專利名稱：可反沖洗的高負荷生物濾池的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種污水處理技術領域的裝置，具體是一種可反沖洗的高負荷 生物濾池。
背景技術：
近年來，隨著經濟和社會的發展，環境問題日益凸出，污水處理不僅在城 市而且在鄉鎮地區也十分緊迫。眾多的鄉鎮企業因規模小，位置分散，廢水處 理設施投資大，企業廢水不進行恰當處理而隨意排放。以活性污泥法為代表的 傳統工藝，如厭氧/好氧工藝(A/0)、厭氧/兼氧/好氧工藝(A2/0)、序批式活性 污泥工藝(SBR)等，雖然技術比較成熟，但昂貴的造價和運衧管理費用限制了 它們的廣泛應用，特別是在缺乏污水收集系統的鄉鎮分散居住地區及縱多中小 鄉鎮企業的應用。生物濾池作為一種傳統的污水處理方法，具有節約能耗、易 于建造和運行方便等優點，很適用于我國中小城鎮的水污染控制。但該方法水 力負荷過大時處理效果差，處理效果好的濾池又常常受到運行中污泥堵塞的困 擾。
經對現有技術的文獻檢索發現，已有用曝氣生物濾池來處理污水的技術， 如中國專利申請號98252187. 1，專利名稱為曝氣生物濾池，該專利自述為"本 實用新型涉及一種曝氣生物濾池，用于處理城市污水、生活污水和工業廢水， 它包括水池、進水口、填料層、曝氣柵、支撐層、出水口、反沖洗裝置，進 水口與出水口在垂直方向相互錯開，水經過填料層時由上向下或由下向上垂直 流動，填料層用粒狀填料分布在支撐層上。"該曝氣生物濾池雖然具有處理效率 高、出水水質好，占地面積省等特點，但是它需要持續曝氣，能耗高，反沖洗 頻繁，管理起來較為復雜，對操作人員要求較高。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種可反沖洗的高負荷生物濾 池，使其為城市居住小區、鄉鎮等分散居住地區及鄉鎮企業、城鄉工業園區提 供一種裝置， 一方面能有效地克服現有技術中存在的處理效果受水力負荷影響 大、濾池易堵塞等缺點，大大提高處理效率和改善運行條件，另一方面使其具 有節約能耗(因采用自然通風而不是曝氣，但是此濾池可以作為曝氣生物濾池 使用)、管理簡單、基建和運行費用低的特點。
本發明是通過如下技術方案實現的，本發明包括進水口、布水器、承托 板、反沖洗進氣管、反沖洗進水管、出水口、通風口、反沖洗排水口、反沖洗 溢流槽、強化布水層、濾料層、承托層。連接關系為-反沖洗溢流德設置在濾 池頂部一周且高出池頂，反沖洗溢流槽底一側設有反沖洗排水口。在濾池頂部 下方濾池一側設有進水口，穿過濾池壁與進水口連接的是固定在濾池上部的布 水器，布水器下依次設置強化布水層、濾料層，濾料層下部為承托層。反沖洗 進氣管埋在承托層下部。承托層、濾料層及強化布水層均由承托層下部的承托 板承托。承托板下方沿柱狀濾池池壁一周均勻分布有可打開可閉合的通風口。 通風口下方濾池一側為出水口 ，通風口下方濾池另 一側為反沖洗進水管。
所述反沖洗溢流槽，為環狀反沖洗溢流槽。
所述承托板為條狀格柵的玻璃鋼板。
所述的強化布水層，是馬尾繩，耐腐蝕和長期的水流侵蝕，對污水進行第 二次分布。
所述濾料層，其上方設有防堵塞層。
所述的防堵塞層，其材料是水處理設備中廣泛采用的多面空心球填料。可 使得水力流向發生改變，避免濾料層整體壓實，孔隙率降低。
所述的濾料層，其主要濾料為火山巖生物濾料，比表面積大。
