组合滤料一体化曝气生物滤池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种组合滤料一体化曝气生物滤池，包括滤池主体、配水区、穿孔滤板、承托层、缺氧层、第一好氧层、第二好氧层、清水区和超高区，配水区、穿孔滤板、承托层、缺氧层、第一好氧层、第二好氧层、清水区和超高区从下往上依次排布于滤池主体内部，进水管连接进水泵，进水泵连接配水区，回流管上端连接滤池主体上端，回流管下端连接出水箱，出水箱连接回流泵，回流泵连接配水区，出水箱设有排水管，配水区底部设有排空管。本实用新型将缺氧层和好氧层置于同一个BAF系统中，并根据不同滤层的功能，筛选对应特性的滤料，优化滤层的组成，从而提高BAF的脱氮性能，实现对COD、SS、NH3-N和TN的同步去除。
【专利说明】组合滤料一体化曝气生物滤池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及以生物膜技术为主体的污水生物处理【技术领域】，具体涉及一种组合滤料一体化曝气生物滤池。
【背景技术】
[0002]曝气生物滤池(BAF)是生物膜工艺的一种，具有占地小、流程简单、抗冲击能力强、管理方便等特点，近年来在国内外城市污水处理厂得到广泛应用。常规BAF工艺以去除COD和氨氮为主。近年来，为了控制水体富营养化，我国发布了更严格的城镇污水处理厂排放标准，要求COD、SS、NH3-N, TN和TP等指标全部达标才能排放，对污水处理工艺的脱氮除磷性能提出了更高的要求。以BAF为主体工艺的污水处理厂为了改善TN去除效果，一般采用单独的缺氧活性污泥池，或者缺氧生物滤池(DN池)，与常规的好氧生物滤池(CN)进行组合。当DN池前置时，污水先进入DN池，再进入CN池，此时需要将CN池的硝化液回流到DN池进行反硝化；其问题在于需要设置单独的硝化液回流泵，而且从DN池到CN池高程差较大，能耗较高。当DN池后置时，污水先进入CN池进行硝化反应，再进入DN池进行反硝化；其问题在于后置DN池缺乏反硝化所需的碳源，需要投加大量外部碳源(如甲醇等)，导致运行成本较高，而且碳源的投加量要准确控制，以防止出水COD升高。综合分析认为，现有BAF工艺普遍存在池体容积大、运行费用高、操作复杂和工艺条件难以控制等问题。
[0003]BAF通常以颗粒填料为主要的生物膜载体，填料性能对其处理效能、工程造价及运行费用均有很大影响。因此，填料的选择是BAF工艺设计的关键问题之一。目前，火山岩、陶粒和轻质滤料是应用比较广泛的三种BAF滤料。其中火山岩滤料具有孔隙率大、化学稳定性好、表面粗糙等优点，在国内应用广泛，但目前火山岩滤料主要依靠进口，价格昂贵。陶粒滤料比表面积大、廉价易得，但在实际应用中经常发生板结现象，需要经常进行反冲洗。轻质滤料即比重约15g/L的球形悬浮滤料(主要成分为聚丙乙烯)，轻质滤料BAF具有水头损失小、能耗低、运行管理简单等优点，但也存在反冲洗难度大、抗反冲洗能力弱等缺点。
实用新型内容
[0004]本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种组合滤料一体化曝气生物滤池，针对传统单一滤料BAF在实际应用中存在的弊端，本实用新型将缺氧层和好氧层置于同一个BAF系统中，并根据不同滤层的功能，筛选对应特性的滤料，优化滤层的组成，从而提高BAF的脱氮性能，实现对COD、SS、NH3-N和TN的同步去除。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:本组合滤料一体化曝气生物滤池，包括滤池主体、配水区、穿孔滤板、承托层、缺氧层、第一好氧层、第二好氧层、清水区和超高区，配水区、穿孔滤板、承托层、缺氧层、第一好氧层、第二好氧层、清水区和超高区从下往上依次排布于滤池主体内部，进水管连接进水泵，进水泵连接配水区，回流管上端连接滤池主体上端，回流管下端连接出水箱，出水箱连接回流泵，回流泵连接配水区，出水箱设有排水管，配水区底部设有排空管。[0006]所述缺氧层、第一好氧层和第二好氧层的体积比为4:8:3。
