專利名稱：自清洗式活性生物濾池的制作方法
技術領域：
本發明屬于污水處理設備技術領域，具體涉及一種自清洗式活性生物濾池。
背景技術：
目前我國仍然面臨很多的環境壓力，湖泊、水庫、近海海域富營養化問題依然突出，污水排放總量仍然持續增加，在節能減排的背景下，COD和氨氮的排放總量雖然呈下降的趨勢，但是總氮的排放量還未列入國家的環境狀況公報的統計指標，目前的一些行業的國家標準如《合成氨工業水污染物排放標準》(GB 13458-2001)、《啤酒工業水污染物排放標準》(19821-2005)等雖然僅對氨氮的排放做出限制，《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)、《酵母工業水污染物排放標準》(GB 25462-2010)、《淀粉工業水污染物排放標準》(GB 25461-2010)等不僅僅對氨氮而且對總氮都提出了嚴格的要求，而富營養化問題的解決必須對氨氮和總氮都進行控制。因此不論是城市生活污水還是工業廢水對總氮這一指標的控制將會越來越嚴格。
現今我國城鎮生活污水處理基本都采用了具備脫氮除磷功能的A/0、A2/0、氧化溝、CASS等工藝，其處理出水可以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) —級 B 的標準(NH3-N〈5mg/L、T_N〈15mg/L)，而要達到一級 A 標準(NH3_N〈5mg/L、T_N〈15mg/L)往往還需后續深度處理，常規的物理化學法深度處理工藝如絮凝沉淀、過濾等處理效果并不十分理想或者投資運行費用過高，低成本的生物深度脫氮可以具備廣闊的應用前景；而工業廢水的處理工藝多種多樣，技術水平更是千差萬別，尤其是高濃度的淀粉廢水、啤酒廢水、制革廢水、制藥廢水等，一般都采用厭氧預處理(UASB、1C、AF等)及常規生化處理，其處理出水應能達到NH3-N〈15 25mg/L、T_N〈 3(T40mg/L的標準，而在實際工程運行中，工業廢水的處理脫氮效果往往不甚理想。2011年發明人申請了 CN201120415861.8 —種逆流式移動床生物深度脫氮處理裝置，但是在之后的使用過程中發明人發現，CN201120415861.8中水位的調節不夠便利，導致膜載 體分離器排泥管中生物膜的排放速度調整困難，因此研發一種便于調節水位的裝置亟亟可待。
發明內容
本發明的目的是提供一種便于調節水位的自清洗式活性生物濾池。本發明采用以下技術方案:
自清洗式活性生物濾池，包括反應器，反應器內設有填料腔，填料腔的下部上寬下窄，填料腔內設有配水系統，反應器的頂部設有出水管，反應器內設有貫穿填料腔的中心氣提管，中心氣提管的上、下端開口，中心氣提管下端開口處設有進氣管，中心氣提管的頂部設有膜載體分離器，中心氣提管的頂部伸入膜載體分離器內，出水管的進口處設有高低位置可調節的套筒。出水管進口處的外壁上設有外螺紋，套筒內設有與外螺紋相適配的內螺紋，套筒位置的高低通過旋轉套筒調節外螺紋與內螺紋配合的深度來調節。反應器為圓柱體或多邊形體，當反應器為圓柱體時，填料腔的下部為錐形斗，當反應器為多邊形體時，填料腔下部呈倒棱錐形，其橫截面為與多邊形體橫截面相適應的多邊形。所述配水系統包括環狀的主管，主管上設有支管，主管上設有進水口，進水口與進水管連接。