一种生物滤池的制作方法

本申请属于环保设备技术领域，具体地说，涉及一种生物滤池。

背景技术：

在节能减排的大背景下，生物滤池技术因具有水力停留时间短、运行维护简单、占地面积小、基建成本低等诸多优势而被广泛应用到小型污水处理中。虽然生物滤池技术具备一定的脱氮除磷去除有机物的功效，但生物滤池技术普遍面临处理效率不高、抗冲击能力弱、易淤塞频繁反冲洗且冲洗效果差，难以长期维持高效稳定性运行的问题。从目前的生物滤池技术的运行情况来看，若进水有机负荷较高，长期运行必然导致生物滤池填充滤料吸附饱和，进而引发堵塞造成无法继续有效过滤，最终溢出及出水水质超标，因此，有必要提供一种改进的生物滤池。

技术实现要素：

本申请的一个目的是提供一种生物滤池的新技术方案。

根据本申请的一个方面，本申请提供一种生物滤池，包括进水池和过滤主体；

所述进水池的输出端与所述过滤主体的输入端连通，所述过滤主体顶部的溢流口与所述进水池连通；

所述过滤主体的内部内设置有多孔隔板，所述多孔隔板上设置有多层过滤介质；所述多孔隔板下与所述过滤主体的底部之间填充有悬浮滤料，所述悬浮滤料在所述过滤主体注水时悬浮在所述多孔隔板的下方；所述过滤主体的底部设置有出水口；

所述多孔隔板与所述悬浮滤料之间设置有高压水管，所述高压水管上设置有多个向下的开口；所述过滤主体的底部设置有高压气管，所述高压气管具有向上的开口；所述过滤主体上在所述多孔隔板位置的下方设置有冲洗排空口；所述过滤主体上在所述多层过滤介质上方设置有反冲排空口。

可选地，还包括出水池，所述过滤主体的出水口与所述出水池连通。

可选地，还包括高压水泵，所述高压水泵的输入端与所述出水池连通；所述高压水泵的输出端与所述高压水管连通。

可选地，所述多层过滤介质包括依次向下设置的沸石层，活性炭层，石英砂层和火山石切片石层。

可选地，所述多层过滤介质每层的高度为45-55cm。

可选地，所述沸石层中填充粒径6-10mm的沸石，所述活性炭层中填充粒径6-12mm的活性炭，所述石英砂层中填充粒径8-16mm的石英砂，所述火山石切片石层填充粒径2-4cm的火山石切片石。

可选地，所述悬浮滤料包括混合的火山浮石和陶粒。

可选地，所述火山浮石和陶粒混合前的填充厚度均为55-65cm。

可选地，所述火山浮石的粒径为3-5cm，所述陶粒的粒径为2-4cm。

可选地，所述过滤主体内注水后，所述悬浮滤料的底部距离所述过滤主体的底部高度为25-35cm。

本申请的一个技术效果在于，本申请联合高压水、气对悬浮滤料反冲洗，大大提升了堵塞滤料反冲洗效果，可实现系统长期稳定运行。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请一些实施例的结构示意图；

图中：1进水池，2过滤主体，21溢流口，22多孔隔板，23多层过滤介质，231沸石层，232活性炭层，233石英砂层，234火山石切片石层，24悬浮滤料，25高压水管，26高压气管，271冲洗排空口，272反冲排空口，28出水口，29放空口，3出水池，4高压水泵，5高压气泵，6恒流泵，7流量计，8沉降池。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

根据本申请的一个方面，本申请提供一种生物滤池，在一些实施例中，参考图1，包括进水池1和过滤主体2。

所述进水池1的输出端与所述过滤主体2的输入端连通。所述过滤主体2的输入端位于所述过滤主体2的顶部。所述过滤主体2的输入端通常为均匀布水式穿孔管网。所述进水池1的输出端统称为恒流泵6，恒流泵6将进水池1内的水输送至所述过滤主体2的输入端进入所述过滤主体2。

所述过滤主体2顶部的溢流口21与所述进水池1连通，当滤料没有堵塞时，由于进水速率等于滤速时顶部布水池无积水现象；而当滤料出现一定程度的堵塞就会导致生物滤池滤速下降，进水速率大于滤速时部分进水逐渐被滞留在滤池内，此时，顶部布水池水位不断升高，当超过溢流口时进水从溢流口返回进水池，溢流管中水流流速与滤料堵塞程度呈正相关关系。

