反硝化深床滤池腰部反洗排水槽的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于污水处理滤池的腰部反洗排水槽以及相应的滤池，所述滤池包括从滤池上部往下部依次布置的进水槽、反洗排水槽、滤料层、承托层、气水分布层和位于滤池底部的中央下部的产水渠，所述滤料层、承托层、气水分布层层叠布置，所述反洗排水槽位于反硝化深床滤池的腰部中央位置，靠近所述滤料顶部，与位于滤池顶部的进水槽分离布置。本发明降低了反洗排水高度，从而减少反洗水量同时降低了洗水泵扬程及反洗鼓风机风压，从根本上解决现有反硝化深床滤池反洗水量大、反洗水泵扬程高、反洗鼓风机风压高、能耗大的问题。
【专利说明】反硝化深床滤池腰部反洗排水槽
【技术领域】
[0001]本发明属于污水处理设备领域，具体涉及一种用于滤池的腰部反洗排水槽以及相应的滤池。
【背景技术】
[0002]反硝化深床滤池采用降流式过滤，随着滤料层截留的悬浮物逐渐增多以及生物反硝化作用产生氮气形成气阻的影响，滤池中水位会逐渐上升，待水位上升接近反洗排水槽(见图1中的101)顶时，滤池需启动反冲洗程序将滤料截留的悬浮物及产生的氮气洗出，使池内水位下降重新恢复过滤功能。
[0003]由于反硝化深床滤池通过生物反硝化作用去除TN(总氮)，在正常运行中会产生大量氮气并聚集于滤料上形成气阻，使滤料上的水位上升较快，所以为了保证一定的过滤周期以脱除TN (总氮)，反硝化深床滤池设计的滤上水头(指滤料层上部的静水压力，即过滤作用的驱动力)较一般的滤池高，可达到2.0-2.4米。
[0004]另外，由于现有反硝化深床滤池采用进水与反冲洗排水共用水渠的结构，所以反硝化深床滤池滤料层顶至反洗排水槽(兼做进水槽)堰顶高差会达到2.0-2.4米。如此高差会产生如下问题:a.滤池深度增加容积增大，会增加反洗水量,导致滤池产水量降低,滤池处理效率降低；b.滤池深度增加，导致反洗水泵扬程增高、反洗鼓风机风压增高，一方面设备选型加大增加基建投资，另一方面增加滤池的运行费用。
[0005]目前，针对现有反硝化深床滤池存在的反洗水量大、反洗水泵扬程高、反洗鼓风机风压高的问题，并无较好的解决办法。对于反洗水量大，常用的解决方式为适当缩短反洗时间，以节省反洗水量。而缩短反洗时间虽然可以减少反洗水量，增加滤池产水率，但存在反洗时间不够，滤料拦截的悬浮物`未被彻底洗出，经过长期积累，滤池反洗频率会逐渐加大从而使反洗水量增加，并且悬浮物长期累积在滤料层中容易使滤料板结增大反洗难度。因此，缩短反洗时间并不能从根本上解决现有工艺反洗水量较大的问题。
[0006]除了反硝化深床滤池，其他滤池也可能具有类似问题。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种用于污水处理滤池的腰部反洗排水槽，所述滤池包括:从滤池上部往下部依次布置的进水槽、反洗排水槽(腰部反洗排水槽)、滤料层、承托层、气水分布层和位于滤池底部的中央下部的产水渠，所述滤料层、承托层、气水分布层层叠布置，所述反洗排水槽位于滤池的腰部中央位置，靠近所述滤料顶部，与位于滤池顶部的进水槽分离布置，其中进水与反冲洗排水没有共用水渠。
[0008]优选的，从所述滤料层顶部到反洗排水槽的距离为0.5-1米之间。
[0009]本发明还提供一种具有上述腰部反洗排水槽的反硝化深床滤池。
[0010]本发明还提供一种用于污水处理滤池的反洗方法，包括如下步骤:第一步，关闭进水阀和出水阀，停止向滤池滤料层进水以及出水；第二步，打开反洗出水阀，使滤池液体从反洗排水槽排出；第三步，当液位降低至滤池腰部位置处的反洗排水槽后，打开反洗进气阀和反洗进水阀；第四步，依次开启位于反洗进气阀上游的反洗风机，使其运行预定时间，以及位于出水阀上游的反洗水泵，使其运行预定时间；第五步，关闭反洗风机和反洗进水阀；第六步，最后打开进水阀和出水阀以恢复过滤，所述反洗排水槽位于滤池的腰部中央位置，靠近所述滤料顶部，与位于滤池顶部的进水槽分离布置。
[0011]应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中:[0013]图1为本发明的反硝化深床滤池的构造图。
[0014]图2为本发明的反硝化深床滤池的控制工作原理图。
【具体实施方式】
[0015]在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
[0016]通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
[0017]针对本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0018]下面参考附图，对本发明的【具体实施方式】进行说明。
[0019]如图1所示，本发明的反硝化深床滤池100包括:从滤池上部往下部依次布置的进水槽101、反洗排水槽(腰部反洗排水槽)102、滤料层103、承托层104、气水分布层105和位于滤池底部的中央下部的产水渠106。滤料层103、承托层104、气水分布层105层叠布置。所述反洗排水槽102位于反硝化深床滤池的腰部中央位置，尽可能靠近所述滤料103顶部，与位于滤池顶部的进水槽101分离布置。
[0020]参见图2，本发明的反硝化深床滤池的反洗工作过程如下:
