專利名稱：正反向交替流自復(fù)氧生物濾池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水處理的生物濾池，尤其是一種不需要反沖洗的正反向交替流自復(fù)氧生物濾池。屬于水處理中水質(zhì)深度處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
曝氣生物濾池(Biological aerated filter)簡(jiǎn)稱BAF，作為一種高效率的水處理設(shè)備己經(jīng)在歐、美、日本等國(guó)家廣泛應(yīng)用。中國(guó)從上世紀(jì)九十年代引進(jìn)曝氣生物濾池技術(shù)，近若干年來(lái)得到迅速發(fā)展，在城市大型污水處理廠以及各地中小型廢水處理工程中的應(yīng)用越來(lái)越多。目前國(guó)內(nèi)外流行的曝氣生物濾池都屬于間隙運(yùn)行的水處理設(shè)備。曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是濾池殼體內(nèi)布設(shè)進(jìn)氣分
布管、進(jìn)水分布管、反沖氣分布管、反沖水分布管、濾料、濾料承托層、過(guò)濾頭、出水堰、出水管、反沖水出水管等。濾池的外圍設(shè)備包括，運(yùn)行水泵、運(yùn)行風(fēng)機(jī)、反沖水泵、反沖風(fēng)機(jī)、反沖用清水池以及反沖自動(dòng)控制設(shè)備等。曝氣生物濾池不僅僅內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外圍配套設(shè)備太多，工藝流程繁瑣，而且更嚴(yán)
重的缺點(diǎn)是所用濾料容易被不斷被攔截的懸浮物顆粒淤積堵塞，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行以后，由于濾床阻力不斷增加而被迫停止運(yùn)行來(lái)進(jìn)行反沖洗。用氣水反沖的方法將濾料層集聚的污泥洗凈以后再重新開(kāi)始運(yùn)行。這種間隙運(yùn)行的方式造成水處理系統(tǒng)工作過(guò)程的中斷，影響濾池的性能穩(wěn)定；頻繁的輪流反沖洗操作必須自動(dòng)控制，人工操作很難適應(yīng)；由于反沖洗所需附屬設(shè)備過(guò)多，造成設(shè)備投資過(guò)大。
為了克服曝氣生物濾池經(jīng)過(guò)一定時(shí)間運(yùn)行以后就產(chǎn)生濾料層被懸浮物淤積堵塞的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新的濾池結(jié)構(gòu)?？梢员苊饬藶V料層的淤積和堵
塞，保證生物濾池能夠長(zhǎng)時(shí)間不間斷地連續(xù)運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，本發(fā)明解決防止濾料層淤積堵塞的技術(shù)方案是，采用正反向交替流。在現(xiàn)有的曝氣生物濾池中，水的流動(dòng)方向始終從一個(gè)方向通過(guò)濾料層，所用濾料容易被不斷被攔截的懸浮物顆粒淤積堵塞，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行以后，由于濾床阻力不斷增加而被迫停止運(yùn)行來(lái)進(jìn)行反沖洗。本實(shí)用新型改變水的單方向流態(tài)，改為往復(fù)式正反向交替流動(dòng)。水中的懸浮物在正向流動(dòng)時(shí)被濾料截留，在水反向流動(dòng)時(shí)又被帶走。因此濾層不會(huì)被堵塞。
由于水的單方向流態(tài)改變，本實(shí)用新型的生物濾池不具有過(guò)濾功能。這好像是一個(gè)缺點(diǎn)。但是這個(gè)改進(jìn)避免了填料層的淤積和堵塞，節(jié)省了多臺(tái)附屬設(shè)備，簡(jiǎn)化了流程，降低了投資和運(yùn)行費(fèi)用。在水的深度處理中，懸浮物含量不高，舍棄了過(guò)濾功能無(wú)關(guān)大局。微量懸浮物可以在后面用其他方法解決。
正反向交替流是通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)的，整體設(shè)備結(jié)構(gòu)由水泵、反應(yīng)室、填
料層、虹吸管、落水筒組成。反應(yīng)室2多層重疊，每層反應(yīng)室2的底板安裝有落水筒4和多個(gè)虹吸管5，落水筒4上下都開(kāi)口，下端惻面開(kāi)多個(gè)小孔，落水筒4的周邊將多個(gè)虹吸管5包圍，每一層的落水筒4和多個(gè)虹吸管5都與下一層的落水筒4和多個(gè)虹吸管5垂直對(duì)齊，水泵1通過(guò)水管將待處理水提升到最上層的反應(yīng)室2進(jìn)水，最下層的反應(yīng)室2底部有出水口8。
