一种生物接触氧化滤池的制作方法

本发明属于污水处理技术领域，尤其是涉及一种生物接触氧化滤池。

背景技术：

近年来，随着社会经济快速发展，向水体排放污染物的量逐年增加，使得河道、湖泊和水库等自然水体受到不同程度的污染，自然水体的污染防治也成为亟待解决的重大问题；生物膜接触氧化法是受污染自然水体修复的重要方法之一，它能有效去除自然水体中有机物及氨氮等污染物，降低了污染物总量，使自然水体得到净化。

其中生物载体是生物膜接触氧化法的核心部件，现有一种生物滤池，为了令生物膜能更好的与受污染的自然水体接触，将生物载体安装在安装架上后，沉入池内，使得生物载体与污水形成立体的全方位接触，为了使得微生物能够更好的生存以反应掉污水的有机物，起到净水的作用，往往需要往滤池内通入空气，增加污水中的含氧量。

而由于污染的日益严重，需要处理的污水越来越多，生物滤池的体积也越来越大，若是仅仅安装一个气泵，再通过在滤池里安装多个进气管来进行曝气，则会由于靠近气泵的气压大而远离气泵的气压小，而导致滤池曝气不均匀的问题，而若是安装多个气泵，则不仅设备成本会增加，能源消耗也会大大增加。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种曝气效果好的生物接触氧化滤池。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种生物接触氧化滤池，包括滤池和设于所述滤池内的滤头板；该滤头板将所述滤池分隔为曝气区和溶氧区；所述滤池包括与所述溶氧区相连通的进水管；所述溶氧区内设有气垫层；所述滤头板包括

板体，与所述滤池的内壁相连的；

曝气滤杆，设于所述板体上，用于连通所述气垫层和所述曝气区；

导流管，设于所述板体上，用于将所述溶氧区内的水导入所述曝气区内；

通过气垫层、进水管及滤头板的配合设置，使得溶氧区内的污水在气垫层的高压作用下能够溶解更多的氧气，污水中的含氧量更多，曝气效果更好；而且，气垫层各处的气压均相等，从而使得从气垫层输送到曝气区的空气的压力、流速、量均相等，曝气更为均匀，曝气效果更好；并且仅需安装一个气泵为气垫层提供充足的空气补给即可，无需安装多个气泵，大大降低了设备成本，同时也使得设备运行消耗的能源更少，降低了运行成本，起到了节能减排的作用；通过将进水管与溶氧区相连通，从而使得污水会先进入溶氧区，在溶氧区内溶解了大量氧气后，才会被输送至曝气区，曝气效果更好。

进一步的，所述进水管位于所述溶氧区内的管口浸没在水中；通过上述结构的设置，使得进水管不会与气垫层相连通，从而避免气垫层中的气体从进水管中漏出，保证气垫层中的气压保持不变，始终具有较好的曝气效果，同时也避免气阻的形成，保证污水能够顺利的通过进水管输送入溶氧区内。

进一步的，所述曝气滤杆的长度小于所述导流管的长度；通过上述结构的设置，使得气垫层中的空气仅会通过曝气滤杆进入曝气区实现曝气，而导流管内则始终有水使得曝气区和溶氧区的水相互连通，从而使得溶氧区内的氧气能够扩散至曝气区内，起到提高曝气区的含氧量的作用。

进一步的，多个所述曝气滤杆和多个所述导流管依次相互交错设置；通过上述结构设置，使得曝气更为均匀，同时也使得污水能够形成循环流动的水流，从而使得溶氧区内的富含氧气的污水能够流动到曝气区内，进而使得滤池对污水的净化效果更好。

进一步的，所述曝气滤杆靠近所述曝气区的一侧上设有排气孔，该排气孔位于所述溶氧区内；通过上述结构的设置，使得气垫层中的空气可以通过排气孔排入曝气区，起到曝气效果，从而使得形成气垫层后，可以暂停空气的输入，仍旧能够起到很好的曝气效果，降低能源的消耗。