當反應器為圓柱體時，支管的延長線與其和填料腔的錐形斗交點所在的母線呈90±5° ;當反應器為多邊形體時，支管的延長線與其和填料腔的交點所在的填料腔內壁呈90±5°。所述膜載體分離器包括外筒，外筒的內壁上設有環狀保護圈，外筒內設有第一級擋板，中心氣提管的上端開口位于膜載體分離器外筒內的第一級擋板之下，且中心氣提管上端開口與外筒內部相通；第一級擋板下方的外筒內壁上設有一個或多個向下傾斜的擋板，第一級擋板上方的外筒上設有孔口，外筒上孔口位置處的外側設有一外殼，外殼的底部設有排泥管。所述填料腔內的配水系統的上方設有曝氣系統，曝氣系統的進氣口與進氣管連接。所述填料腔的底部設有排空管。進氣管的出口處延伸至中心氣提管下端開口內l-2cm，進氣管的進口位于反應器的頂部，有效防止填料回吸。本發明的自清洗式活性生物濾池使用時，污水由進水管進入配水系統的主管，由支管排出，污水經填料腔下部內壁作用下改變流動方向向上流動，通過填充有載體的填料腔，污水通過載體的過程中經配附在載體上的微生物降解，進行硝化或反硝化，處理之后的污水繼續上升，最終由出水管排出；隨著硝化與反硝化的不斷進行，載體表面老化的生物膜需要進行清洗，此時進氣管提供載體流動的動力，使載體進入中心氣提管內，載體在中心氣提管內與氣泡、管壁發生強烈碰撞，中心氣提管內的高速氣流初步將生物膜從載體上分離，最終生物膜和載體被提升進入膜載體分離器外筒內，載體首先與第一級擋板發生碰撞，一定程度上洗脫生物膜，然后載體在重力作用下下落，繼續與向下傾斜的擋板發生碰撞，生物膜再一次被洗脫，之后載體繼續下落，經過多次的擋板碰撞后生物膜基本被洗脫殆盡，同時載體在滑落、與擋板的碰撞過程中也相互磨檫，生物膜也在載體下落的過程中被擦洗掉，最終實現生物膜與載體的分離，生物膜被自上而下的水流通過孔口排出，最終進入外殼內由排泥管排出，而清潔更新后的載體在自身重量的作用下下落至填料腔內，開始下一輪的硝化、反硝化，填料腔的上寬下窄的下部方便載體順利滑落至底部。曝氣系統提供硝化或反硝化時所需的氧氣。當需要調節排泥管中生物膜的排出量時，對反應器內的水位進行調節，根據水位的變化所帶來的壓力不同從而調節排泥管中生物膜的排出量，水位的調節通過旋轉套筒調節外螺紋與內螺紋配合的深度來調節，外螺紋與內螺紋配合的深度較淺，則套筒的位置較高，水位較高；外螺紋與內螺紋配合的深度較深，則套筒的位置較低，水位較低，從而便捷地調整濾池內的水位。本發明的配水系統包括環狀的主管，主管上設有支管，支管的數量可根據需要進行設置調整，一 般可設置6-8個，當反應器為圓柱體時，支管的延長線與其和填料腔的錐形斗交點所在的母線呈90±5° ;當反應器為多邊形體時，支管的延長線與其和填料腔的交點所在的填料腔內壁呈90±5°，均以90°為最佳，這樣省去了反射錐，減少了濾池內的部件，降低了成本，改善了濾池內的水流狀況。本發明的填料腔內可以采用石英砂、陶粒、無煙煤、石榴石等作為生物載體，培養生物膜，使填料附著的生物膜內富含硝化菌和反硝化菌，利用反應器的結構特點，使得水流方向自下而上，填料移動方向自上而下，使生物載體在反應器內連續流動，同時通過氣提作用提供載體連續流動的動力，避免堵塞，同時使生物膜從生物載體上的脫落，實現生物膜的更新和排除老化的生物膜，避免反應器的堵塞并實現反應器的連續運行，不需要進行反沖洗。裝置使用一段時間后必要時在進水中補充甲醇、乙醇等外加碳源強化脫氮效果，克服眾多生物脫氮技術的氮去除能力差的缺點，并可實現中小型生活污水和工業廢水深度脫氮處理的設備成套化。