一種應用于水處理濾池的生物反應裝置的制作方法

本實用新型涉及水處理技術領域，尤其涉及一種應用于水處理濾池的生物反應裝置。

背景技術：

隨著經濟的迅速發展，國內水源受到的污染日益嚴重，特別是不少地方水源水的輕度富營養化、有機物污染等現象時有發生，對水處理工藝提出了嚴峻的考驗。而生物處理作為低成本、方便的工藝受到國內外學者及水務工作者的青睞。

當前在水處理領域生物處理工藝主要包括：生物預處理、生物濾池處理和臭氧-生物活性炭處理等。

生物預處理是在原水進入水廠前通過生物作用來去除原水中的部分污染物。生物預處理有原水人工生態濕地、生物預處理池等，人工生態濕地由于占地面積大，同時濕地的植被的清除、維護等均需要耗費人力、物力，另外大面積的濕地在管理上也存在一定的困難，因此在國內應用較少。生物預處理池主要是在池體中添加填料并曝氣，通過填料上附著的微生物來去除原水中的污染物，但是該工藝需要新建構筑物，基礎建設工程量較大，且原水未經處理便進入生物預處理池，運行一段時間后，在填料上極易生長貝殼、藻類、原生動物，使得填料與水接觸不充分，無法保證生物處理效果，且死亡的生物不及時清理，會產生難聞的臭味，另外需要反沖洗來清除填料中老化的生物膜等，增加能耗、給運行管理帶來麻煩。

生物濾池處理主要是在采用石英砂濾池或活性炭濾池對水進行處理。石英砂對氮、磷等有機物有一定的去除效果，但由于石英砂光滑的表面以及較小的比表面積無法為微生物的附著生長提供場所，以至于砂濾池中的生物作用不強，無法滿足對水質的要求。活性炭濾池處理將石英砂更換成比表面積更豐富的活性炭等濾料，利用活性炭濾料的生物作用去除氨氮、有機物，但該工藝需要將石英砂更換成活性炭，增加部分前期投入，且活性炭的強度不如石英砂，運行過程中由于活性炭強度減低，會增加濾后水中出現磨損碎屑的風險，另外劍水蚤、猛水蚤、紅蟲等生物在活性炭上附著生長，也會增加生物泄露的風險。當原水氨氮較高且溶解氧不足時，還需要另外建設與運行增氧設備。

臭氧-生物活性炭處理是利用臭氧將大分子有機物氧化成易于生物降解的小分子有機物，同時增加水中的溶解氧，活性炭巨大的比表面積為微生物的生長提供場所，微生物利用增加的溶解氧來降解水中的有機物，從而達到去除水中的污染物。臭氧-生物活性炭工藝能夠很好的去除水中的有機物，但投資及運行成本較高，且需要占用較大的基建用地，許多已建成的水處理廠沒有足夠空間增加該工藝所需構筑物，因此其使用受到限制。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種應用于水處理濾池的生物反應裝置，該生物反應裝置適應范圍廣、成本低、水處理效果好且簡單易行。

一種應用于水處理濾池的生物反應裝置，包括支架、填料和曝氣裝置，支架包括上部支架、下部支架以及連接上部支架和下部支架的立柱，填料安裝于上部支架、下部支架和立柱圍設而成的容置空間內，曝氣裝置設置于下部支架的下方，曝氣裝置連通有鼓風機。

本實用新型的活動設置于水處理濾池內的濾料層的上方且位于水處理濾池液面以下，下部支架的底部和水處理濾池內的濾料層的頂部之間設置有間隔空間，曝氣裝置位于間隔空間。

優選地，所述填料為立體彈性填料、半軟性填料、軟性填料、懸浮球填料中的至少一種。

優選地，所述曝氣裝置和鼓風機之間設置有氣體流量計。

優選地，所述曝氣裝置包括中心管以及多個與中心管連通的支路管，中心管與鼓風機連通，支路管均連通于中心管的側部且在同一平面內水平延伸，支路管包括儲氣管和包裹于儲氣罐外表面的曝氣管，儲氣管和曝氣管之間形成氣道，曝氣管的管壁均勻開設有曝氣孔，儲氣管設置有貫通管壁的出氣孔。