进一步的，所述曝气滤杆位于所述曝气区内的一端上设有用于增加曝气范围的曝气头罩；通过上述结构的设置，进一步增强了曝气效果。

进一步的，所述曝气头罩包括罩壳和沿所述罩壳的周向开设的曝气缝隙；通过上述结构的设置，使得从曝气头罩中喷出的气流更为均匀，喷射范围更广，起到更好的曝气效果。

进一步的，所述曝气头罩还包括与所述罩壳相配合的罩底和设于所述罩底上的曝气通道；通过上述结构的设置，使得空气会先往四周喷射，辐射范围更广，增加了空气在污水中的停留时间，进一步增强了曝气效果。

进一步的，所述曝气滤杆上套设有曝气密封垫；所述曝气滤杆上螺接有曝气紧固件；通过上述结构的设置，使得曝气滤杆与板体之间形成密封配合，避免漏气，保证气垫层始终具有足够的气压，同时曝气滤杆的拆装也十分方便，便于更换。

进一步的，还包括一端与所述气垫层相连通的进气管和与所述进气管的另一端相连通的供气件；通过上述结构的设置，仅用一个供气件即实现了对整个滤池的曝气工作，降低了设备成本。

综上所述，本发明通过气垫层、进水管及滤头板的配合设置，使得曝气效果更好；从气垫层输送到曝气区的空气的压力、流速、量均相等，曝气更为均匀；降低了设备成本，起到了节能减排的作用。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1中a处的放大示意图；

图3为本发明的纵向立体剖视结构示意图；

图4为图3中b处的放大示意图；

图5为本发明横向的剖视结构示意图；

图6为本发明中曝气滤头的立体结构示意图；

图7为本发明中曝气滤头的立体剖视结构示意图；

图8为本发明中导流件的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1-8所示，一种生物接触氧化滤池，包括滤池1、挂膜装置、进出水部件及曝气装置；本实施例中，滤池1由水泥浇筑而成，呈上方具有开口的中空立方体结构开设，于其他实施例中，滤池也可由金属材料或其他材料制成；其中，曝气装置包括滤头板4和气源组件，滤头板4安装在滤池1内，将滤池分隔为曝气区11和溶氧区12，气源组件则用于往滤池内输送空气，达到曝气的目的；挂膜装置包括安装架21、安装杆20及填料22；填料22安装在安装杆20上，安装杆安装在安装架21上，两者为可拆卸连接，方便拆装、维护及更换，本实施例中采用的是卡接；安装架21安装在滤头板4上，使得填料22被污水浸没；于其他实施例中，该挂膜装置也可以为附着有微生物的悬浮球或滤料等物；进出水部件则包括进水管27、出水管28及抽吸件29；进水管27用于将污水导入滤池内，其一端的管口位于滤池外侧，且管口高于滤池的侧壁，避免污水倒流，另一端与滤池相连通，管口位于溶氧区12内且浸没在污水中，从而使得污水会先进入溶氧区，溶解入更多的氧气后，再流入曝气区内，进行进一步曝气，使得曝气效果更好；出水管28一端与抽吸件29相连通，另一端与曝气区11相连通，且管口位于污水上层，使得被抽走的都是经过处理的较为干净的水；该抽吸件29为市场上购买的水泵，此为现有技术，故在此不做赘述，因此说明书附图中也并未详细绘制，仅绘制立方体作为示意，需要注意的是，附图中为了表述清楚特地放大了部分结构的尺寸，并非生产应用中的实际尺寸，下文中类似的泵或电机等也相同。

具体的，滤头板4包括板体41、曝气滤头42及导流件43；该板体41安装在滤池1内，板体与滤池的池壁为密封配合，将滤池1分隔为了曝气区11和溶氧区12，安装架21即安装在板体上，位于曝气区内；板体41上开设了多个安装孔411，曝气滤头42和导流件43即通过该安装孔安装在板体上，板体上均匀安装了多个曝气滤头42和多个导流件43，多个曝气滤头42和多个导流件43依次相互交错安装，使得曝气效果更好，曝气更为均匀；气源组件包括供气件35和进气管36；进气管36一端与溶氧区12相连通，管口靠近板体41的下表面，另一端伸出滤池1，与安装在滤池外的供气件35的输出端相连通，从而使得进气管位于滤池外的管口高于滤池的池壁，使得即使不在进气管位于溶氧区内的管口处安装单向阀，也不用担心污水会通过进气管而逆流排出，降低了设备成本和安装难度；供气件35为市场上购买的空气压缩机或风机，可以提供足量的高压空气，此为现有技术，故在此不做赘述。

