一种升流式强制内循环多层曝气生物滤池的制作方法

本实用新型涉及一种曝气生物滤池，具体涉及一种升流式强制内循环多层曝气生物滤池。

背景技术：

曝气生物滤池（BAF）是上世纪80年代末出现的一种污水处理工艺，最初用于污水的三级处理，很快出现二级处理也有很多应用此种工艺的污水处理厂。BAF池内填装有生物填料，下部设有承托板和曝气装置、布水装置。可根据污水流向分为升流式和降流式2种。通过曝气装置给水体充氧，填料表面及内部空隙中生长有生物膜。当污水进入BAF后，污水中的污染物质先被过滤和吸附，随后被填料表面的微生物降解。其最大特点是集过滤截留和生物吸附降解于一体，节省后续沉淀池，具有水力停留时间短，容积负荷高、出水质好等特点。

近几年研究人员开发出多种改进型曝气生物池，申请号为021296189的中国专利文件公开了一种双层滤料曝气生物滤池，并具体公开了以下技术内容：在一座设备中填装两种不同粒径的滤料，并安装相应的大、小反洗装置。但是，根据该设备的结构特点，该曝气生物滤池只对生化性能好的生活类污水处理效果较好，且废水流经滤料流速有限，传质效果一般。申请号为2005101104441的中国专利文件公开了一种单级内循环曝气生物滤池，并具体公开了以下技术内容：在单级曝气生物滤池中部加入内部导流筒形成内循环。但是该曝气生物滤池采用导流筒内曝气，气泡不能接触滤料，且对填料内水没有扰动效果，传质效果一般。内部污泥会从导流筒内上升到上部随出水流出，导致出水悬浮物上升。同样进水也有可能从导流筒内上升到上部产生短路，导致出水化学需氧量（COD）升高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种污水处理效果更好的升流式强制内循环多层曝气生物滤池。

为了解决上述问题，本实用新型包括反应池、设置在反应池中部的导流装置和设置在反应池上部的三相分离器，所述的反应池内距离反应池的底面一定的距离设置有支撑板，且支撑板上密布有通孔，所述的导流装置穿过支撑板且导流装置的下部高于反应池的底面，所述的支撑板的上侧自下而上依次设置有多层滤料；反应池的下部连接有曝气装置、进水管、排水管、反洗进水管和反洗进气管，所述的曝气装置、进水管、反洗进水管和反洗进气管均位于导流装置的外侧，反应池的上边缘的外部设置有出水槽，三相分离器的出水口与出水槽相连通，所述的出水槽上设置有出水管和反洗出水管，所述的三相分离器上连接有污泥排放管。

作为优化，本实用新型所述的多层滤料至下而上依次为下层滤料、中层滤料和上层滤料，且下层滤料与支撑板之间设置有承托层，下层滤料、中层滤料和上层滤料均设置有一定的厚度。

作为优化，本实用新型所述的每层滤料均包括粒径均匀的骨料，下层滤料的粒径、中层滤料的粒径和上层滤料的粒径依次减小。

作为优化，本实用新型所述的曝气装置位于支撑板的上部，所述的进水管、排水管、反洗进水管和反洗进气管均位于支撑板的下部。

作为优化，本实用新型所述的导流装置包括上下贯通的导流筒，所述的导流筒依次穿过支撑板与多层滤料，导流筒的下端与反应池的底面之间设置有一定的间隔距离，导流筒的上端位于反应池的上端面与滤料的上端面之间。

作为优化，本实用新型所述的反应池的横截面为圆形或方形。

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型克服了现有曝气生物滤池气水固三相分布不均的问题，从而提高了填料的利用率。

2、本实用新型在曝气生物滤池的上端设置三相分离器，大大提高曝气势能的利用率，并且使得出水悬浮物的含量更低。

3、本实用新型的反应池内设置循环装置，通过水流的内循环使得气水流经滤料的速度升高，有效防止了曝气生物滤池在处理工业难降解废水时，出现的滤料板结的情况，进一步提升了内循环曝气生物滤池的工作能力。

4、本实用新型在反应池内设置多层滤料，利用不同滤料的纳污容量实现多级过滤，既保证了水流的通过的顺畅性，又保持有较佳的过滤效果。

5、本实用新型的曝气装置和进水管位于循环装置的外侧，即在工作状态时，循环装置的外侧的水流呈上升状态，循环装置内侧的水流呈下沉状态，这样的循环方式能够让气体带动水体经过滤料，对滤料处的水体具有搅动作用，提高水体与滤料的接触以及水体经过滤料的通过性。而且滤料处的水流呈上升状态，让水流内的污物先经滤料过滤，降低出水悬浮物的含量。