所述过滤主体2的内部内设置有多孔隔板22，将过滤主体2的内部分为上层和下层。多孔隔板22可以为多孔不锈钢板，耐腐蚀，强度高，既能够起到支撑作用，又能够透水。

所述多孔隔板22上设置有多层过滤介质23。多层过滤介质23为固定式滤料。多层过滤介质23可以为依次向下设置的沸石层231，活性炭层232，石英砂层233和火山石切片石层234；所述沸石层中填充粒径6-10mm的沸石，所述活性炭层中填充粒径6-12mm的活性炭，所述石英砂层中填充粒径8-16mm的石英砂，所述火山石切片石层填充粒径2-4cm的火山石切片石；每层的高度为45-55cm，优选为50cm。本领域技术人员可以理解，多孔隔板22上的孔径小于所述多层过滤介质23中最下层过滤介质的直径，既能够起到支撑作用，又不阻碍水的通过。

所述多孔隔板22下与所述过滤主体1的底部之间填充有悬浮滤料24，所述悬浮滤料24注水时悬浮在所述多孔隔板22的下方。所述悬浮滤料24通常包括混合的火山浮石和陶粒。所述火山浮石的粒径为3-5cm，所述陶粒的粒径为2-4cm。所述火山浮石和陶粒混合前的填充厚度均为55-65cm，优选为60cm。在所述过滤主体2内注水后，所述悬浮滤料24的底部距离所述过滤主体2的底部高度为25-35cm，优选为30cm，能够作为其活动空间。

所述过滤主体2的底部设置有出水口28，用于排出过滤后的水。在一些实施例中，本申请还包括出水池3，所述过滤主体2的出水口28与所述出水池3连通，出水池3用暂存所述过滤主体2排出的过滤后的水。

所述多孔隔板22与所述悬浮滤料24之间设置有高压水管25，所述高压水管25上设置有多个向下的开口。所述高压水管25也可以为匀布水式穿孔管网。在一些实施例中，本申请还包括高压水泵4，所述高压水泵4的输入端与所述出水池3连通；所述高压水泵4的输出端与所述高压水管25连通，使得过滤后的水作为冲洗水。

所述过滤主体2的底部设置有高压气管26，所述高压气管26具有向上的开口。所述高压气管26可以为匀分布式穿孔管网。在一些实施例中，本申请还包括高压气泵4，高压气泵4的输出端与所述高压气管26连通，输入端与空气接触，将空气加压后向高压管网26进行供气。

所述过滤主体2上在所述多孔隔板22的位置下方设置有冲洗排空口271。所述过滤主体2上在所述多层过滤介质23上方设置有反冲排空口272。在所述火山浮石和陶粒混合前的填充厚度均为60cm，在所述过滤主体2内注水后，所述悬浮滤料24的底部距离所述过滤主体2的底部高度为30cm时，所述冲洗排空口271的高度设置在在所述过滤主体2的高度位置通常为150cm。

所述过滤主体2的底部还设置有放空口29，用于排空所述过滤主体2内的水。

在正常工作时，溢流口21和出水口28处于打开状态，冲洗排空口271，反冲排空口272和放空口29处于关闭状态，当有水从溢流口21处流出时，关闭出水口28(本领域技术人员可以理解，所有的管道口处均可以设置有阀门，这是本领域的常规技术手段)，打开冲洗排空口271，启动高压水泵4和高压气泵5，高压水管25向下喷射出高压水流，高压气管26向上喷射出高压气流，悬浮滤料在高压水管25于高压气管26之间的运动状态空间位置不断改变，强化了悬浮滤料间的物理摩擦、碰撞作用，最终取得较好的洗脱效果，在水、气联合同时反冲洗作用下悬浮火山浮石与陶粒能在下层运动空间中自由移动，翻滚、摩擦和碰撞作用强化了滤料表面附着污染物的脱落，经一段时间的反冲洗最终实现堵塞滤料的异位反冲洗。当反冲洗结束后，打开位于过滤主体2的底部的放空口29，将洗脱下来的生物膜、泥水混合物排出，然后关闭冲洗排空口271，放空口29，重新打开出水口28继续进行过滤处理。若溢流口21在短时间(通常为1d)内重新发生溢流，则关闭溢流口21和出水口28，打开反冲排空口272，启动高压水泵4和高压气泵5，形成垂直向上运行的高速水气流，水气剪切力作用将多层过滤介质23堵塞物质洗脱，向上反冲洗，实现整体清洗，当反冲洗结束后，打开位于过滤主体2的底部的放空口29，将洗脱下来的生物膜、泥水混合物排出，然后关闭反冲排空口272，放空口29，重新打开溢流口21和出水口28继续进行过滤处理。通常情况下，下层反清洗频率为1次/季度；整体反清洗频率为1次/年。

