專(zhuān)利名稱(chēng)：異向流生物曝氣技術(shù)及裝置的制作方法
所屬技術(shù)領(lǐng)域異向流生物曝氣技術(shù)，屬于接觸氧化及生物膜法處理技術(shù)，是一種涉及城市污水處理、住宅小區(qū)生活污水處理、江河湖泊污染治理、微污染源水預(yù)處理及中水回用的水處理工藝技術(shù)。
背景技術(shù)：
生物曝氣技術(shù)是一種新興的污水處理技術(shù)，是利用濾料為載體的生物膜處理技術(shù)，污水長(zhǎng)期與濾料流動(dòng)接觸，就會(huì)在其表面形成生物膜，生物膜是微生物高度密集的物質(zhì)，在膜的表面上和一定深度的內(nèi)部生長(zhǎng)繁殖大量的各種類(lèi)型的微生物和微型動(dòng)物，并形成有機(jī)污染物——細(xì)菌——原生動(dòng)物(后生動(dòng)物)的食物鏈。污水在流過(guò)濾料表面的過(guò)程中，污水中的有機(jī)污染物被生物膜中的微生物吸附，并通過(guò)氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散，在膜中發(fā)生生物氧化等作用，從而完成對(duì)有機(jī)污染物的分解。由于微生物的不斷繁殖，生物膜逐漸增厚，超過(guò)一定厚度后，吸附的有機(jī)物在傳遞到生物膜內(nèi)層的微生物以前，已被代謝掉，當(dāng)厭氧層還不夠厚時(shí)，它與好氧層保持著一種平衡穩(wěn)定的關(guān)系，好氧層能夠保持良好的凈化功能，當(dāng)厭氧層逐漸加厚時(shí)，其內(nèi)層微生物因得不到充分的營(yíng)養(yǎng)而進(jìn)入內(nèi)源代謝，這些代謝產(chǎn)物向外逸出時(shí)，必然要透過(guò)好氧層，從而破壞了又減弱了生物膜在載體上的固著力，促進(jìn)了生物膜的脫落，脫落下來(lái)的生物膜隨水流方向向?yàn)V料層深層滲透，并且在濾料巨大的比表面積吸附力作用下，被濾料表面張力吸附截留，在單元的生物曝氣構(gòu)筑物中形成生物氧化與吸附截留的雙向過(guò)程。
但是在目前的應(yīng)用中，均采用兩段式同向流生物曝氣濾池技術(shù)，即一段、二段濾池濾向是相同的，具體表現(xiàn)為兩種方式(1)一種是兩段均采用下向流的生物曝氣技術(shù)，這種技術(shù)的缺點(diǎn)是濾料易堵塞，過(guò)濾周期短；(2)另一種是兩段均采用上向流的生物曝氣技術(shù)，這種技術(shù)的缺點(diǎn)是對(duì)濾料的要求苛刻，造價(jià)很高，且兩段運(yùn)行負(fù)荷不均勻，具體表現(xiàn)為前高后低，對(duì)污水的處理效果較差。這些問(wèn)題都限制了生物曝氣技術(shù)在工程中的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的兩段式同向流生物曝氣濾池裝置占地面積大、濾料易堵塞過(guò)濾周期短、濾料成本高、能耗大、運(yùn)行負(fù)荷不均勻的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新的兩段式生物曝氣技術(shù)一異向流生物曝氣技術(shù)及裝置。
異向流生物曝氣技術(shù)是在兩個(gè)相鄰的曝氣濾池工藝單元里采用上向、下向兩種流向，充分發(fā)揮上向流生物曝氣濾池具有較強(qiáng)的生物降解功能和濾料不易堵塞的特性及下向流生物曝氣濾池濾料截污性強(qiáng)的綜合優(yōu)勢(shì)，從而形成生物氧化與吸附截留相統(tǒng)一的組合工藝技術(shù)。異向流生物曝氣裝置由相鄰兩段生物曝氣濾池串聯(lián)組成，前段為上向流生物曝氣濾池，濾頭濾板安裝在濾料層上部，濾料直接堆放在池底(工作情況下為懸浮狀態(tài))，在濾料層下部依次安裝有曝氣管(為穿孔管)，反沖洗氣管，進(jìn)水及反沖洗排水管，此段濾料為粒徑2～6mm，比重＜1輕質(zhì)濾料，濾料層約3.5m厚，在濾頭濾板上部布置有集水槽；后段為下向流生物曝氣濾池，濾頭濾板布置在濾料層下部，濾料為粒徑2～6mm，比重＞1顆粒濾料，濾料層約3.5m厚，曝氣管安裝在濾板上部，濾板下部安裝有反沖洗氣管、出水及反沖洗進(jìn)水管，在濾料層上部布置有進(jìn)水槽；前段后段通過(guò)集水槽和進(jìn)水槽連接，并用隔板分離。
在進(jìn)行污水處理時(shí)，污水由進(jìn)水管進(jìn)入上向流生物曝氣濾池處理單元，由于上向流生物曝氣濾池采用的是從下到上的豎流流態(tài)，污水、壓縮空氣流經(jīng)濾料層時(shí)，能充分地與濾料顆粒表面粘附的生物膜接觸，并且細(xì)小的濾料顆粒無(wú)數(shù)次將污水、空氣進(jìn)行切割分離，從而產(chǎn)生大量的氣、液、固三相接觸單元，改善了三相水力條件，同時(shí)由于濾料顆粒對(duì)空氣不斷剪切，能夠?qū)⒋髿馀莘纸獬蔁o(wú)數(shù)個(gè)小氣泡，提高了生物濾池氧的利用率；生物曝氣濾池對(duì)有機(jī)物的降解機(jī)理為吸附降解與過(guò)濾截留，污水流經(jīng)濾料層時(shí)，有機(jī)物在氣相氧的環(huán)境中被濾料表面粘附的生物膜氧化分解，同時(shí)具有巨大比表面積的濾料顆粒能起物理的過(guò)濾截留作用，進(jìn)一步強(qiáng)化處理效果，使其具有很強(qiáng)的生物降解功能；濾池濾料在上向流水流作用下呈懸浮狀態(tài)，而沒(méi)有被壓密實(shí)，因而其孔隙率在動(dòng)態(tài)變化，因此濾料層不易被堵塞。