具体的，曝气滤头42包括曝气滤杆421、曝气头罩422、曝气密封垫423及曝气紧固件424；曝气滤杆421呈中空圆柱体结构开设，曝气滤杆421与曝气头罩422相连通，且两者为一体成型加工而成，曝气滤杆可穿过板体41上的安装孔411，而曝气头罩无法穿过安装孔；曝气滤杆靠近曝气头罩的一端上开设有外螺纹，曝气紧固件呈正六边形，其上开设有供曝气滤杆穿过的通孔4241，通孔的内壁上开设有内螺纹，从而使得曝气紧固件与曝气滤杆可以形成螺纹连接配合；安装时，在曝气滤杆上套接曝气密封垫423，再将曝气滤杆插入安装孔411内，然后在曝气滤杆上再套接上一个曝气密封垫，最后再将曝气紧固件与曝气滤杆螺接即可完成曝气滤头的安装固定，同时曝气滤头与板体41之间也形成了密封配合，使得气体和水均无法从安装有曝气滤头的安装孔中通过；于其他实施例中，也可安装一个曝气滤兜425，该曝气滤兜螺纹连接在曝气滤杆421远离曝气头罩422的一端上，可以在曝气紧固件将曝气滤杆固定在板体41上之后，再将曝气滤兜425螺接在曝气滤杆下端上；或者，曝气滤兜也可与曝气滤杆一体成型开设，但直径要小于安装孔411，方便安装。

进一步的，曝气头罩422包括罩壳4221和与罩壳相连的罩底4222，罩壳的侧面呈弧形结构开设，在罩壳的侧面上开设了多个曝气缝隙4223，曝气缝隙沿罩壳侧面的外表面周向均匀开设，罩底4222上开设了多个曝气通道4224，曝气通道沿着罩底的周向均匀开设；使得从曝气缝隙和曝气通道中喷出的气流更为均匀的同时，会往曝气头罩的四周喷射，从而使得空气的覆盖面积更广，减少滤头的安装，降低成本，同时空气在水中的停留时间延长，使得氧气更容易溶解到水中，曝气效果更好；优选的，曝气通道呈放射状倾斜向下开设，使得气体能够沿着曝气通道往斜下方喷出，进一步延长了空气在污水中的停留时间，提升了曝气效果；罩底4222的至少部分表面向外延伸形成了密封凸台4225，密封凸台的开设不仅能够更好的将曝气密封垫423压紧在板体41上，起到更好的密封效果，也能够使得罩底4222与板体41之间留有空隙，保证从曝气通道中冲出的气流能够顺畅的进入曝气区11，不会受到阻碍，喷射的更远，覆盖范围更广；曝气滤杆421上部(即靠近曝气头罩422的一侧)上开设了排气孔4211，且该排气孔位于溶氧区12内；曝气滤兜425上开设了多个滤污孔4251，使得空气和水能够通过滤污孔而污物无法通过。

具体的，导流件43包括导流管431、导流头罩432、导流密封垫433及导流紧固件434；导流管431呈中空圆柱体结构开设，导流管431与导流头罩432相连通，且两者为一体成型加工而成，导流管可穿过板体41上的安装孔411，而导流头罩无法穿过安装孔；导流管靠近导流头罩的一端上开设有外螺纹，导流紧固件434呈正六边形，其上开设有供导流管穿过的通孔，通孔的内壁上开设有内螺纹，从而使得导流紧固件与导流管可以形成螺纹连接配合；安装时，在导流管上套接导流密封垫433，再将导流管插入安装孔411内，然后在导流管上再套接上一个导流密封垫，最后再将导流紧固件与导流管螺接即可完成导流件的安装固定，同时导流件与板体41之间也形成了密封配合，使得气体和水均无法从安装有导流件的安装孔中通过。

