專利名稱：一種用以污水處理的生物濾塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種用以污水處理的生物濾塔。
技術背景隨著水資源的不斷緊缺和對環境污染治理的不斷加強，人們已經開始關注對各種 污水進行處理，并盡可能的重新加以利用。目前，對城鎮生活污水進行治理的裝置大 體可分為活性污泥過濾池、生物過濾濾池、生物接觸氧化濾塔等，其中過濾池因需要 分步單獨進行，都占據著較大的面積，因此，存在結構分散、占用空間大、投資造價 高、過濾周期長、運行管理復雜等缺陷，沒有得到較好的推廣普及，制約了當前城鎮 污水處理工作的開展。所以，能避免上述缺陷而適應小規模分散化使用的生物接觸氧化濾塔被重視起 來，其利用生物填料與污水充分接觸而發生生物反應，從而使污水得到凈化，如專利 號為ZL01229765.8(公開號為CN2486547Y)的中國實用新型專利《懸浮式生物接觸污水 處理氧化塔》就公開了一種用以污水處理的生物濾塔。該生物濾塔由塔體、與進水管 相連通的布水器、布氣系統、生物填料區、澄清區、三角出水堰、污泥斗組成；其 中，污泥斗、布水器、布氣系統位于氧化塔的下部，布水器裝在塔體的底板上；污泥 斗上沿與塔壁相接觸，污泥斗下沿座在底板上，污泥排空管一端伸入污泥斗底部，其 另一端伸出塔體；布氣系統位于布水器的上方，布氣系統由水平排布且互相連通的布 氣管和安裝在布氣管上的球冠形微孔曝氣器組成，球冠形微孔曝氣器均布在布氣管 上；生物填料區位于氧化塔中部且在布氣系統上方，在生物填料區的塔體側壁上設有 進料人孔，生物填料區上方裝有填料蓋網，其底部裝有網狀填料支撐架；澄清區位于 填料蓋網和三角出水堰之間，三角出水堰與塔體周壁之間形成排水槽，排水槽與排水 管相連通。該生物濾塔工作時，污水由塔體的下部進入塔體內部，經過布水管將污水 分布到生物填料區的下方，繼而逐步漫過生物填料區，使污水與生物填料接觸而發生 生物反應，經生物過濾的清水沉淀在塔體上部的澄清區內，由排水槽排出。該生物濾塔存在如下缺陷第一，在該生物濾塔的塔體內，其底板上方污水的壓 強明顯比其頂部澄清區清水的壓強大許多，而要將污水逐步的輸入到塔體的下部就需 要使污水具有較大的壓強， 一般是采用水泵將污水打入到塔體內，因此，這種污水由下至上流經方向的凈化方式必然需要消耗很大的能量；第二，雖然該生物濾塔可以通 過改進布水器而使污水在生物填料區下方的分布更加均勻，但在過濾時，污水是由下
而上自我漫溢的，污水從布水器輸出之后的流向根本無法控制，這容易造成污水在生 物填料內的分布不均，影響污水與生物填料之間充分接觸的程度，從而會降低該生物 濾塔的污水凈化率；第三，在塔體下部，污水分布層、布氣系統層占去較大的空間， 相對來說，對于同一大小的塔體，生物填料層這一真正用于凈化的實質性區域，其空 間相對較小，因此塔體內的空間利用率不高；第四，該生物濾塔的塔體內充滿有水， 其塔體除了頂部開口必須相對外界密封，而污水與生物填料進行生物反應必須要有氧 氣，在該生物濾塔中的氧氣必須由另外的部件來供給，即布氣系統，這就直接增加了 生物濾塔的建造成本，而且該布氣系統結構比較復雜，在塔體內的布置安裝又增加了 生物濾塔的建造難度，不易于實際實施，而且該布氣系統將進水管、布水器、污泥排 空管等部件覆蓋住，非常不利于生物濾塔的維護和檢修。發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種整體結構非 常簡單、空間利用率得到較大提升、污水凈化效果更為理想、且耗能低、造價更低的 用以污水處理的生物濾塔。