所述通風口為八個，八個通風口沿濾池壁均勻分布。正常自然通風情況下 可打開，以利于空氣進入，補充濾池內生物代謝消耗的氧氣；反沖洗時可閉合， 利于濾池內部形成密閉空間，使反沖洗水和反沖洗氣體進入。
本發明工作時，經預處理后的污水由進水口進入，通過布水器，均勻噴灑 到濾池最上部的強化布水層上，這種材料可以起到強化布水作用。經強化布水 層的二次分布，進水到達濾料層。濾料層中的生物濾料比表面積大，掛膜速度 快，反沖洗時微生物膜不易脫落，并且具有多孔性和適當的機械強度及比重， 適宜菌膠團附著生長，耐得住不同強度的水力剪切作用，反沖洗時容易懸浮且
不跑料。在此過程中，八個通風口均處于打開狀態，可使空氣不斷補充到濾池 濾料中。在濾料層中上部可以添加有防堵塞層，有利于提高濾池通氣透水性能、 有益于微生物好氧生長，可以很好的防止濾池的堵塞，延長濾池運行時間，降 低反復反沖洗的能量損耗。污水自上而下濾過時，不斷與固定在濾池內的濾料 層相接觸，從而使微生物在濾料表面繁殖，形成所謂生物膜。生物膜是由多種 微生物和微型動物組成的生物群落結構，它利用污水中的有機污染物作為營養 物質，進行分解代謝獲得能量，并形成新的微生物機體。污水也在此過程中得 以凈化。經過主要濾料層的出水通過承托層后由出水口排出。當濾池運行一段 時間，濾料內部出現污水中固體物質和脫落的生物膜的積累，堵塞水流通道， 濾池水力負荷降低，此時就需要進行反沖洗。反沖洗時，關閉八個通風口和濾 池進水口和出水口。處理過的污水或潔凈的水從濾池底部反沖洗進水管進入， 以較大的流量從下到上沖洗濾池內濾料。后打開反沖洗進氣管通氣，同時通水 通氣。之后關閉皮沖洗進氣管，通水。此反沖洗過程可反復進行，直到濾池內 堵塞消除，同時還保持適當的生物膜。反沖洗出水溢出濾池頂端進入反沖洗溢 流槽，經反沖洗排水口排出。之后濾池又可進行正常運行。
本發明與現有技術相比，.具有以下優點及有益效果有效地克服濾池出水 處理效果受水力負荷影響大、濾池易堵塞、處理效率低下等缺點；同時，該系 統受環境條件影響小，不會散發不良氣味，不影響地面景觀。對于中小型城鎮 生活污水的處理，本發明與傳統的活性污泥處理工藝及其它生物處理工藝比較 管理簡單，可以節省基建費用和運行管理費用30%以上；與曝氣生物濾池相比，
可節省能耗30%以上。具有60%以上的C0D去除率、60%以上的總磷去除率和30% 以上的氮去除率，處理出水水質好，經常規液氯消毒后即可用于中水回用。濾 池內濾料的適當搭配、系統的反沖洗功能可有效地防止了濾池堵塞和死區的出 現，強化了系統內的均勻布水作用，亦有利于濾池通風和生物好氧作用。
圖1為本發明剖面結構示意圖。 圖2為可閉合通風口布置圖
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方
案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的 保護范圍不限于下述的實施例。
