一種水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，屬于污水處理【技術領域】。包括第一支撐墩（6.1）、第二支撐墩（6.2），所述第一支撐墩（6.1）、所述第二支撐墩（6.2）分別設置在河道兩岸，還包括圓形過濾滾筒（1）、刮濾刷（3）及弧形擋水墻（4）；所述圓形過濾滾筒（1）的軸兩端支撐在所述第一支撐墩、第二支撐墩上并安裝固定，所述圓形過濾滾筒（1）下方河床上安裝有刮濾刷（3），所述弧形擋水墻（4）設置在所述圓形過濾滾筒（1）的上游。本發(fā)明提供的一種水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，改用間歇式恢復濾料活性的方法，并采用攔截壩式的布置方式，將物理過濾和生物膜凈化方法結合起來，使其更適宜于微污染水體和河流的治理。
【專利說明】一種水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理【技術領域】，具體的說是一種水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]水體富營養(yǎng)化問題是當今世界面臨的最主要水污染問題之一，具有發(fā)展快、危害大、治理難等特點。目前，我國主要河流、湖泊90%以上已處于中營養(yǎng)和富營養(yǎng)狀態(tài)，且我國水體富營養(yǎng)化有明顯擴大化趨勢，水污染防治形勢日趨嚴峻。全國主要水系131個重點斷面水質自動監(jiān)測站八項指標(水溫、pH、濁度、溶解氧、電導率、高錳酸鹽指數、氨氮和總有機碳)的監(jiān)測結果表明:I~III類水質的斷面為99個，占78% ;IV類水質的斷面為15個，占12% ; V類水質的斷面為5個，占4% ;劣V類水質的斷面為8個，占6%。
[0003]目前，生物膜法是污水處理的主要方法之一，由于其技術成熟、設備可靠，處理效益好而在大中型污水處理廠中得以廣泛應用，但是在中小型污水處理站和河流、溝渠等污染水體的處理方面存在運行不穩(wěn)定、能耗高，生物膜易脫落等問題，困擾生物膜法的應用和推廣，尤其是在季節(jié)性流量變幅較大的河道、溝渠污水處理中，難以形成均一、穩(wěn)定的生物膜和生物膜脫落的現象更為明顯。
[0004]因此，發(fā)明一種比表面積大、處理效率高、維護簡便、生物膜容易附著、能抗水力沖擊的生物凈化裝置無疑會有更好的處理效果，能對生物膜法的推廣應用和河道污水處理提供更大的推廣應用空間，正日益受到普遍關注。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種表面積大、處理效率高、維護簡便、生物膜容易附著、能抗水力沖擊水力的驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明提供的一種驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，包括第一支撐墩6.1、第二支撐墩
6.2，所述第一支撐墩6.1、所述第二支撐墩6.2分別設置在河道兩岸，還包括圓形過濾滾筒1、刮濾刷3及弧形擋水墻4 ;所述圓形過濾滾筒I的軸兩端支撐在所述第一支撐墩、第二支撐墩上并安裝固定，所述圓形過濾滾筒I下方河床上安裝有刮濾刷3，所述弧形擋水墻4設置在所述圓形過濾滾筒I的上游。
[0007]所述圓形過濾滾筒I包括實心圓軸1.1，筋板1.2 ;所述實心圓軸1.1上焊接有多條筋板1.2，每相鄰兩根筋板1.2之間放置有濾料層1.4，所述筋板1.2頂端表面設置有金屬網1.3，所述筋板1.2頂端兩端面設置有金屬網1.3。
[0008]所述刮濾刷3為長毛刷，寬度為L=25mm,長度為4000mm,高度為50_100mm。
[0009]所述弧形擋水墻4與圓形過濾滾筒I軸心的水平距離為700-900mm ;所述弧形擋水墻4高為氏=250臟，圓角為90°，半徑為R=250mm。
[0010]所述濾料層1.4包括:竹炭層1.4.1或木炭層、石灰石層1.4.2、陶粒層1.4.3 ;裝填層次為圓形過濾滾筒I從里到外依次為石灰石層1.4.2、竹炭層1.4.1或木炭層、陶粒層1.4.3,裝填級配分別為石灰石粒徑范圍為裝填厚度為75mm,在最里層；竹炭或木炭粒徑范圍為10-300mm的塊狀或片狀，裝填厚度為75mm，在中層；陶粒粒徑范圍為5_15mm，裝填層厚為75mm在最外層，裝填完成后將所述筋板1.2之間區(qū)域填滿壓實。