所述冲洗排空口271，反冲排空口272，放空口29排出的水可以汇总至沉降池8经沉降泥水分离后将上清液打回进水池1，沉降池8底部污泥经脱水后进行无害化处理。

本申请设计上下两个填充滤料层：上层为固定式滤料层由上往下依次填充的滤料为沸石、活性炭、石英砂和火山石切片；上层与下层之间由穿孔不锈钢板作为支撑层而隔开。下层为悬浮可移动式滤料层由火山浮石和陶粒混合组成，混合滤料下留有30cm的垂直空间，在运行过程中火山浮石和陶粒均处于悬浮可移动状态。上层为多样化滤料梯度式填充固定层，具有过滤、拦截、吸附、吸收和降解污水中碳、氮、磷的能力，甚至对一些新兴污染物，如抗生素、干扰素和难降解物质也有一定去除功效。下层为天然火山浮石和多孔陶粒混合悬浮滤料层，天然火山浮石和多孔陶粒因其质轻(密度略小于水)、表面粗糙程度高、内部疏松多孔而具有极强的吸附截留、降解cod、氮、磷、ss等污染物的能力。

不锈钢支撑层下方布置带有冲洗阀的高压反冲洗水管道，下层底部布置带有冲洗阀的高压反冲洗气管道，反冲洗过程中开展水气联合同时反冲洗，悬浮滤料在水气剪切力作用下自由位移，相互摩擦、碰撞实现滤料异位反冲洗；反冲洗阶段下层悬浮可移动滤料能够自由移动，在反冲洗过程中相互碰撞、摩擦促进滤料表面新老生物膜更替保持其高活性，有效避免因滤料表面生物膜老化脱落引起的膜污染问题，滤料异位反冲洗强化了附着污染物的洗脱效果同时促进滤料表面老化生物膜脱落实现新老更替保持高活性的研究为本申请所首创。联合高压水、气对悬浮滤料反冲洗大大提升了堵塞滤料反冲洗效果可实现系统长期稳定运行，从而延长自修复生物滤池的使用寿命，解决了现有生物滤池易堵、频繁反冲洗且冲洗后效果欠佳的状况。

本申请布水管网上方侧部开有回流至进水池的溢流口可以指示生物滤池滤料的堵塞程度，当生物滤池布水池水位升高到接近或淹没溢流口时，即表面生物滤池滤料堵塞需启动反冲洗。以溢流口流量情况来反应生物滤池滤料堵塞程度可以直观的反应和检测本装置的堵塞程度，例如通过管道连锁流量计7的形式，通过流量读数就能够判断堵塞程度，并且能够进行数据远传，便于进行系统化的联锁控制。

实施例1

参考图1，包括进水池1、过滤主体2、出水池3、高压水泵4、高压气泵5、恒流泵6和流量计7。所述过滤主体2的内部内设置有多孔隔板22。所述多孔隔板22上依次向下设置层高50cm粒径6-10mm的沸石层231，层高50cm粒径6-12mm的活性炭层232，层高50cm粒径8-16mm的石英砂层233和层高50cm粒径2-4cm的火山石切片石层234。所述多孔隔板22下与所述过滤主体1的底部之间填充有高60cm粒径3-5cm的火山浮石和高60cm粒径为2-4cm的陶粒，所述火山浮石和陶粒混合设置。所述过滤主体2内注水后，所述悬浮滤料24的底部距离所述过滤主体2的底部高度为30cm。所述冲洗排空口271的高度设置在在所述过滤主体2的150cm处。过滤主体2的直径为120cm，水力停留时间为12h，日处理量为3.2m3，在进水水质为ⅴ类水的情况下能够过滤到ⅲ类水水质，高压水管25的出水压力为4mpa，高压气管26的出气压力为2.5mpa。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。