本實用新型解決上述技術問題所釆用的技術方案為該用以污水處理的生物濾 塔，包括有塔體、進水管、與進水管相連通的布水裝置和塔體內的生物填料區，其特 征在于-還包括有一基座，該基座包括頂板、底板和圍繞在兩者之間的側壁，該基座的頂 板上開有通孔，并且，該基座的側壁上部開有通氣孔、側壁底部開有出水孔；所述塔體上下開口并架設在所述基座之上，所述生物填料區布滿整個塔體，而所 述布水裝置就設置在生物填料區的上方，并且，所述基座頂板表面與生物填料區之間 還鋪設有填料支撐網。所述的布水裝置可以采用現有的各種技術，簡單的，可以采用均勻排布的多個布 水管路，但為保證從進水管進入的污水能非常均勻的噴灑在生物填料區的表面，使生 物填料得到充分利用，所述的布水裝置可以包括設置在塔體中央的支撐軸和設置在支 撐軸上且能以支撐軸為中心旋轉的自動旋轉布水器；自動旋轉布水器有時也稱為自動灑水器，目前在園藝澆灌作業、農作物灌溉作業 中已較為普及， 一般分為有動力和無動力兩種，為盡可能的降低能耗，在本實用新型 的生物濾塔中以采用無動力的自動旋轉布水器為佳，為使結構更加簡單，該無動力自 動旋轉布水器可以包括一根開有多個布水孔的布水管，該布水管上的多個布水孔以支 撐軸為中心分為方向相反的兩段布水孔，這樣，通過水泵提升來的污水經過進水管繼 而進入布水管，從布水管的布水孔流出的污水帶一定壓力而具有射流作用，這樣，兩 段方向相反的水柱必然使布水管在沒有外界動力供給的情況下，也會自動的以支撐軸為中心旋轉起來，實現無動力自動旋轉布水的效果。為使污水與生物填料發生接觸的同時，能以一定的速度緩慢的流經生物填料區， 不被過長的滯留在生物填料區內，所述生物填料區生物填料的堆積密度可以在800 1150g/cn^范圍內，而該生物填料區內的空隙率以在20% 30%的范圍內為佳。所述生物填料區內的生物填料可以采用現有的各種微孔生物濾料，而污水自上而 下流經生物填料區時，污水會慢慢的與生物填料發生生物反應，位于生物填料區上層 內污水的生物反應程度往往比位于生物填料區下層的污水要強烈一些，為保證污水的 凈化效果，所述生物填料區可以分為上下兩層，上層生物填料區內的微孔生物濾料其 粒徑為20 30mm，下層生物填料區內的微孔生物濾料其粒徑為40 60mm，也即上層 的填料比下層的細些，這樣上層生物填料區內的填料接觸面比較大，而且污水流經上 層的時間更長些，保證了污水與填料發生充分接觸的時間，這種上下兩層的布局設計 比較合理。所述塔體可以用水泥、鋼板等材料現場搭建起來，但為使塔體的組建更加省力便 捷，所述塔體可以呈圓筒形，由多個單元模塊拼裝而成，該單元模塊包括一弧形主體 和弧形主體兩側的向內側彎折的延伸邊，每個延伸邊上都開有螺孔，并且，弧形主體 的頂部邊沿的內側面或外側面開有第一缺口而形成上臺階，而底部邊沿對應的在外側 面或內側面也開有第二缺口而形成與上臺階相配的下臺階；實際拼裝時，在上下相鄰 的兩個單元模塊中，上單元模塊其底部的下臺階可以與下單元模塊中頂部的上臺階互相拼合起來，而在左右兩側相鄰的兩個單元模塊中，其相鄰的兩個延伸邊可以互相貼 合并通過螺栓固定一起，這樣，多個單元模塊的互相拼合、固定，而組裝成一個圓筒 形的塔體，使現場拼裝非常省力、靈活，大大縮短了塔體的施工周期，而且，每個單 元模塊結構相同，可以批量化生產，該單元模塊可以采用鋼板、塑料或者其他符合材 料制造。