本發明的自清洗式活性生物濾池的水位調節便利，投資及運行費用低、脫氮效果好，可以連續運行，不進行反沖洗，不會堵塞，運行管理簡單，通過外加氣源、碳源實現硝化、反硝化或者同時硝化反硝化，對于城市污水深度處理，出水總氮可低于2mg/L，對于工業廢水，出水總氮可低于5mg/L。本發明的目的是在載體表面培養易于硝化菌和反硝化菌，首先是生物膜(硝化菌、反硝化菌、厭氧菌、兼氧菌、異養菌、自養菌等)附著于載體表面；其次是實現硝化菌、反硝化菌、厭氧菌、兼氧菌、異養菌、自養菌等在生物膜內的分層，通過氣提作用提供生物載體床的連續流動的動力，避免堵塞，最終使生物膜從生物載體上脫落，實現生物膜的更新和排除老化的生物膜。
圖1為本發明的結構示意 圖2為本發明中的設有套筒的出水管的放大示意 圖3為配水系統的正面視 圖4為圖3的A-A視 圖5為膜載體分離器的結構示意圖。
具體實施例方式 如圖1、2所示的自清洗式活性生物濾池，包括反應器10，反應器10內設有下部為錐形斗的填料腔11，填料腔11內設有配水系統6，填料腔11的底部設有排空管13 ;反應器10內設有貫穿填料腔11的中心氣提管12，中心氣提管12的上、下端開口，中心氣提管12下端開口處設有進氣管8，進氣管8的出口處延伸至中心氣提管12下端開口內l_2cm，中心氣提管12的頂部設有膜載體分離器5，中心氣提管12的頂部伸入膜載體分離器5內；填料腔11內的配水系統6的上方設有曝氣系統9，曝氣系統9的進氣口與進氣管8連接；反應器10的頂部設有出水管3，出水管3的進口處設有高低位置可調節的套筒4，出水管3進口處的外壁上設有外螺紋，套筒4內設有與外螺紋相適配的內螺紋，套筒4位置的高低通過旋轉套筒4調節外螺紋與內螺紋配合的深度來調節。如圖3、4所示的配水系統6，包括環狀的主管61，主管上設有支管62，支管62的延長線與其和填料腔11的錐形斗交點所在的母線呈90±5°，以90°為最佳，主管61上設有進水口，進水口與進水管I連接。如圖5所不的膜載體分離器5,包括外筒51,夕卜筒51的內壁上設有環狀保護圈56,外筒51內設有第 一級擋板52，中心氣提管12的上端開口位于膜載體分離器5外筒51內的第一級擋板52之下，且中心氣提管12上端開口與外筒51內部相通；第一級擋板52下方的外筒51內壁上設有一個或多個向下傾斜的擋板53，第一級擋板52上方的外筒51上設有孔口 54，外筒51上孔口 54位置處的外側設有一外殼55，外殼55的底部設有排泥管7。本發明使用時，污水由進水管I進入配水系統6的主管61，由支管62排出，污水經填料腔11的錐形斗作用下改變流動方向向上流動，通過填充有載體的填料腔11，污水通過載體的過程中經配附在載體上的微生物降解，進行硝化或反硝化，處理之后的污水繼續上升，最終由出水管3排出；隨著硝化與反硝化的不斷進行，載體表面老化的生物膜需要進行清洗，此時進氣管8提供載體流動的動力，使載體進入中心氣提管12內，載體在中心氣提管12內與氣泡、管壁發生強烈碰撞，中心氣提管12內的高速氣流初步將生物膜從載體上分離，最終生物膜和載體被提升進入膜載體分離器5外筒51內，載體首先與第一級擋板52發生碰撞，一定程度上洗脫生物膜，然后載體在重力作用下下落，繼續與向下傾斜的擋板53發生碰撞，生物膜再一次被洗脫，之后載體繼續下落，經過多次的擋板碰撞后生物膜基本被洗脫殆盡，同時載體在滑落、與擋板的碰撞過程中也相互磨檫，生物膜也在載體下落的過程中被擦洗掉，最終實現生物膜與載體的分離，脫落的生物膜被自上而下的水流通過54孔口排出，最終進入外殼55內由排泥管7排出，而清潔更新后的載體在自身重量的作用下下落至填料腔11內，開始下一輪的硝化、 反硝化，填料腔11的錐形斗方便載體順利滑落至錐底。