进一步的，导流管431的长度大于曝气滤杆421的长度；导流头罩432上开设了多个导流口4321，该导流口沿导流头罩的周向均匀开设，从而使得从导流口中冲出的污水会往四周冲击，而由于导流件与曝气滤头依次相互交错安装，所以从导流件上向四周喷出的污水会与曝气滤头上向四周喷射的空气相互碰撞，进一步提高曝气效果；且该导流口的口径较大，使得污物更容易通过导流口进入曝气区内，不易堵塞；

运行步骤及原理：污水通过进水管27进入溶氧区12内，充满溶氧区后，再通过曝气滤头42和导流件43进入曝气区11内，待污水达到预设水位将挂膜装置淹没后，即可启动曝气装置进行曝气；具体的，启动供气件35，空气即会通过进气管36进入溶氧区12内，由于滤头板4与滤池为密封配合，空气即会在浮力的作用下贴合在板体41的下表面上，随着空气持续输送入溶氧区内，会在板体41下方形成气垫层40，并将溶氧区内的水通过曝气滤头42和导流件43压入曝气区11，而溶氧区内的气垫层40则越来越厚，压力越来越高(根据滤池的面积、深度等情况的不同，需要的高压气流的冲击力也不同，可以根据实际情况的需要，通过安装不同长度的曝气滤杆来改变气垫层40的厚度，从而满足不同情况下的不同气压需求，据此，可将曝气滤杆设置为可伸缩的形式，适应性更好)；由于溶氧区内压力的增加，气垫层空气中的氧气在污水中的溶解度也大大增加。

然后，由于导流管431的长度大于曝气滤杆421的长度，所以随着气垫层40的厚度越来越厚，气垫层40的厚度会先大于曝气滤杆421的长度，此时空气即会在压力的作用下被压进曝气滤杆内，再进入与曝气滤杆相连通的曝气头罩422内，然后从曝气头罩上的曝气缝隙4223和曝气通道4224中喷出，实现对曝气区的污水进行曝气的目的，由于气垫层各处的压力相等，所以输入曝气区各处的空气的体积、流速及压力均相等，保证曝气各位均匀，曝气效果更好；出水管28一端的管口伸入曝气区内，将曝气区上层的经过曝气净化处理的净水通过抽吸件29抽出，且随着抽吸件将曝气区的水抽出，进水管处也仍旧在持续输入污水，实现动态平衡，对污水进行连续的处理

此时，虽然由于气垫层40的形成，导致曝气滤杆421不再与溶氧区12内的污水接触，而只有空气通过曝气滤杆进入曝气区，但是导流管431由于长度比曝气滤杆长，所以导流管下端的管口始终浸没在溶氧区12内的污水中，使得新的污水进入溶氧区后，即会将原先在溶氧区内的溶解了大量氧气的污水通过导流件压入曝气区内，从而使得曝气区内的微生物具有更充足的氧气，能够更好的分解污水中的有机物，起到更好的污水净化作用；并且，该种方式使得可以降低曝气的频率和强度，仅靠溶氧区也溶解大量氧气的污水也可起到较为充足的净水效果，具体解释如下：

待气垫层40形成后，由于溶氧区12内的气压较高，进入溶氧区内的污水会溶解更多的氧气，再通过导流管431进入曝气区11后，即能为微生物提供充足的氧气，且由于曝气滤杆421上开设有排气孔4211，使得在气垫层形成的过程中和形成后，始终会有一部分气体通过排气孔进入曝气滤杆，再进入曝气区对曝气区内的污水进行曝气工作，两种方式配合(加压使污水溶解更多氧气和排气孔持续辅助曝气)，已经能够满足曝气区内微生物的氧气需求，所以可以在气垫层形成后，暂停供气件35的工作，待气垫层的压力降低到预设值后，再重新启动供气件，使得供气件仅需间歇性启动即可，大大降低了设备的能源消耗，起到了节能减排的作用；并且该种方式使得曝气区内的污水的流动更为和缓，避免填料22出现局部堆积的情况，保证曝气区各个区域内的微生物分布均匀，起到更好的曝气净水的作用。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。