一種升流式生物預處理濾池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種給水工程中的給水處理技術中的裝置，具體地，涉及一種城鎮自來水廠處理原水有機物、氨氮的升流式鼓風曝氣的生物預處理濾池。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的發展和人民生活水平不斷提高，人們對生活飲用水健康問題越來越重視，對水質要求越來越高。近年來，國際組織和發達國家的飲用水水質標準有了很大進展，世界衛生組織2004年發布了第三版《飲水水質準則》，美國環境保護局2004年修訂了飲水水質標準，日本2004年發布了新的飲用水水質基準，歐盟1998年修訂了飲水標準。上述標準基本代表了世界飲水水質標準的發展水平與趨勢，其共同的特點是確定限值的化學物質數量迅速增加，特別是有機化合物和農藥，同時對一些對人體健康有嚴重影響的指標限值更加嚴格。我國在2006年12月29日，國家標準委和衛生部聯合發布了經過修訂的《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)和13項生活飲用水衛生檢驗方法國家標準，并自2007年7月I日起實施。GB5749-2006與GB5749-85相比，水質指標由35項增加至106項。
[0003]自上世紀80年代末起，我國很多地區受工業排污影響，原水水質污染較嚴重。目前水廠常規處理工藝“混凝一沉淀一過濾一消毒”的主要功能是去除原水中的懸浮物和膠體物質，對污染較為嚴重的氨氮、高有機物以及鐵、錳地表水顯然無能為力。水廠出水水質難以達到《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)要求。
[0004]生物預處理是利用微生物的作用去除那些傳統處理工藝不能有效去除的污染物質，這些污染物是微生物可以利用的營養物質，如氨氮、異味、BDOC(生物可降解有機碳)等。通過微生物的新陳代謝作用將有機物和氨氮氧化，可以降低配水系統中使微生物繁殖的有效基質，減少嗅味，降低形成氯化有機物的前體物，此外還可以延長后續過濾和活性炭吸附等物化處理的使用周期和容量，從而有利于飲用水安全性和生物穩定性的提高。生物預處理技術通常是利用各種自然或人造濾(填)料為載體，讓各類微生物群落在其上生長形成厚薄不同的生物膜，根據原水的污染形態的不同，生物群落的種類也有所不同。目前常見的生物預處理工藝有生物過濾、生物接觸氧化、生物流化床、生物轉盤等形式。
[0005]生物預處理工藝在去除微污染有機物、氨氮時都有較好效果，但生物接觸氧化池需占較大面積用地，在用地緊張的水廠難以應用；其他傳統的生物濾池存在濾料老化堆積，水生動植物堵塞濾頭等問題，給生物預處理系統運行管理帶來極大不便。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種用于城鎮自來水廠處理原水有機物、氨氮的升流式鼓風曝氣的生物預處理濾池，解決傳統生物預處理池占地面積大，濾料老化堆積，水生動植物堵塞濾頭等問題，實現生物預處理系統經濟高效，運行穩定的目的。