[0011]每兩根所述筋板1.2在實心圓軸1.1連接處形成一個40°的“V”字型夾角區(qū)域2，每個“V”字型夾角區(qū)域2內外壁和側壁分別用金屬網1.3焊接包覆，圓形過濾滾筒I內形成多個“V”字型立體封閉空間，所述圓形過濾滾筒I軸心距離池底或安裝基礎的高度為H2=400mm,軸心高于水面10mm ;所述圓形過濾滾筒I外徑為D1=SOOmm,所述實心圓軸1.1直徑為D2=150mm，所述河道寬度為5_10m。
[0012]所述圓形過濾滾筒I長度為L=4000mm，間隔L1=100mm分成四段，每段用防銹處理的角鋼焊接分割，所述實心圓軸1.1單側露出的長度為L2=350mm。
[0013]所述的圓形過濾滾筒I及筋板1.2均用不銹鋼或防銹處理的鋼材焊接。
[0014]至少兩個所述圓形過濾滾筒I凈水裝置可并聯連接在一起，并行布置于河道、溝渠、污水處理設施中。
[0015]本發(fā)明提供的一種驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)具有以下特點:
(I)能顯著提高生物膜附著的比表面積、容積利用率和去除效率。
[0016](2)能抗水力負荷，也能采取下沉的方式安裝，能顯著降低裝置的占地面積，也不會阻塞河道。
[0017](3)填料組合方式靈活，拆卸維護方便，易于管理維護。
[0018](4)通過調整濾壩內的填料填充率和密實度、填充種類和順序等，使填料在裝置內具有一定的滾動、摩擦效應，能促進生物膜的自然脫落和更新。
[0019](5)利用水力沖擊自驅動，無需外加動力，具備節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)的平面布置圖。
[0021]圖2為本發(fā)明水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)中圓形過濾滾筒的剖面圖。
[0022]圖3為本發(fā)明水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)中圓形過濾滾筒的側視圖。
[0023]圖4為本發(fā)明水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)中圓形過濾滾筒的中間正視圖。
[0024]圖5為本發(fā)明水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)中“V”字型夾角區(qū)域內濾料層的結構示意圖。
[0025]圖6為本發(fā)明水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)的原理模擬圖。
[0026]圖7為本發(fā)明水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)的正面安裝圖。
[0027]其中，1一圓心過濾滾筒；1.1一實心圓軸；1.2—筋板；1.3—金屬網；1.4一濾料層；1.4.1一竹炭層；1.4.2—石灰石層；1.4.3—陶粒層；2—“V”字型夾角區(qū)域；3—刮濾刷；4一弧形擋水墻；5—水面；6.1—第一支撐墩；6.2—第二支撐墩。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0029]參見圖1、圖5、圖7所示，本發(fā)明提供的一種驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，包括第一支撐墩6.1、第二支撐墩6.2，第一支撐墩6.1、第二支撐墩6.2分別設置在河道兩岸，還包括圓形過濾滾筒1、刮濾刷3及弧形擋水墻4 ;圓形過濾滾筒I包括實心圓軸1.1，筋板1.2 ；實心圓軸1.1上焊接有多條筋板1.2，每相鄰兩根筋板1.2之間放置有濾料層1.4，每兩根筋板1.2在實心圓軸1.1連接處形成一個40°的“V”字型夾角區(qū)域2，每個“V”字型夾角區(qū)域2內外壁和側壁分別用金屬網1.3焊接包覆，圓形過濾滾筒I內形成多個“V”字型立體封閉空間，濾料層1.4放置在“V”字型立體封閉空間內，筋板1.2頂端表面設置有金屬網1.3，筋板1.2頂端兩端面設置有金屬網1.3。
[0030]本實施例中，金屬網1.3為不銹鋼鋼絲網或其他經過防銹處理后的金屬網。