為使上述單元模塊拼裝而成的塔體更加堅固的樹立在基座之上，所述基座的頂部 對應所述呈圓筒形的塔體底部的位置上設置有一圈環形卡槽，所述塔體底部就卡設在 該卡槽之中而與基座牢固結合一起。為使基座的結構更加簡單，并且能保證對圓筒形塔體的可靠的支撐力，所述基座 可以具有如下結構設計所述基座上的側壁呈環形且其位置與所述的圓筒形塔體相對 應，并且，在基座的底板中央豎立有一中心支撐梁，在中心支撐梁頂部、以該中心支 撐梁為中心對稱的設置有多根支撐橫梁，每根支撐橫梁的末端就與所述的環形側壁相 接，也即，這多根支撐橫梁就構成了所述的基座頂板，使基座的頂板具有框架結構， 而多根支撐橫梁之間自然的留出非常大的通孔，就自然的形成了頂板上的通孔，該基 座可以采用混泥土等建筑材料搭建。與現有技術相比，本實用新型的優點在于
第一,本實用新型擯棄了現有生物濾塔中污水自下而上流經方向的過濾流程，構 造了一種全新的、污水是自上而下自然流動而實現生物凈化的生物濾塔，該生物濾塔 的結構自上而下依次是布水裝置、裝有生物填料的塔體、填料支撐網和基座，實際工 作時，從進入管進入的污水由布水裝置均勻的灑到生物填料區上面，污水依靠本身的 重力從生物填料區的上方流到下方，在這過程中，污水與生物填料充分的接觸而發生 生物反應，而生物反應所需的氧氣就從基座側壁上的通氣孔經過基座頂板的通孔而進 入到生物填料區內，這樣，從生物填料區下方流出的經過凈化后的凈水，順著基座頂 板上的通孔而落入基座內，最后從基座側壁上的出水孔排出，這種污水自上而下自然 流動而實現生物凈化的凈化方式，在污水進入塔體內時，從布水裝置流出的污水接近 于大氣壓，從而無需為克服壓強差而消耗較大的能量，該生物濾塔耗能比較低，而且 生物濾塔的整體結構非常簡單，部件較少，大大降低了建造成本，更易于實際應用；第二，由于依靠污水本身的重力而自然流入到生物填料區內，因此，只要保證污 水在生物填料區上面分布均勻且生物填料區內生物填料的間隙勻稱合理，污水就能均 勻的與生物填料發生充分接觸，保證污水的凈化效果；第三，除了在實際應用中，塔體頂部需留出一點合理的空間用以防止污水溢出， 整個塔體內部都可充滿生物填料，塔體內用于污水凈化的實質性區域，其空間明顯增 大，使塔體的空間利用率得到大幅度的提升；第四，塔體有若干單元模塊拼裝的組建方式，使塔體的現場搭建工作更加省力便 捷，大大縮短了塔體的施工周期；第五，本實用新型的生物濾塔，能夠有效降低工程投資造價，占地面積小，施工 周期較短，結構布局簡單合理，非常易于維護和檢修，而且對污水的凈化效果較為理 想，經工程實測處理后的COD(Chemical Oxygen Demand的簡稱，意為化學需氧量，是 用以評價水質的指標)可以降到lOOmg/1以下。
圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例中基座的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例中塔體單元模塊的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1 圖3所示，該用以污水處理的生物濾塔，包括有塔體l、進水管2、與進水 管2相連通的布水裝置3、塔體1內的生物填料區4和位于塔體1之下的基座5;其中，所述的布水裝置3包括設置在塔體1中央的支撐軸31和設置支撐軸31上且可
