外套筒4. 3与滤池壁间构成污 泥沉降区共同组成。处理过程处理污水首先经除杂格栅15除去大的悬浮物，药剂箱16靠进水负压抽 吸和计量泵将药剂(例如水处理用Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐絮凝剂，同时兼具化学聚磷)定 量吸入污水管路系统，经泵14高速旋转迅速将药剂扩散到水中，经初步混合药水高速打入 带缩口变径(产生急速喷枪原理)的敞口内筒4.1，经二级缩放再次形成药水混合，使加入 药剂与处理污水充分混合，高流速的混合污水由内筒顶部敞口溢出因空间突然增大，降速 进入内外套筒间构成的慢速絮凝区，逐渐形成絮体并得到充分碰撞增大，完成絮体形成，进 入下方锥圈4. 4，由于内筒收口使得面积突然增大流速进一步降低，使得大絮体此在得到沉 降分离，进入下部锥形污泥回流区，被吸入内筒4. 1与药水混合(以利于减少絮凝剂用量)， 未得到沉降分离絮体随水折返缓慢上升流进入两外套筒间絮凝上升流空间进一步增絮流 出外套筒4. 3，在截面空间更大(流速降低，水流速度小于絮体沉降速度)上部，絮体因低 流速而下沉进入污泥沉降区进行泥水分离，阻止了絮体上浮，下沉污泥定期由排泥口 13排 出，完成主要以去除SS和P物理去除过程，分离絮体清水继续上升在上部空间进行厌氧处 理(包括厌氧反硝化生物脱氮)，将有机物降解为二氧化碳和水，以及上方悬浮滤料层6过 滤处理，去除污水中部分B0D、C0D、NH3-N，气体由上方排气口 17排出。经第一级厌氧生物滤 池处理的上清液，经滤网7、通孔2. 11进入流向变换过流通道3. 2，改变水流方向，由下部经 通孔2. 21以上向流方式进入好氧生物曝气滤池3. 3，气水同向及在悬浮滤层8进行好氧硝 化反应，将氨氮氧化为硝态氮或亚硝态氮，同时由上部悬浮滤料进行过滤处理，进一步去除
5污染物。出水经通孔2. 31流入缓冲室3. 4，暂时性贮留在缓冲室，部分由下部出水口 12排 出，部分硝化液经提升泵10及回流管11回流至前级厌氧生物滤池滤料下方进行更进一步 反硝化脱氮。实施例2 参见图2，如前述，其中混合、絮凝、沉淀一体化装置如A区，加药污水由 泵打入进入漏斗管18，通过缩颈形成药水混合，而后上升进入上部扩大漏斗降速絮凝由上 部溢出，已形成的大絮体则失速下沉，由底部排泥口 13排出，其中一部分下落进入开口的 回流筒19内，通过漏斗管18下部扩大喇叭口进入继续回流，分离絮体后的污水上升通过悬 浮生物填料6。其他同例1。实施例3 参见图3，如前述，其中混合、絮凝、沉淀一体化装置，由缩颈管20和两端 带喇叭口的扩大反应筒21套合组成。加药混合污水由泵送入缩颈管20，经高速使药水混 合，然后上升进入扩大反应筒21絮凝形成絮体，一部分由上部喇叭口溢出进入外周进行泥 水分离，污泥下沉至底部由排泥口 13排出，一部分因进入上部扩大喇叭口降速下入返回形 成回流。其他同例1。实施例4 如前述，实用新型生物滤池污水处理装置，还可以采用分立池构筑物形 式，厌氧生物滤池与好氧生物滤池间以管道形成工艺连通。实施例5 如前述，根据处理出水要求，还可以在好氧生物滤池后再增加一或若干 级好氧生物滤池，或精过滤装置，以进一步提高处理出水标准。对于本领域技术人员来说， 在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一 些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的 替代，以及特征间的相互不同组合，例如回流管一端位于好氧生物滤池上方清水区，混合、 絮凝、沉淀一体化装置的改变，悬浮滤料的不同，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都 能实现本专利描述功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。
权利要求生物滤池污水处理装置，包括二级或以上串联运行、由悬浮型滤料构成的厌氧生物滤池和好氧生物滤池，好氧出水与厌氧生物滤池间有下伸至滤料下方的回流管，其特征在于第一级厌氧生物滤池悬浮滤料层下方有混合、絮凝、沉淀分离一体化装置。
2.根据权利要求1所述生物滤池污水处理装置，其特征在于悬浮型滤料为PP发泡悬浮 滤料。
3.根据权利要求1或2所述生物滤池污水处理装置，其特征在于混合、絮凝、沉淀分离 一体化装置由带缩口的敞开内筒，和外间隔设置顶部封闭的外套筒，再外圈的开口外套筒 及下部分离的锥圈组成。
专利摘要实用新型是对生物滤池污水处理装置的改进，其特征是在二级或以上串联运行、由悬浮型滤料构成的厌氧生物滤池和好氧生物滤池，第一级厌氧生物滤池悬浮滤料层下方有混合、絮凝、沉淀分离一体化装置。使得处理污水，首先经加药混合、絮凝、沉淀物理处理，使得污水中SS和磷首先被分离，从而降低了进入生物滤池处理负荷，高SS、BOD、COD、NH3-N、P高浓度有机污水，可以直接被处理，从而拓宽了生物滤池直接应用范围，不需添加任何前级或后级处理设备，可以直接高效去除有机物和脱氮，而且可以直接除磷，不用在前或后增加任何设备，使处理高浓度有机废水设备小型化。
文档编号C02F9/14GK201746426SQ201020225060
公开日2011年2月16日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者吴智仁, 平根健, 徐岗, 杨国玉, 蒋素英, 高卫明 申请人:江苏艾特克环境工程设计研究院有限公司;日本Jck株式会社