如圖l所示，本實施例包括進水口 1、布水器2、反沖洗進氣管3、反沖洗 進水管4、出水口5、通風口6、反沖洗排水口7、反沖洗溢流槽8、承托板9、 強化布水層IO、濾料層ll、防堵塞層12及承托層13。反沖洗溢流槽8設置在 濾池頂部一周且高出池頂，反沖洗溢流槽8底一側設有反沖洗排水口 7。在濾池 頂部下方、濾池一側設有進水口 5，穿過濾池壁與進水口 5連接的是固定在濾池 上部的布水器2，布水器2下依次設置強化布水層10、濾料層ll，濾料層ll下 部為承托層13。反沖洗進氣管3埋在承托層13下部。承托層13、濾料層ll及 強化布水層10均由承托層13下部的承托板9承托。承托板9下方沿柱狀濾池 池壁一周分布有可打開可閉合的通風口 6。通風口 6下方濾池一側為出水口 5， 通風口 6下方濾池另一側為反沖洗進水管4。
如圖2所示，八個可閉合通風口 6沿柱狀濾池池壁一周均勻分布。正常運 行時打開通風口6，自然通風，不需曝氣，節省能耗。反沖洗時閉合，濾池內形 成密閉空間。同時在進水水力負荷增大情況下，可閉合通風口6，反沖洗進氣管 3可作為曝氣進氣管使用，裝置采用曝氣生物濾池形式運行。
所述進水口 1，其直徑為3cm 8cm，距濾池頂部距離為20cm 30cm。
所述通風口 6為八個，八個通風口 6沿濾池壁均勻分布。
所述反沖洗排水口7，其直徑為5cm。
所述反沖洗溢流槽8，為環狀反沖洗溢流槽，高出濾池池頂5cm 10cm。 所述承托板9為條狀格柵的玻璃鋼板。
所述的強化布水層IO，是15cm的馬尾繩，耐腐蝕和長期的水流侵蝕，對污 水進行第二次分布。
所述濾料層ll，其上方設有防堵塞層12，防堵塞層12與濾料層11頂的距 離為15cm 40cm。
所述防堵塞層12，其厚度為25cm。
所述的濾料層ll，其主要濾料為火山巖生物濾料，表觀密度1.66g/cm3，比 表面積12. 8m7g，孔隙率73. 84%，粒徑4-6mm。 所述承托層13，其厚度為15 30cm。
經預處理后的污水由進水口 l進入，通過布水器2，均勻噴灑到濾池最上部 的強化布水層10上，經強化布水層10的二次分布，進水到達濾料層11，在此 過程中，八個通風口 6均處于打開狀態，使空氣不斷補充到濾池濾料中。在濾 料層ll中上部可以添加有防堵塞層，提高濾池通氣透水性能、有益于微生物好 氧生長，污水自上而下濾過時與濾料相接觸，從而使微生物在濾料表面繁殖， 形成所謂生物膜，從而使污水在此過程中得以凈化。經過主要濾料層ll的出水 通過承托層13后由出水口 5排出。反沖洗時，關閉八個通風口 6和濾池進水口 l和出水口5。處理過的污水或潔凈的水從濾池底部反沖洗進水管4進入，以較 大的流量從下到上沖洗濾池內濾料，后打開反沖洗進氣管3通氣，同時通水通 氣。之后關閉反沖洗進氣管3，通水。此反沖洗過程可反復進行，直到濾池內堵 塞消除，同時還保持適當的生物膜。反沖洗出水溢出濾池頂端進入反沖洗溢流 槽8，經反沖洗排水口7排出。之后濾池又可進行正常運行。
應用實例以噴水織機廢水為處理對象，進行處理。
強化布水層為15cm的馬尾繩，濾料層為火山巖生物濾料，防堵塞層為25cm 塑料球形填料，承托層為15cm南京雨花石。系統水力負荷為9. 8mVm2 d，濾 速0.4m/h，自然通風，污水采用下向流連續投配的方式進水。進水為噴水織機 紡織廢水，COD、氨氮和總磷濃度分別為200 400. 0mg/L、 5. 2 12. 0mg/L、 0. 2 0.9mg/L。
效果經上述方法處理后，系統對C0D和總磷的去除率均在80X以上，銨 氮去除率達到35%，出水中的COD、氨氮和總磷濃度分別低于50mg/L、 7. Omg/L 和0.2mg/L。滿足國家建設部頒發的《生活雜用水水質標準》(CJ/T48—1999)。 系統反沖周期可長達3個月 2年。本實例中，當系統運行約6個月時，效率有 所下降，關閉通風口，對濾料進行了氣水聯合反沖，反沖再生過程如下(l)關 閉進水；(2)水單獨沖洗；(3)空氣單獨沖洗；(4)氣水聯合沖洗；(5)最后用水 漂洗一次。反沖之后污染物去除效果基本恢復。