[0031]如圖2、圖3、圖5所示，濾料層1.4包括:竹炭層1.4.1或木炭層、石灰石層1.4.2、陶粒層1.4.3 ;裝填層次為圓形過濾滾筒I從里到外依次為石灰石層1.4.2、竹炭層1.4.1或木炭層、陶粒層1.4.3，裝填級配分別為石灰石層1.4.2粒徑范圍為2-10_，裝填厚度為75mm，在最里層；竹炭層1.4.1或木炭層粒徑范圍為10-300mm的塊狀或片狀，裝填厚度為75mm,在中層；陶粒層1.4.3粒徑范圍為裝填層厚為75mm在最外層,裝填完成后將筋板1.2之間區(qū)域填滿壓實。
[0032]圓形過濾滾筒I的軸兩端支撐在所述第一支撐墩、第二支撐墩上并安裝固定，圓形過濾滾筒I下方河床上安裝有刮濾刷3,刮濾刷3為長毛刷，寬度為L=25mm,長度為4000mm，高度為50-100mm，自動清理掉裝置上附著的多余生物膜?；⌒螕跛畨?設置在圓形過濾滾筒I的上游?；⌒螕跛畨?與圓形過濾滾筒I軸心的水平距離為700-900mm ;弧形擋水墻4高為氏=250.!，圓角為90°，半徑為R=250mm，以保障裝置在高強度沖擊負荷下能正常運轉。
[0033]本實施例中，圓形過濾滾筒I軸心距離池底或安裝基礎的高度為H2=400mm，以實現平水期過水斷面不淹沒主軸為宜，軸心高于水面5距離為10mm ;圓形過濾滾筒I外徑為D1=BOOmm,實心圓軸1.1直徑為D2=150mm，河道寬度為5_10m。
[0034]如圖4所示，圓形過濾滾筒I長度為L=4000mm，間隔L1=100mm分成四段，每段用防銹處理的角鋼焊接分割，實心圓軸1.1單側露出的長度為L2=350mm，實心圓軸1.1露出的部分未被鐵絲網包覆。
[0035]本實施例中，圓形過濾滾筒I及筋板1.2均用不銹鋼或防銹處理的鋼材焊接。至少兩個圓形過濾滾筒I可并聯連接在一起，并行布置于河道、溝渠、污水處理設施中。
[0036]本發(fā)明提供的一種水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)安裝步驟:先在河岸上將圓形過濾滾筒I焊接成型，將側向格網和中間分格格網一塊塊地安裝好，然后將圓形過濾滾筒I的每個“V”字型空腔豎直向上，按竹炭層L 4.1、石灰石層1.4.2、陶粒層1.4.3等填充濾料級配和分布順序逐層填充、壓實和用鐵絲網網格封閉，每個“V”字型夾角區(qū)域2填充封閉完畢后，將圓形過濾滾筒I進行旋轉，使下一個“V”字型夾角區(qū)域2保持豎直向上的狀態(tài)，采用同樣的方法進行填充濾料，然后用鐵絲網網格封閉，直至全部空腔填充完成，然后采用整體吊裝的模式將圓形滾筒I固定安裝在澆筑的鋼筋混凝土基座第一支撐墩、第二支撐墩上。
[0037]本發(fā)明提供的一種水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)的工作原理:以顆粒狀填料及其附著生長的生物膜為主要處理介質，充分發(fā)揮生物代謝、生理過濾、生物膜和填料的物理吸附作用，對污水進行生物處理，使其中的污染物得以去除。微生物附著在填料表面上，污水在流經載體表面過程中，通過有機營養(yǎng)物的吸附，氧氣向生物膜內部的擴散以及膜中所發(fā)生的生物氧化作用，對污染物進行分解。在生物濾壩中，污染物、溶解氧及各種必需的營養(yǎng)物質首先要經過液相擴散到生物膜表面，然后在逐漸進入到生物膜內部，既為附著在原料上的膜上生物群提供生長營養(yǎng)，同時在擴散的過程中被生物膜生物分解與轉化，最終形成各種代謝產物(CO2、水等)。此外，生物濾壩的填料本身就具有較好的機械的截留作用和吸附作用。污水流經填料時，填料呈壓實狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的生物絮凝作用，截留水中的懸浮物，且保證脫落的生物膜不會隨水飄出。同時，填料上的微生物在新陳代謝作用下可產生的粘性物質如糖類、酯類等能發(fā)揮吸附架橋作用，同懸浮顆粒及膠體粒子粘結在一起，形成細小絮體，通過接觸絮凝作用而被去除。由于曝氣生物濾池填料生物膜比表面積較大，保證了濾池容納著大量微生物，這為進一步降解污水中的有機污染物、取得良好的處理效果，提供了較好的保證。
[0038]本發(fā)明提供的一種水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，維護簡便，成本低廉，后期可以將“V”字型夾角區(qū)域2逐一打開后更換濾料，再次恢復使用，而且維護更新易于操作。將竹炭層1.4.1或木炭層、石灰石層1.4.2、陶粒層1.4.3等基質按級配和填充厚度比例裝填，裝入圓形過濾滾筒I內，采用部分置于水下附著生物膜、部分暴露在空氣中自然再復氧恢復，省去了對曝氣的要求，然后采取間隔一定周期旋轉互換保障連續(xù)處理污水的方法。該方法克服了生物濾池運行周 期短，反沖頻繁、反沖后系統(tǒng)破壞等不足，改用間歇式恢復濾料活性的方法，并采用攔截壩式的布置方式，將物理過濾和生物膜凈化方法結合起來，使其更適宜于微污染水體和河流的治理。