附图说明

图1为本实用新型的剖视示意图；

图2为圆形反应池的俯视示意图；

图3为方形反应池的俯视示意图。

其中：1、反应池，2、导流筒，3、曝气装置，4、反洗进气管，5、进水管，6、反洗进水管，7、排水管，8、支撑板，9、承托层，10、下层滤料，11、中层滤料，12、上层滤料，13、三相分离器，14、出水管，15、出水槽，16、污泥排放管，17、反洗出水管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示的升流式强制内循环多层曝气生物滤池，包括反应池1、设置在反应池1中部的导流装置和设置在反应池上部的三相分离器13，三相分离器13为气液固三相分离器，主要用来将将循环水中的气体、水和污泥分离开来，三相分离器13上也相应设置有出气口、出水口和污泥释放口。所述的反应池1内距离反应池1的底面一定的距离设置有支撑板8，所述的支撑板用来支撑滤料。且支撑板上密布有通孔，所述的导流装置穿过支撑板8且导流装置的下部高于反应池的底面，所述的支撑板8的上侧自下而上依次设置有多层滤料，所述的导流装置包括上下贯通的导流筒2，所述的导流筒2依次穿过支撑板8与多层滤料，导流筒2的下端与反应池1的底面之间设置有一定的间隔距离，导流筒2的上端位于反应池1的上端面与位于最上层的滤料的上端面之间。所述的多层滤料至下而上依次为下层滤料10、中层滤料11和上层滤料12，且下层滤料10与支撑板8之间设置有承托层9，下层滤料10、中层滤料11和上层滤料12均设置有一定的厚度，下层滤料10、中层滤料11和上层滤料12的厚度设定可以根据污水的质量进行选择。所述的每层滤料均包括粒径均匀的骨料，下层滤料10的粒径、中层滤料11的粒径和上层滤料12的粒径依次减小。反应池1的下部连接有曝气装置3、进水管5、排水管7、反洗进水管6和反洗进气管4，所述的曝气装置3、进水管5、反洗进水管6和反洗进气管4均位于导流筒2的外侧，曝气装置3位于支撑板8的上部，所述的进水管5、排水管7、反洗进水管6和反洗进气管4均位于支撑板8的下部。反应池1的上边缘的外部设置有出水槽15，三相分离器13的出水口与出水槽15相连通，所述的出水槽15上设置有出水管14和反洗出水管17，所述的三相分离器13上连接有污泥排放管16。

本实施例的反应池可以设置成如图2所示的横截面为圆形的反应池，还可以设置成如图3所示的横截面为方形的反应池，集中建设时可以设置成多座紧密排列的方形反应池，有效利用建设面积。

工作原理：排放的污水由进水管5进入反应池1中，空气通过曝气装置3进入到反应池1中。气水混合向上流动，依次经过多层滤料，到达上部三相分离器13。三相分离器13主要作用是让气、水、固按一定方式分离开来。气体向上同时要尽可能多的携带水，气体到达水平面后，离开水体；携带的大部分水（循环水）返回到导流筒2中，在导流筒2内向下流动；少量的水由三相分离器13的出水口流至出水槽15内，沉淀下的污泥由污泥排放管16定期排出；混合后的泥水顺着导流筒2回流到反应池1的底部的进水区；回流泥水、新进入的水以及曝气一起向上流经承托层9和多层滤料层，再次到达上部三相分离器，回流水量是进水量的2～10倍。可根据水质情况向三相分离器13内加入助凝剂，使得出水悬浮物含量小于10mg/L。

当滤料的生物膜达到一定量时，过滤层阻力增大、出水悬浮物升高，需要通过反洗把滤料中的污泥冲洗掉。反洗时，关闭进水管，开启反洗出水管17和排水管7，当水面降到高于填料500mm时，关闭排水管7。然后打开反洗进气管4进气反洗 3～5min。打开反洗进水管6，进行气水同时反洗6～15min。然后关闭反洗进气管4停止进气，通过阀门减少反洗进水管6的反洗水量，单独水反洗，直到出水浊度达到要求为止，关闭反洗进水管。最后打开进水管5，以50%流量进水，直到出水合格，关闭反洗出水管17，曝气生物滤池即可投入正常运行。

处理高浓度的工业污水（CODcr浓度为500～1000mg/L），上下层填料粒径分别为2～4mm、4～8mm，总填料层高度2.5～3.5m。本设备比其他BAF悬浮物的去除率提高30%，CODcr去除率提高25%～35%，COD容积负荷提高25%～35%。运行周期延长1倍，反洗耗水量减少40%。

处理中等浓度的工业污水（CODcr浓度为150～500mg/L），上下层填料粒径分别为2～3mm、3～5mm，总填料层高度2～3.5m。本设备比其他BAF悬浮物的去除率提高30%，出水SS含量＜10mg/L，CODcr去除率提高25%～35%，COD容积负荷提高25%～35%。运行周期延长60%，反洗耗水量减少30%。

处理低等浓度难降解的工业污水（CODcr浓度为＜150mg/L，B/C＜0.15），上中下层滤料粒径分别为1.2～2mm、2～3mm、3～5mm，总填料层高度2～3.5m。本设备比其他BAF悬浮物的去除率提高30%，出水悬浮物含量＜10mg/L，CODcr去除率提高30%～40%，COD容积负荷提高20%～30%。运行周期延长50%，反洗耗水量减少20%。

处理生活污水（CODcr浓度为100～500mg/L），上中下层填料粒径分别为1.2～2mm、2～3mm、3～5mm，总填料层高度2～3m。本工艺比其他BAF悬浮物的去除率提高30%，出水悬浮物含量＜10mg/L，CODcr去除率提高30%～40%，COD容积负荷提高20%～30%。运行周期延长50%，反洗耗水量减少20%。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。