水泵1將要處理的水提升進(jìn)入最上層的反應(yīng)室2，上層反應(yīng)室2水位上升將填料層3淹沒(méi)。在此過(guò)程中，水是正向進(jìn)入填料層。水位上升超過(guò)虹吸管5頂端以后，產(chǎn)生虹吸，填料層3顆粒間隙水流出，空氣進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)氧。在此過(guò)程中，水是反向離開(kāi)填料層。上層虹吸管5的出水從中層的落水筒5迸入，上層水流到中層的反應(yīng)室2。當(dāng)中層水位上升超過(guò)中層虹吸管5頂端以后，重復(fù)上述過(guò)程。中層水流到下層的反應(yīng)室2又重復(fù)上述過(guò)程。經(jīng)過(guò)多層反應(yīng)室2處理后的水成為凈化水，從最下層的反應(yīng)室2底部的出水口8流出。
本實(shí)用新型正反向交替流自復(fù)氧生物濾池的另一項(xiàng)改進(jìn)是采用多孔填料。在傳統(tǒng)的生物濾池中， 一般是采用卵石、磚塊、格柵、砂石等作為填料，比表面積小，效率不高。本實(shí)用新型采用多孔填料，大大提高了效率。在反應(yīng)室2中有填料層3，填料層3中裝有活性炭、膨脹珍珠巖、陶粒、沸石、分子篩、多孔塑料球等多孔填料中的一種或數(shù)種，填料層3的上沿高度與虹吸管5的頂端高度基本相同。
本實(shí)用新型正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，在每層反應(yīng)室2的落水筒4的底部還填充有卵石層，卵石層的厚度大于落水筒4下端側(cè)面開(kāi)的多個(gè)小孔的高度，卵石的粒度尺寸大于落水筒4下端惻面開(kāi)的多個(gè)小孔的孔徑。卵石的功能是防止多孔填料的流失。
本實(shí)用新型正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，在每層反應(yīng)室2的側(cè)壁有呼吸孔7,呼吸孔7的位置在反應(yīng)室2側(cè)壁的上端。呼吸孔7可以讓空氣流動(dòng)。呼吸
孔7既是觀察孔又是吊裝孔。
水處理中微生物生長(zhǎng)霈要溶解氧，不管是生物活性炭反應(yīng)器和其他生物反應(yīng)器都是依靠鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)曝氣增加溶解氧來(lái)維持微生物生存所需的好氧環(huán)境。鼓風(fēng)機(jī)需要?jiǎng)恿?，本?shí)用新型正反向交替流自復(fù)氧生物濾池不需要鼓風(fēng)曝氣自復(fù)氧，節(jié)省能源消耗。

圖l本實(shí)用新型設(shè)備結(jié)構(gòu)圖
圖中l(wèi).水泵 2.反應(yīng)室 3.填料層4.落水筒 5.虹吸管
6.卵石層 7.呼吸孔 8.出水口圖2本實(shí)用新型零件圖
a. 'A型虹吸管 b. B型虹吸管c.落水管圖3虹吸管和落水筒平面布置圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一歩描述。.水泵1將要處理的水提升進(jìn)入最上層的反應(yīng)室2。上層反應(yīng)室2水位上升將填料層3淹沒(méi)。水位上升超過(guò)虹吸管5頂端以后，產(chǎn)生虹吸，填料層3顆粒間隙水流出，窆氣進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)氧。上層虹吸管5的出水從中層的落水筒4進(jìn)入，，上層水流到中層的反應(yīng)室2。當(dāng)中層水位上升超過(guò)中層虹吸管5頂端以后，重復(fù)上述過(guò)程。中層水流到下層的反應(yīng)室2又重復(fù)上述過(guò)程。經(jīng)過(guò)多層反應(yīng)室2處理后的水成為凈化水，從最下層的反應(yīng)室2底部的出水口 8流出。
反應(yīng)室2側(cè)面的呼吸孔7可以讓空氣自由進(jìn)出。呼吸孔7同時(shí)又是觀察孔和吊裝孔。
本實(shí)用新型采用的虹吸管形式有兩種，A型虹吸管或B型虹吸管，見(jiàn)圖2。落水管的結(jié)構(gòu)也見(jiàn)圖2。
本實(shí)用新型正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，節(jié)省了專門用于反沖洗的一大批附屬設(shè)備，包括反沖水泵、反沖風(fēng)機(jī)、運(yùn)行風(fēng)機(jī)、反沖清水池、以及反沖用的管道闊門和自動(dòng)控制設(shè)備；簡(jiǎn)化了工藝流程和濾池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，節(jié)省了投資和運(yùn)行費(fèi)用。