優選地，儲氣管與中心管之間設有單向閥，單向閥的進氣口與中心管連接，單向閥的出氣口與儲氣管連接。

優選地，所述支路管遠離中心管一端的管端口設置有曝氣板，曝氣板的外表面為向遠離中心管方向凸起的弧形面，曝氣板開設有曝氣孔。

優選地，所述曝氣孔呈喇叭狀，曝氣孔的喇叭口朝向對應曝氣管的內管壁，曝氣孔的窄口端朝向對應曝氣管的外管壁。

優選地，所述生物反應裝置還包括至少兩個卡合裝置，卡合裝置的上端與支架連接，卡合裝置的下端卡持中心管的外管壁。

優選地，所述生物反應裝置的表面設置有耐腐蝕層。

優選地，所述耐酸堿層由玻璃纖維或聚丙烯制成。

本實用新型的有益效果在于：1、本實用新型的生物反應裝置制作成本低、簡單易行，適合水處理廠提升水質的技術改造；2、生物反應裝置可以放置于各種水處理濾池，包括普通快濾池、均質濾料V型濾池、翻板閥濾池等，使用靈活方便，放于濾池中不影響濾池正常過濾及反沖洗，處理過程中無副產物產生，且能有效利用生物作用去除水中的污染物；3、生物反應裝置無需額外占用空間，不需在水處理廠新建建筑物，適用于已建成的給水處理工藝的改造。

附圖說明

利用附圖對實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本實用新型的生物反應裝置剖面結構示意圖；

圖2是本實用新型的曝氣管剖面結構示意圖；

圖3是圖2中A處放大圖；

圖4是本實用新型中卡合裝置的正視圖。

附圖標記包括：

1-待濾水進口 2-鼓風機

3-濾料層 4-濾池承托層

5-濾池布水布氣層 6-曝氣裝置

7-立體彈性填料 81-上部支架

82-下部支架 9-濾池反沖水出口

10-氣體流量計 11-濾后水出口

12-濾池反沖水進口 13-中心管

14-支路管 141-儲氣管

142-曝氣管 143-曝氣孔

144-曝氣板 15-單向閥

161-卡爪 162-連接件

163-軸銷 164-內弧面

165-卡接部。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明，見附圖1-4。

如圖1所示，一種應用于水處理濾池的生物反應裝置，包括支架、填料7和曝氣裝置6，支架包括上部支架81、下部支架82以及連接上部支架81和下部支架82的立柱，填料7安裝于上部支架81、下部支架82和立柱圍設而成的容置空間內，曝氣裝置6設置于下部支架82的下方，曝氣裝置6連通有鼓風機2。生物反應裝置制作成本低、簡單易行，適合水處理廠提升水質的技術改造，可以放置于各種水處理濾池，使用靈活方便。

本實施例中，所述填料7為立體彈性填料7、半軟性填料7、軟性填料7、懸浮球填料7中的至少一種。所用的填料7易生物掛膜且使用壽命長，可為微生物膜的附著生長提供有利場所。

如圖1所示，本實施例的水處理濾池包括從下往上依次設置的濾池布水布氣層5、濾池承托層4和濾料層3，水處理濾池上部的側壁設置有待濾水進口1和濾池反沖水出口9，濾池布水布氣層5設置有濾池反沖水進口12和濾后水出口11。

如圖1所示，本實施例將生物反應裝置活動設置于濾料層3的上方，并淹沒水處理濾池液面以下，下部支架81的底部和濾料層3的頂部之間設置有間隔空間，曝氣裝置6位于間隔空間，間隔空間充斥濾池水。本實施例可將生物反應裝置懸設于濾料層3的上方，或者在支架的下方設置支撐座，以使生物反應裝置和濾料層3之間形成間隔空間。待濾水由待濾水進口1進入，從上至下經附在填料7中的微生物處理，再經過濾池的濾料層3處理后，最后通過濾池承托層4，從濾后水出口11流出；反沖時，濾池布水布氣層5中，濾池反沖水進口12的水自下而上地通過濾池布水布氣層5、濾池承托層4、濾料層3及生物反應裝置的填料7進行反沖洗，最后由濾池反沖水出口9流出，有效解決濾料層3和填料7在運行過程中由于微生物增殖和進水懸浮物影響而引起的堵塞問題，使濾料和填料7可重復利用。濾池布水布氣層5亦可再設置反沖進氣口，對濾料和填料7進行氣-液反沖洗。

本實施例中，所述支架設置于水處理濾池液面以下，上部支架81的頂部與水處理濾池液面的距離為8-15cm，下部支架82的底部與濾料層3頂部的距離為8-15cm。優選地，所述支架放置于濾料上方10cm處，并淹沒于正常過濾水位以下10cm，支架放置于濾料層3的上方并留有間隔空間，不影響濾池過濾，且負在填料7的微生物口味可發揮生物作用，去除水中的氨氮、亞硝酸鹽氮等有機物。