以支撐軸31為中心旋轉的自動旋轉布水器32，該自動旋轉布水器32就位于生物填料區4 的上方，其中，該自動旋轉布水器32采用無動力自動旋轉布水器，該無動力自動旋轉 布水器包括一根開有多個布水孔的布水管，該布水管上的多個布水孔以支撐軸31為中 心分為方向相反的兩段布水孔；所述生物填料區4布滿整個塔體1，也即塔體l內都充滿有生物填料，該生物填料采 用微孔生物濾料，并且生物填料區4分為上下兩層，上層生物填料區41內的微孔生物濾 料其粒徑為25mm，下層生物填料區42內的微孔生物濾料其粒徑為50mm，在總體上， 該生物填料區4內的生物填料的堆積密度為1000g/cm3，而該生物填料區4內的空隙率為 25%;所述塔體l呈圓筒形，其上下開口并架設在基座5之上，該塔體l由多個單元模塊ll 拼裝而成，而該單元模塊ll包括一弧形主體lla和弧形主體lla兩側的向內側彎折的延 伸邊llb，每個延伸邊llb上都開有螺孔llc，并且，弧形主體lla的頂部邊沿的內側面 開有第一缺口 1 ld而形成上臺階lle，而底部邊沿對應的在外側面也開有第二缺口 1 lf而 形成與上臺階lle相配的下臺階llg，具體拼裝方式如下上下相鄰的兩個單元模塊ll 中，上單元模塊ll其底部的下臺階llg與下單元模塊ll中頂部的上臺階lle互相拼合起 來，左右兩側相鄰的兩個單元模塊ll中，其相鄰的兩個延伸邊llb互相貼合并通過螺栓 固定一起，從而將多個結構相同的單元模塊ll組裝成一個圓筒形的塔體l;所述的基座5包括頂板、底板52和圍繞在兩者之間的環形側壁53，該環形側壁53的 位置與圓筒形塔體l相對應，該環形側壁53的頂部對應所述圓筒形塔體1底部的位置上 設置有一圈環形卡槽53a，塔體l的底部就卡設在該卡槽53a之中而與基座5結合一起， 并且，該基座5的環形側壁53上部開有通氣孔53b、環形側壁53底部開有出水孔53c;所述基座5的底板52中央豎立有一中心支撐梁54，在中心支撐梁54頂部、以該中心 支撐梁54為中心對稱的設置有六根支撐橫梁51，每根支撐橫梁51的末端就與所述的環 形側壁53相接，這六根支撐橫梁51就構成了所述基座5的頂板，而這多根支撐橫梁51之 間的空隙就自然的形成了頂板上的通孔51a，并且，所述基座5頂板表面與生物填料區4 之間還鋪設有填料支撐網(圖中未表示出)，該填料支撐網采用不銹鋼絲網。該用以污水處理的生物濾塔的整體結構，自上而下依次是自動旋轉布水器32、裝 有生物填料的塔體l、填料支撐網和基座5，實際工作時，污水直接從進水管2進入，繼 而由自動旋轉布水器32均勻的灑到生物填料區4上面，然后，污水依靠本身的重力從生 物填料區4的上方流到下方，在這過程中，污水與生物填料充分的接觸而發生生物反 應，而生物反應所需的氧氣就從基座5環形側壁53上的通氣孔53b經過基座5頂部的通孔 51a而進入到生物填料區4內，這樣，從生物填料區4下方流出的凈水，順著基座5的通 孔5la而落入到基座5內，最后從基座5側壁53上的出水孔53c排出。
權利要求1. 一種用以污水處理的生物濾塔，包括有塔體(1)、進水管(2)、與進水管(2)相連通的布水裝置(3)和塔體(1)內的生物填料區(4)，其特征在于還包括有一基座(5)，該基座(5)包括頂板、底板(52)和圍繞在兩者之間的側壁(53)，該基座(5)的頂板上開有通孔(51a)，并且，該基座(5)的側壁(53)上部開有通氣孔(53b)、側壁(53)底部開有出水孔(53c)；所述塔體(1)上下開口并架設在所述基座(5)之上，所述生物填料區(4)布滿整個塔體(1)，而所述布水裝置(3)就設置在生物填料區(4)的上方，并且，所述基座(5)頂板表面與生物填料區(4)之間還鋪設有填料支撐網。