權利要求
1.一種可反沖洗的高負荷生物濾池，包括進水口、承托板、反沖洗進氣管、反沖洗進水管、出水口、反沖洗排水口、反沖洗溢流槽、濾料層、承托層，其特征在于，還包括布水器、通風口、強化布水層，反沖洗溢流槽設置在濾池頂部一周且高出池頂，反沖洗溢流槽底一側設有反沖洗排水口，在濾池頂部下方濾池一側設有進水口，穿過濾池壁與進水口連接的是固定在濾池上部的布水器，布水器下依次設置強化布水層、濾料層，濾料層下部為承托層，反沖洗進氣管埋在承托層下部，承托層、濾料層及強化布水層均由承托層下部的承托板承托，承托板下方沿柱狀濾池池壁一周分布有可打開可閉合的通風口，通風口下方濾池一側為出水口，通風口下方濾池另一側為反沖洗進水管。
2. 根據權利要求1所述的可反沖洗的高負荷生物濾池，其特征是所述進水口，其直徑為3cm 8cm，距濾池頂部距離為20cm 30cm。
3. 根據權利要求1所述的可反沖洗的高負荷生物濾池，其特征是所述通 風口為八個，八個通風口沿濾池壁均勻分布。
4. 根據權利要求1所述的可反沖洗的高負荷生物濾池，其特征是所述反 沖洗排水口，其直徑為5cm。
5. 根據權利要求1所述的可反沖洗的高負荷生物濾池，其特征是所述反 沖洗溢流槽為環狀反沖洗溢流槽，高出濾池池頂5cm 10cm。
6. 根據權利要求1所述的可反沖洗的高負荷生物濾池，其特征是所述的 強化布水層是15cm的馬尾繩。
7. 根據權利要求1所述的可反沖洗的高負荷生物濾池，其特征是所述濾 料層，其上方設有防堵塞層，防堵塞層與濾料層頂之間的距離為15cm 40cm。
8. 根據權利要求7所述的可反沖洗的高負荷生物濾池，其特征是所述防 堵塞層，其厚度為25cm。
9. 根據權利要求1或7所述的可反沖洗的高負荷生物濾池，其特征是所述 的濾料層，其濾料為火山巖生物濾料，表觀密度為1.66g/cm3，比表面積為 12. 8m2/g，孔隙率為73. 84%，粒徑為4ram _6鵬。
10. 根據權利要求1所述的可反沖洗的高負荷生物濾池，其特征是所述 承托層，其厚度為15 30cm。
全文摘要
本發明涉及一種環境保護技術領域的可反沖洗的高負荷生物濾池，其中反沖洗溢流槽設置在濾池頂部一周且高出池頂，反沖洗溢流槽底一側設有反沖洗排水口。在濾池頂部下方濾池一側設有進水口，穿過濾池壁與進水口連接的是固定在濾池上部的布水器，布水器下依次設置強化布水層、濾料層，濾料層下部為承托層。反沖洗進氣管埋在承托層下部。承托層、濾料層及強化布水層均由承托層下部的承托板承托。承托板下方沿柱狀濾池池壁一周均勻分布有可打開可閉合的通風口。通風口下方濾池一側為出水口，通風口下方濾池另一側為反沖洗進水管。本發明能有效地克服現有技術中存在的處理效果受水力負荷影響大、濾池易堵塞等缺點。
文檔編號C02F3/02GK101182068SQ200710170419
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月15日 優先權日2007年11月15日
發明者龐浩然, 李旭東, 梁海燕, 邱江平 申請人:上海交通大學