【權利要求】
1.一種水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，包括第一支撐墩(6.1)、第二支撐墩(6.2)，所述第一支撐墩(6.1)、所述第二支撐墩(6.2)分別設置在河道兩岸，其特征在于:還包括圓形過濾滾筒(I)、刮濾刷(3)及弧形擋水墻(4);所述圓形過濾滾筒(I)的軸兩端支撐在所述第一支撐墩、第二支撐墩上并安裝固定，所述圓形過濾滾筒(I)下方河床上安裝有刮濾刷(3)，所述弧形擋水墻(4)設置在所述圓形過濾滾筒(I)的上游。
2.根據權利要求1所述的水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述圓形過濾滾筒(I)包括實心圓軸(1.1)，筋板(1.2);所述實心圓軸(1.1)上焊接有多條筋板(1.2)，每相鄰兩根筋板(1.2)之間放置有濾料層(1.4)，所述筋板(1.2)頂端表面設置有金屬網(1.3)，所述筋板(1.2)頂端兩端面設置有金屬網(1.3)。
3.如權利要求1所述的水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述刮濾刷(3)為長毛刷，寬度為L=25mm,長度為4000mm,高度為50_100_。
4.如權利要求1所述的水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述弧形擋水墻(4)與圓形過濾滾筒(I)軸心的水平距離為700-900mm;所述弧形擋水墻(4)高為故=250臟，圓角為90°，半徑為R=250mm。
5.根據權利要求2所述的水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述濾料層(1.4)包括:竹炭層(1.4.1)或木炭層、石灰石層(1.4.2)、陶粒層(1.4.3);裝填層次為圓形過濾滾筒(I) 從里到外依次為石灰石層(1.4.2)、竹炭層(1.4.1)或木炭層、陶粒層(1.4.3),裝填級配分別為石灰石粒徑范圍為2-10mm,裝填厚度為75mm,在最里層；竹炭或木炭粒徑范圍為10-300mm的塊狀或片狀，裝填厚度為75mm，在中層；陶粒粒徑范圍為5-15mm,裝填層厚為75mm在最外層,裝填完成后將所述筋板(1.2)之間區(qū)域填滿壓實。
6.如權利要求2所述的水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，其特征在于:每兩根所述筋板(1.2)在實心圓軸(1.1)連接處形成一個40°的“V”字型夾角區(qū)域(2)，每個“V”字型夾角區(qū)域(2)內外壁和側壁分別用金屬網(1.3)焊接包覆，圓形過濾滾筒(I)內形成多個“V”字型立體封閉空間，所述圓形過濾滾筒(I)軸心距離池底或安裝基礎的高度為H2=400mm，軸心高于水面(5) 10mm ;所述圓形過濾滾筒(I)外徑為D1=SOOmm,所述實心圓軸(1.1)直徑為D2=150mm,所述河道寬度為5_10m。
7.如權利要求6所述的水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述圓形過濾滾筒(I)長度為L=4000mm，間隔L1=100mm分成四段，每段用防銹處理的角鋼焊接分割，所述實心圓軸(1.1)單側露出的長度為L2=350mm。
8.如權利要求6所述的水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的圓形過濾滾筒(I)及筋板(1.2)均用不銹鋼或防銹處理的鋼材焊接。
9.如權利要求8所述的水力驅動型生物濾壩凈水系統(tǒng)，其特征在于:至少兩個所述圓形過濾滾筒(I)凈水裝置可并聯連接在一起，并行布置于河道、溝渠、污水處理設施中。
【文檔編號】C02F3/34GK104030456SQ201410215507
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】陳紅兵, 李兆華, 盧進登, 李艷薔, 趙麗婭, 鮮玲, 徐錚言 申請人:湖北大學