某工程試驗(yàn)廢水為生活污水處理工程出水，水流量360 m3/d濾池進(jìn)水水質(zhì)為，CODcr 150mg/l ， B0D5 45 mg/1 ， SS 20 mg/1 ， PH 7.1 ;濾池出水水質(zhì)為，CODcr 55mg,/l ， B0D5 12 mg/1 ， SS 15 mg/1 ， PH 7.2
濾池連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月以上，沒(méi)有出現(xiàn)濾料床淤積堵塞現(xiàn)象。
本實(shí)用新型正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，可以和臭氧凈水處理裝置聯(lián)用。如果填料是活性炭就是生物活性炭反應(yīng)器，和臭氧凈水處理裝置聯(lián)用就成為有名的臭氧一生物活性炭工藝(03~~BAC)。臭氧一生物活性炭工藝(Or"BAC)在歐、美、日本等國(guó)家廣泛應(yīng)用于自來(lái)水深度凈化，有效去除水中各種有機(jī)污染物和有毒物質(zhì)。臭氧一生物活性炭工藝(03—BAC)也可用用于廢水的深度處理和回用。臭氧一生物活性炭工藝(03—BAC)還可用應(yīng)用于微污染水的凈化，擴(kuò)大可應(yīng)用的水資源量。
凡是涉及水處理的場(chǎng)合，本實(shí)用新型都有應(yīng)用的價(jià)值。應(yīng)當(dāng)指出，本實(shí)用新型權(quán)利要求書所述填料是包括活性炭、陶粒、沸石、膨脹珍珠巖、多孔塑料球、其他多孔填料中的一種或者數(shù)種。填料的品種不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。如果反應(yīng)器內(nèi)部的填料不是活性炭，而是其他多孔填料，所形成的生物反應(yīng)器，就成為BAF曝氣生物濾池。雖然其吸附效能不及生物活性炭反應(yīng)器，但是可以降低填料成本和運(yùn)行費(fèi)用。只要設(shè)備結(jié)構(gòu)與本實(shí)用新型相同，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，由水泵、反應(yīng)室、填料層、虹吸管、落水筒組成，其特征在于，反應(yīng)室(2)多層重疊，每層反應(yīng)室(2)的底板安裝有落水筒(4)和多個(gè)虹吸管(5)，落水筒(4)上下都開(kāi)口，下端側(cè)面開(kāi)多個(gè)小孔，落水筒(4)的周邊將多個(gè)虹吸管(5)包圍，每一層的落水筒(4)和多個(gè)虹吸管(5)都與下一層的落水筒(4)和多個(gè)虹吸管(5)垂直對(duì)齊，水泵(1)通過(guò)水管將待處理水提升到最上層的反應(yīng)室(2)進(jìn)水，最下層的反應(yīng)室(2)底部有出水口(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，其特征在于反應(yīng)室(2)中有填料層(3),填料層(3)中裝有活性炭、膨脹珍珠巖、陶粒、沸 石、分子篩、多孔塑料球等多孔填料中的一種或數(shù)種，填料層(3)的上沿高 度與虹吸管(5)的頂端高度基本相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，其特征在于每層反 應(yīng)室(2)的落水筒(4)的底部還填充有卵石層，卵石層的厚度大于落水筒(4)下端惻面開(kāi)的多個(gè)小孔的高度，卵石的粒度尺寸大于落水筒(4)下端 側(cè)面開(kāi)的多個(gè)小孔的孔徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，其特征在于每層反 應(yīng)室(2)的惻壁有呼吸孔(7)，呼吸孔(7)的位置在反應(yīng)室(2)側(cè)壁的上 端。
專利摘要正反向交替流自復(fù)氧生物濾池，涉及一種不需要反沖洗的生物濾池。屬于水處理中水質(zhì)深度處理技術(shù)領(lǐng)域。本裝置由水泵、反應(yīng)室、填料層、虹吸管、落水筒組成。填料層內(nèi)部裝有活性炭、火山巖、陶粒、沸石、分子篩、多孔塑料球等多孔填料中的一種或者數(shù)種。本裝置可應(yīng)用于給水凈化或廢水的深度處理，也可應(yīng)用于微污染水處理。
文檔編號(hào)C02F3/02GK201325902SQ20082003978
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者華 衛(wèi), 孔梅真, 和 季, 凌 朱, 朱加征 申請(qǐng)人:朱加征