如圖1所示，所述曝氣裝置6和鼓風機2之間設置有氣體流量計10，可對進入曝氣裝置6的氣體流量進行調節，根據實際情況調整對濾池水的充氧量。

如圖2及圖3所示，所述曝氣裝置6包括中心管13以及多個與中心管13連通的支路管14，中心管13與鼓風機2連通，支路管14均連通于中心管13的側部且在同一平面內水平延伸，支路管14包括儲氣管141和包裹于儲氣罐外表面的曝氣管142，儲氣管141和曝氣管142之間形成氣道，曝氣管142的管壁均勻開設有曝氣孔143，儲氣管141設置有貫通管壁的出氣孔，儲氣管141與中心管13之間設有單向閥15，單向閥15的進氣口與中心管13連接，單向閥15的出氣口與儲氣管141連接。

設置曝氣裝置6，一方面為好氧菌提供合成代謝、生化反應所需的好氧環境；另一方面均勻水質以提高污水處理效率。進一步地，所述曝氣裝置6可采用高壓純氧曝氣，以此來提高待濾水中的溶解氧，經過高壓純氧曝氣的水在生物反應裝置中與待濾水在生物反應裝置內混合，以此來達到提高待濾水的溶解氧，為微生物硝化作用以及氧化過程提供溶解氧，提高微生物處理能力。

如圖2所示，所述支路管14遠離中心管13一端的管端口設置有曝氣板144，曝氣板144的外表面為向遠離中心管13方向凸起的弧形面，曝氣板144開設有曝氣孔143。由于上述結構的設置，使得曝氣管142的管端扣同樣能發揮曝氣的作用，有效擴大了曝氣管142的曝氣作用范圍，有效提高曝氣效果。

本實施例中，所述曝氣孔143呈喇叭狀，曝氣孔143的喇叭口朝向對應支路管14的內管壁，曝氣孔143的窄口端朝向對應的支路管14的外管壁。曝氣孔143內寬外窄，使形成的起泡小而均勻，同時可防止水中雜質從相對較寬的孔開口進入孔內堵塞曝氣孔143，曝氣效果良好。

本實施例中，所述曝氣管142的管體采用彈性材料制成，曝氣裝置6處于曝氣狀態時，空氣或純氧從中心管13進入儲氣管141，并由出氣孔進入儲氣管141和曝氣管142之間的氣道，曝氣孔143在氣體壓力下會自動張開，空氣或純氧經曝氣孔143就進入池中進行充氧；曝氣裝置6處于曝氣狀態時，壓力消失，曝氣孔143就會自動閉合，防止水倒灌流入中心管13及支路管14中。由于空氣從進氣管13進入儲氣管141內時通過單向閥15，儲氣管141內的空氣無法返回至進氣管13內，進一步防止污水也不會由儲氣管141回流至進氣管13內而損壞引起鼓風機2及曝氣裝置6。

如圖4所示，所述生物反應裝置還包括至少兩個卡合裝置，卡合裝置的上端與支架固定連接，卡合裝置的下端卡持中心管13的外管壁；進一步地，卡合裝置的上端為連接件162，連接件162的一端與支架連接，連接件162的另一端設有鉸接孔形成鉸接端；卡合裝置的下端為一對卡爪161，卡爪161包括弧形卡爪片，弧形卡爪片包括內弧面164以及位于內弧面164兩側的直邊，在弧形卡爪片的上端設有與直邊垂直的鉸接耳，鉸接耳設有軸銷163孔；兩個卡爪161對向合攏將連接件162的鉸接端夾在兩鉸接耳之間，軸銷163穿過兩鉸接耳上的軸銷163孔及拉桿鉸接端的鉸接孔，實現兩卡爪161與拉桿的鉸接；其中，兩個弧形卡爪片相對的內弧面164下端設置有相互配合的卡接部165和卡接配合部，卡接部165和卡接配合部卡接后形成一閉合的弧形卡持面，用于卡持中心管13外管壁，拆卸時只需將卡接部165和卡接配合部分離即可。本實用新型的卡合裝置具有結構簡單、操作方便等優點，可實現曝氣裝置6和支架的可拆卸連接，安裝和拆卸方便。

本實施例中，所述生物反應裝置的表面設置有耐腐蝕層。進一步地，所述耐酸堿層由玻璃纖維或聚丙烯制成，可提高生物反應裝置的耐腐蝕性，提高耐酸耐堿能力，延長生物反應裝置的使用壽命。

本實用新型的生物反應裝置可以放置于各種水處理濾池，包括普通快濾池、均質濾料V型濾池、翻板閥濾池等，生物反應裝置與水處理濾池為分體式，使用靈活方便，放于濾池中不影響濾池正常過濾及反沖洗，處理過程中無副產物產生，且能有效利用生物作用去除水中的污染物；生物反應裝置無需另外占用空間，不需在水處理廠新建建筑物，適用于已建成的給水處理工藝的改造，尤其是自來水廠生活用水的處理；生物反應裝置需要檢修時，只需將生物反應裝置從水處理濾池中取出即可，操作方便。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。