[0007]所述缺氧层的滤料为火山岩，火山岩的粒径为4-6mm;第一好氧层的滤料为粉煤灰陶粒，粉煤灰陶粒的粒径为3-5mm ;第二好氧层的滤料为聚丙乙烯泡沫滤珠，聚丙乙烯泡沫滤珠的粒径为2-4mm。
[0008]所述承托层的填料为鹅卵石，鹅卵石的粒径为8_16mm。所述穿孔滤板孔径为12mm。
[0009]所述组合滤料一体化曝气生物滤池包括气泵、第一气体流量计、反冲洗气管、第二气体流量计和穿孔曝气管，气泵连接第一气体流量计，第一气体流量计连接反冲洗气管，反冲洗气管连接配水区；气泵连接第二气体流量计，第二气体流量计连接穿孔曝气管，穿孔曝气管伸入第一好氧层底部。
[0010]所述配水区和第一好氧层底部设有反冲洗水管，滤池主体上端及缺氧层上端设有反冲洗废水排水管。所述进水泵与配水区之间设有第一液体流量计，回流泵与配水区之间设有第二液体流量计。
[0011]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点:
[0012]1、将缺氧层和两个好氧层设置于同一个BAF (曝气生物滤池)系统中，装置结构紧凑，减小了占地面积，降低了基建和运行费用；
[0013]2、在同一个反应器完成硝化和反硝化作用，实现了 COD、SS、NH3-N和TN的同步去除；
[0014]3、通过不同滤料的组合，利用不同滤料的特点强化了对多种污染物同步去除效果，提高了系统抗冲击负荷能力，大大降低了板结发生的可能性:
[0015](I)火山岩的抗板结效果较好，内部贯通性的孔隙更加发达，滤料内部更容易形成缺氧环境，具有更好的反硝化效果；
[0016](2)粉煤灰陶粒放在滤层的中间层，有效地降低了陶粒发生板结的可能性；
[0017](3)聚丙乙烯泡沫滤珠，粒径较小，对SS的截留能力较强，放在滤层的最上层，以进一步去除SS和其他污染物；
[0018](4)另外，整个滤料层从下往上，滤料粒径依次减小的级配组合，也发挥着较好的截留效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的组合滤料一体化曝气生物滤池的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0021]如图1所示的组合滤料一体化曝气生物滤池，包括滤池主体1、配水区2、穿孔滤板
3、承托层4、缺氧层5、第一好氧层6、第二好氧层7、清水区8和超高区9，配水区2、穿孔滤板3、承托层4、缺氧层5、第一好氧层6、第二好氧层7、清水区8和超高区9从下往上依次排布于滤池主体I内部，进水管10连接进水泵13，进水泵13连接配水区2，回流管11上端连接滤池主体I上端，回流管11下端连接出水箱12，出水箱12连接回流泵14，回流泵14连接配水区2，出水箱12设有排水管15，配水区2底部设有排空管16。[0022]滤池主体I采用内径150mm、高2.4m的有机玻璃柱，其有效容积为39.7L。缺氧层5高400mm,滤料采用粒径为4_6mm的火山岩；第一好氧层6高800mm,滤料采用粒径为3_5mm的粉煤灰陶粒；第二好氧层7高300m，滤料采用粒径为2-4m的聚丙乙烯泡沫滤珠。配水区2高300mm ;穿孔滤板3厚IOmm,穿孔滤板3表面均匀开孔,孔径为12mm,开孔间距为20mm ；承托层4的填料为鹅卵石，高150臟，鹅卵石的粒径为8-16mm。清水区8高300mm ;超高区9高150mm。穿孔曝气管18的孔径为0.6mm。组合滤料一体化曝气生物滤池包括气泵23、第一气体流量计22a、反冲洗气管17、第二气体流量计22b和穿孔曝气管18，气泵23连接第一气体流量计22a，第一气体流量计22a连接反冲洗气管17，反冲洗气管17连接配水区2 ;气泵23连接第二气体流量计22b，第二气体流量计22b连接穿孔曝气管18，穿孔曝气管18伸入第一好氧层6底部。所述配水区2和第一好氧层6底部设有反冲洗水管19，滤池主体I上端及缺氧层5上端设有反冲洗废水排水管20。进水泵13与配水区2之间设有第一液体流量计21a，回流泵14与配水区2之间设有第二液体流量计21b。