2、 根據權利要求l所述的用以污水處理的生物濾塔，其特征在于所述的布水裝 置(3)包括設置在塔體(1)中央的支撐軸(31)和設置支撐軸(31)上且可以支撐軸(31)為中心 旋轉的自動旋轉布水器(32)。
3、 根據權利要求2所述的用以污水處理的生物濾塔，其特征在于所述自動旋轉 布水器(32)采用無動力自動旋轉布水器，該無動力自動旋轉布水器包括一根開有多個布 水孔的布水管，并且，該布水管上的多個布水孔以支撐軸(31)為中心分為方向相反的兩 段布水孔。
4、 根據權利要求l所述的用以污水處理的生物濾塔，其特征在于所述生物填料 區(4)內生物填料的堆積密度在800 1150g/cr^范圍內，而該生物填料區(4)內的空隙率 在20% 30%的范圍內。
5、 根據權利要求l所述的用以污水處理的生物濾塔，其特征在于所述生物填料 區(4)內的生物填料采用微孔生物濾料，并且生物填料區(4)分為上下兩層，上層生物填 料區(41)內的微孔生物濾料其粒徑為20 30mm，下層生物填料區(42)內的微孔生物濾 料其粒徑為40 60mm。
6、 根據權利要求1至5中任一權利要求所述的用以污水處理的生物濾塔，其特征在 于所述塔體(l)呈圓筒形，由多個單元模塊(ll)拼裝而成，該單元模塊(ll)包括一弧形 主體(lla)和弧形主體(lla)兩側的向內側彎折的延伸邊(llb)，每個延伸邊(llb)上都開有 螺孔(llc)，并且，弧形主體(lla)的頂部邊沿的內側面或外側面開有第一缺口(lld)而形 成上臺階(lle)，而底部邊沿對應的在外側面或內側面也開有第二缺口(llf)而形成與上 臺階(lle)相配的下臺階(llg)。
7、 根據權利要求6所述的用以污水處理的生物濾塔，其特征在于所述基座(5)的 頂部對應所述呈圓筒形的塔體(l)底部的位置上設置有一圈環形卡槽(53a)，所述塔體(l) 底部就卡設在該卡槽(53a)之中而與基座(5)結合一起。
8、 根據權利要求6所述的用以污水處理的生物濾塔，其特征在于所述基座(5)上的側壁(53)呈環形且其位置與所述的圓筒形塔體(1)相對應，并且，在基座(5)的底板中 央豎立有一中心支撐梁(54)，在中心支撐梁(54)頂部、以該中心支撐梁(54)為中心對稱 的設置有多根支撐橫梁(51)，每根支撐橫梁(51)的末端就與所述的環形側壁(53)相接， 多根支撐橫梁(51)就構成了所述基座(5)的頂板。
專利摘要一種用以污水處理的生物濾塔，包括有塔體(1)、進水管(2)、與進水管(2)相連通的布水裝置(3)、生物填料區(4)和基座(5)，其中，生物填料區(4)布滿整個塔體(1)，而布水裝置(3)設置在生物填料區(4)上方，并且基座(5)頂板表面與生物填料區(4)之間還鋪設有填料支撐網，而該基座(5)包括頂板、底板(52)和圍繞在兩者之間的側壁(53)，該基座(5)的頂板上開有通孔(51a)，該基座(5)側壁(53)上部開有通氣孔(53b)、底部開有出水孔(53c)。與現有技術相比，本實用新型的生物濾塔采用自上而下自然流動的凈化方式，使濾塔耗能比較低，而且整體結構非常簡單，部件較少，大大降低了建造成本，更易于實際應用。
文檔編號C02F3/02GK201080454SQ20072011247
公開日2008年7月2日 申請日期2007年8月3日 優先權日2007年8月3日
發明者俞建德 申請人:浙江德安新技術發展有限公司