權利要求
1.自清洗式活性生物濾池，包括反應器，反應器內設有填料腔，填料腔的下部上寬下窄，填料腔內設有配水系統，反應器的頂部設有出水管，反應器內設有貫穿填料腔的中心氣提管，中心氣提管的上、下端開口，中心氣提管下端開口處設有進氣管，中心氣提管的頂部設有膜載體分離器，中心氣提管的頂部伸入膜載體分離器內，其特征在于:出水管的進口處設有高低位置可調節的套筒。
2.如權利要求1所述的自清洗式活性生物濾池，其特征在于:出水管進口處的外壁上設有外螺紋，套筒內設有與外螺紋相適配的內螺紋，套筒位置的高低通過旋轉套筒調節外螺紋與內螺紋配合的深度來調節。
3.如權利要求1或2所述的自清洗式活性生物濾池，其特征在于:反應器為圓柱體或多邊形體，當反應器為圓柱體時，填料腔的下部為錐形斗，當反應器為多邊形體時，填料腔下部呈倒棱錐形，其橫截面為與多邊形體橫截面相適應的多邊形。
4.如權利要求3所述的自清洗式活性生物濾池，其特征在于:所述配水系統包括環狀的主管，主管上設有支管，主管上設有進水口，進水口與進水管連接。
5.如權利要求4所述的自清洗式活性生物濾池，其特征在于:當反應器為圓柱體時，支管的延長線與其和填料腔的錐形斗交點所在的母線呈90±5° ;當反應器為多邊形體時，支管的延長線與其和填料腔的交點所在的填料腔內壁呈90±5°。
6.如權利要求1或2所述的自清洗式活性生物濾池，其特征在于:所述膜載體分離器包括外筒，外筒的內壁上設有環狀保護圈，外筒內設有第一級擋板，中心氣提管的上端開口位于膜載體分離器外筒內的第一級擋板之下，且中心氣提管上端開口與外筒內部相通；第一級擋板下方的外筒內壁上設有一個或多個向下傾斜的擋板，第一級擋板上方的外筒上設有孔口，外筒上孔口位置處的外側設有一外殼，外殼的底部設有排泥管。
7.如權利要求1或2所述的自清洗式活性生物濾池，其特征在于:所述填料腔內的配水系統的上方設有曝氣系統，曝氣系統的進氣口與進氣管連接。
8.如權利要求1或2所述的自清洗式活性生物濾池，其特征在于:所述填料腔的底部設有排空管。
9.如權利要求1或2所述的自清洗式活性生物濾池，其特征在于:進氣管的出口處延伸至中心氣提管下端開口內l-2cm。
全文摘要
本發明屬于污水處理設備技術領域，具體涉及一種自清洗式活性生物濾池，該生物濾池包括反應器，反應器內設有下部上寬下窄的填料腔，填料腔內設有配水系統，反應器的頂部設有出水管，出水管的進口處設有高低位置可調節的套筒。本發明的自清洗式活性生物濾池的水位通過調節套筒的高低來調節，非常調節便利，投資及運行費用低、脫氮效果好，可以連續運行，不進行反沖洗，不會堵塞，運行管理簡單。
文檔編號C02F3/00GK103241828SQ20131018678
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月20日 優先權日2013年5月20日
發明者徐洪斌, 王靖雯, 耿穎, 馬浩亮, 董亞麗 申請人:鄭州大學