[0023]本滤池的工作过程为:
[0024]污水由进水管10进入滤池主体I底部的配水区2，向上流过穿孔滤板3和承托层4之后，依次经过缺氧层5、第一好氧层6和第二好氧层7，最后进入清水区8，出水通过回流管11流入出水箱12，部分出水通过回流泵13进入配水区2并进入缺氧层5，进行硝化液回流，其余出水通过排水管15排出。
[0025]试验1:
[0026]采用本滤池，进行效果检验:
[0027]试验原水取自深圳某污水厂的配水井，进水水质如表1所示。
[0028]表1试验进水水质
[0029]
【权利要求】
1.组合滤料一体化曝气生物滤池，其特征在于:包括滤池主体(I)、配水区(2)、穿孔滤板(3)、承托层(4)、缺氧层(5)、第一好氧层(6)、第二好氧层(7)、清水区(8)和超高区(9)，配水区(2)、穿孔滤板(3)、承托层(4)、缺氧层(5)、第一好氧层(6)、第二好氧层(7)、清水区(8 )和超高区(9 )从下往上依次排布于滤池主体(I)内部，进水管(10 )连接进水泵(13)，进水泵(13 )连接配水区(2 )，回流管(11)上端连接滤池主体(I)上端，回流管(11)下端连接出水箱(12)，出水箱(12)连接回流泵(14)，回流泵(14)连接配水区(2)，出水箱(12)设有排水管(15)，配水区(2)底部设有排空管(16)。
2.根据权利要求1所述的组合滤料一体化曝气生物滤池，其特征在于:所述缺氧层(5)、第一好氧层(6)和第二好氧层(7)的体积比为4:8:3。
3.根据权利要求1所述的组合滤料一体化曝气生物滤池，其特征在于:所述缺氧层(5)的滤料为火山岩，火山岩的粒径为4-6mm ;第一好氧层(6)的滤料为粉煤灰陶粒,粉煤灰陶粒的粒径为3-5mm ;第二好氧层(7)的滤料为聚丙乙烯泡沫滤珠，聚丙乙烯泡沫滤珠的粒径为 2-4mmo
4.根据权利要求1所述的组合滤料一体化曝气生物滤池，其特征在于:所述承托层(4)的填料为鹅卵石，鹅卵石的粒径为8-16mm ;穿孔滤板(3)孔径为12mm。
5.根据权利要求1所述的组合滤料一体化曝气生物滤池，其特征在于:所述组合滤料一体化曝气生物滤池包括气泵(23)、第一气体流量计(22a)、反冲洗气管(17)、第二气体流量计(22b)和穿孔曝气管(18)，气泵(23)连接第一气体流量计(22a)，第一气体流量计(22a)连接反冲洗气管(17)，反冲洗气管(17)连接配水区(2);气泵(23)连接第二气体流量计(22b)，第二气体流量计(22b)连接穿孔曝气管(18)，穿孔曝气管(18)伸入第一好氧层(6)底部。
6.根据权利要求1所述的组合滤料一体化曝气生物滤池，其特征在于:所述配水区(2)和第一好氧层(6)底部设有反冲洗水管(19)，滤池主体(I)上端及缺氧层(5)上端设有反冲洗废水排水管(20);进水泵(13)与配水区(2)之间设有第一液体流量计(21a)，回流泵(14)与配水区(2)之间设有第二液体流量计(21b)。
【文档编号】C02F3/30GK203382564SQ201320416866
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】谌建宇, 刘钢, 黄胜元, 骆其金, 黎京士 申请人:环境保护部华南环境科学研究所