[0007]為了達到上述目的，本發明提供了一種升流式生物預處理濾池，其中，該升流式生物預處理濾池包含集成的上部升流式生物預處理池體和下部設備間；所述的上部升流式生物預處理池體包含進水配水系統、鼓風曝氣系統、反沖洗配水配氣系統、濾池本體以及濾料層；所述的下部設備間內設有曝氣鼓風機、反沖洗鼓風機、反沖洗水泵等設備以及各自對應配套的管路系統；所述的進水配水系統包含進水管、進水渠、配水渠、出水渠以及出水管；所述的進水渠和出水渠分別設置在濾池本體的兩側；所述的配水渠設置在進水渠和濾池本體之間；所述的進水管設置在進水渠的下部；所述的出水管設置在出水渠的底部；所述的鼓風曝氣系統包含曝氣進氣管、曝氣分配管網以及設置在曝氣分配管網上的若干單孔膜曝氣器；所述的曝氣進氣管將曝氣分配管網和下部設備間內的曝氣鼓風機連通；所述的濾料層設置在濾池本體內部并鋪設在曝氣分配管網以及若干單孔膜曝氣器上方；所述的反沖洗配水配氣系統包含反沖洗配水配氣渠、配水管、配氣管、濾板以及均勻設置在該濾板上的若干無柄濾頭；所述的反沖洗配水配氣渠設置在濾池本體底部以及曝氣分配管網下方，并與濾池本體連通；所述的濾板與無柄濾頭設置在反沖洗配水配氣渠與曝氣分配管網之間；所述的配水管和所述的配氣管均設置在反沖洗配水配氣渠內，配水管和配氣管的另一端通過管路分別與下部設備間內的反沖洗水泵和反沖洗鼓風機連接。
[0008]上述的升流式生物預處理濾池，其中，所述的升流式生物預處理濾池，其配水渠在內部相鄰進水渠的側壁與相鄰濾池本體的側壁間設有配水翻水堰，將配水渠分為三部分，其中兩個配水翻水堰之間為配水池，該配水池在其相鄰進水渠側壁上設有進水閘板閥與進水渠連通；所述配水翻水堰與配水渠的另兩邊渠壁之間分別形成配水下向流道，其底部設有過水孔與反沖洗配水配氣渠連通；進水渠的內部為進水上向流道；配水池的底部位置高于進水渠的底部以及配水下向流道的底部。
[0009]上述的升流式生物預處理濾池，其中，所述的進水上向流道與所述的配水下向流道內均設有10~30目格網，能夠攔截粒徑大于Imm的顆粒物。
[0010]上述的升流式生物預處理濾池，其中，所述的出水渠與濾池本體相鄰的側壁上設有出水閘板閥與出水翻水堰。
[0011]上述的升流式生物預處理濾池，其中，所述的濾料層鋪滿曝氣分配管網上方，用于生物掛膜；所述濾料層的厚度為2.0-4.0m，濾料的密度為0.5-2.0g/cm2。濾料可以采用各型有機或無機填料，正常運行時懸浮或沉浸均可。
[0012]上述的升流式生物預處理濾池，其中，所述的曝氣分配管網包含設置在濾池本體底部四邊的方管，以及與方管分別連通的在方管構成的水平平面內平行設置的若干平面曝氣管；所述的方管還與曝氣進氣管連通；所述的平面曝氣管上均勻設有若干單孔膜曝氣器，其在濾池本體底部布置平面上的密度為50~55個/m2。
[0013]上述的升流式生物預處理濾池，其中，所述的濾板與曝氣分配管網平行，所述的若干無柄濾頭在所述的濾板上設置的密度為50~60個/m2。無柄濾頭不易被水生動植物等堵塞，能夠保證配氣配水均勻性。
[0014]上述的升流式生物預處理濾池，其中，所述的配水管和所述的配氣管的管壁上分別設有水孔和氣孔，其孔徑均為6~12_ ;所述的配水管設置在反沖洗配水配氣渠的上層，所述的配氣管設置在反沖洗配水配氣渠的下層。
[0015]上述的升流式生物預處理濾池，其中，所述的升流式生物預處理濾池，根據供水需求，可模塊化多組并聯設置，擴容方便。
[0016]上述的升流式生物預處理濾池，其中，所述的升流式生物預處理濾池在使用時包含水處理步驟以及反沖洗步驟；所述的水處理步驟為:將待處理水體從進水渠的下部的進水管通入進水渠中，然后待處理水體沿進水渠內部的進水上向流道向上通過進水閘板閥進入配水池，再通過配水翻水堰均勻配水到配水下向流道，然后從其底部的過水孔進入反沖洗配水配氣渠，再通過濾板上的無柄濾頭進入濾料層底部的濾池本體，自下而上通過濾料層，實現上升流濾料接觸生物預處理，再通過濾池本體與出水渠相鄰側壁上的出水閘板閥與出水翻水堰進入出水渠，最后通過出水渠底部的出水管流出。該過程中濾池本體內濾料層下設置的鼓風曝氣系統進行持續曝氣，其氣源來自下部設備間的曝氣鼓風機，經由曝氣進氣管、方管和平面曝氣管，通過單孔膜曝氣器進行曝氣；所述的