[0021]第一步，关闭进水阀201和出水阀205，不再进水和出水；
[0022]第二步，打开反洗出水阀202，使滤池液体从反洗排水槽102排出；
[0023]第三步，当液位降低至反硝化深床滤池腰部位置处的反洗排水槽102后，打开反洗进气阀203和反洗进水阀204 ；
[0024]第四步，依次开启位于反洗进气阀上游的反洗风机206，使其运行2~5分钟，以及位于出水阀上游的反洗水泵207，使其运行8~15分钟；
[0025]第五步，关闭反洗风机206和反洗进水阀204 ；
[0026]第六步,最后打开进水阀201和出水阀205以恢复过滤。
[0027]图1中，液位107表示未加腰部反洗排水槽前的反洗废水排放最低液位，液位108表示增加了腰部反洗排水槽后的反洗废水排放最低液位。
[0028]举例而言，设若所述气水分布层105的底部到所述滤料103的顶部距离为2.5米，所述滤料103的顶部到液位107的距离为2.4米，从所述滤料103顶部到液位108的距离为I米。可以看出，由于增加了腰部反洗排水槽，进水与反冲洗排水不再共用水渠，反洗废水排放的最低液位从滤池顶部向下降低了 1.4米。
[0029]未加腰部反洗排水槽前，滤池反冲洗时的静水压力为2.5+2.4=4.9米，反洗池容积应为池长X池宽X4.9米。故由于近5米的静水压力，反洗水泵需选择10米扬程、反洗风机需选择7米风压(需加上管路、布水布气系统、滤料及承托层的阻力损失，故均大于5米)，设备选型较大耗能较高。
[0030]增加腰部反洗排水槽后，滤池反冲洗时静水压力降低为2.5+1.0=3.5米，反洗池容积减小为池长X池宽X3.5米。因此,反洗时需要置换的反洗池容积减小为未加腰部反洗排水槽前的反洗池容积的3.5:4.9=0.71倍，所以反洗时间可缩短为未加腰部反洗排水槽前的0.71倍，由此反洗水量可降低为现有工艺0.71倍，节省反洗水量，从而增加滤池产水率。
[0031]同时，由于静水压力降为3.5米，反洗水泵工作扬程降为8.5米，较现有工艺降低
1.5米，根据水泵有效功率的计算公式:
[0032]Pu= PgQH…(1)，
[0033]其中，P为液体密度，单位为千克每立方米(kg/m3) ;g为自由落体加速度，g=9.81m/s2 ;0为泵流量，单位为立方米每秒(m3/s) ;H为泵扬程，单位为米(m)，
[0034]加腰部反洗排水槽后，水泵有效功率等于8.5P gQ/10p gQ，为现有水泵有效功率的85%，所以反洗水泵耗电量将减少15%。
[0035]反洗风机工作压降为5.5米，因鼓风机风压以I米为一档，所以鼓风机选择6米风压即可，比现有7米风压降低I米。风机额度功率及运行功率均有所降低，设备投资减少，运行费用降低。
[0036]根据鼓风机功率P=风量X风压/1000可知，加腰部反洗排水槽后风机功率为现有风机功率6/7，所以反洗风机耗电量减少约16%。
[0037]上述数据仅作为示例，本领域技术人员可以根据实际应用相应变更上述滤池相关尺寸，比如从所述滤料103顶部到液位108的距离可以为0.5-1米之间。
[0038]本发明从根本上解决现有反硝化深床滤池反洗水量大、反洗水泵扬程高、反洗鼓风机风压高、能耗大的问题。与传统反硝化深床滤池相比，缩短了反洗时间，降低了反洗水泵工作扬程及反洗风机风工作压，节省了反洗水量，降低了耗电量，提高了滤池产水率和水泵的有效功率。
[0039]本发明的腰部反洗排水槽不仅局限于应用到反硝化深床滤池，也可以用于其他具有相似技术问题的滤池中。
[0040]结合这里披露的本发明 的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种用于污水处理滤池的腰部反洗排水槽，所述滤池包括从滤池上部往下部依次布置的进水槽、反洗排水槽、滤料层、承托层、气水分布层和位于滤池底部的中央下部的产水渠，所述滤料层、承托层、气水分布层层叠布置， 所述反洗排水槽位于所述滤池的腰部中央位置，靠近所述滤料顶部，与位于滤池顶部的进水槽分离布置，所述滤池的进水与反冲洗排水没有共用水渠。
2.如权利要求1所述的腰部反洗排水槽，其中从所述滤料层顶部到反洗排水槽的距离为0.5-1米之间。
3.一种具有如权利要求1或2所述的腰部反洗排水槽的反硝化深床滤池。
4.一种用于污水处理滤池的反洗方法，包括如下步骤: 第一步，关闭进水阀和出水阀，停止向滤池滤料层进水以及出水； 第二步，打开反洗出水阀，使滤池液体从反洗排水槽排出； 第三步，当液位降低至滤池腰部位置处的反洗排水槽后，打开反洗进气阀和反洗进水阀； 第四步，依次开启位于反洗进气阀上游的反洗风机，使其运行预定时间，以及位于出水阀上游的反洗水泵，使其运行预定时间； 第五步，关闭反洗风机 和反洗进水阀； 第六步，最后打开进水阀和出水阀以恢复过滤， 其中，所述反洗排水槽位于所述滤池的腰部中央位置，靠近所述滤料顶部，与位于滤池顶部的进水槽分离布置，所述滤池的进水与反冲洗排水没有共用水渠。
5.如权利要求4所述的反洗方法，其中从所述滤料层顶部到反洗排水槽的距离为.0.5-1米之间。
【文档编号】C02F3/28GK103864208SQ201410140489
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】蔡文, 寇长江, 王忠民, 张阳, 孙召强, 祁淑敏, 王玥, 李冬馨 申请人:中持（北京）水务运营有限公司