之后，出水經(jīng)進(jìn)水槽進(jìn)入后段下向流生物曝氣濾池處理單元，該池濾料為粒徑2～6mm，比重＞1的顆粒濾料，污水流經(jīng)濾料層時(shí)其巨大的比表面積吸附了污水中的懸浮物，同時(shí)，由于水流向下流動(dòng)，使濾料顆粒產(chǎn)生壓縮，從而縮小了濾料顆粒之間的孔隙率，達(dá)到吸附截留的效果。由于流進(jìn)下向流生物曝氣濾池處理單元的污水已經(jīng)過(guò)前段處理，因而解決了在高負(fù)荷條件下，隨著濾率的提高，污水在生物濾池中的停留時(shí)間縮短，出水水質(zhì)相應(yīng)下降的問(wèn)題。
該裝置濾料層納污容量達(dá)到一定程度時(shí)，可利用濾后水及空氣進(jìn)行氣水反沖洗，從而使濾料上老化膜及吸附的懸浮物脫落排除，形成過(guò)濾氧化與反沖洗的循環(huán)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的，與普通兩段式同向流生物曝氣濾池相比，建造同樣處理能力的裝置，由于省掉了兩段之間的連接管道及土建設(shè)施，制造費(fèi)用僅為原裝置的70％～80％，能耗為80％～90％，占地面積為60％～70％，同時(shí)其處理水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行負(fù)荷高，并能同步達(dá)到除碳脫氮的目的。另外針對(duì)兩段工藝單元不同的流向采用不同的濾料，在提高污水處理能力的同時(shí)，降低了對(duì)濾料的要求，極大的節(jié)省了濾料的投入成本。該工藝技術(shù)及裝置具有廣闊的應(yīng)用前景，可廣泛應(yīng)用于城市污水處理、住宅小區(qū)生活污水處理、江河湖泊污染治理及微污染源水預(yù)處理，用其處理城市污水達(dá)到，在原水SS＝350mg/l，CODCr＝480mg/l，BOD5＝220mg/l，NH3-N＝40mg/l的條件下，出水水質(zhì)SS≤6mg/l，BOD5≤5mg/l，CODCr≤30mg/l，NH3-N≤0.1mg/l，明顯優(yōu)于其它污水處理系統(tǒng)。


附圖是本發(fā)明異向流生物曝氣技術(shù)裝置結(jié)構(gòu)圖在附圖中，1.比重＜1輕質(zhì)濾料 2.比重＞1顆粒濾料 3.集水槽 4.進(jìn)水槽5.濾板(安裝有濾頭) 6.曝氣管 7.反沖氣管 8.污水進(jìn)水管9.前段排水管 10.反沖水管 11.濾后水出水/補(bǔ)水管 12.反沖水管13.清水池 14.后段排水管 15.隔板具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述在附圖所示實(shí)施例中，本發(fā)明由前段上向流生物曝氣濾池和后段下向流生物曝氣濾池組成，兩段通過(guò)隔板15隔開(kāi)，各自形成單獨(dú)的處理單元；兩段的上部分別設(shè)有集水槽3和進(jìn)水渠4；在兩段濾池的下部布置有清水池13。其中，前段上向流生物曝氣濾池處理單元的濾板5在濾料層1上部，濾料層為粒徑2～6mm，比重＜1輕質(zhì)濾料，待處理污水的流動(dòng)方向?yàn)樽韵孪蛏?；后段下向流生物曝氣濾池處理單元的濾板5在濾料層下部，濾料為粒徑2～6mm，比重＞1顆粒濾料，將前段處理過(guò)的污水進(jìn)行二次處理，污水的流動(dòng)方向?yàn)樽陨隙隆?br> 其工藝處理過(guò)程如下已經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的污水由污水進(jìn)水管8進(jìn)入上向流生物曝氣濾池處理單元，污水自下而上流經(jīng)濾料層1、濾板5進(jìn)入集水槽3，流向進(jìn)水槽4，進(jìn)入下向流生物曝氣濾池處理單元，經(jīng)過(guò)濾板5，自上而下的穿過(guò)濾料層2，從濾后水管11流出。根據(jù)反沖洗的需要，部分濾后水流入清水池13，供反沖洗泵對(duì)濾料層進(jìn)行反洗，前段反沖洗進(jìn)水由反沖水管10進(jìn)入集水槽3，自上而下對(duì)濾料層1進(jìn)行水洗，氣洗通過(guò)反沖氣管7進(jìn)行；后段反沖洗進(jìn)水由反沖水管12進(jìn)入，自下而上對(duì)濾料層2進(jìn)行水洗，氣洗通過(guò)反沖氣管7進(jìn)行。反沖洗排水分別通過(guò)各段的前段排水管9、后段排水管14排出。
經(jīng)過(guò)處理后的污水，其SS總?cè)コ剩?0％，CODCr總?cè)コ剩?3％，BOD5總?cè)コ士蛇_(dá)94％以上，NH3-N總?cè)コ剩?9.6％。
權(quán)利要求
1.一種生物曝氣技術(shù)及其裝置，由前段上向流生物曝氣濾池處理單元和后段下向流生物曝氣濾池處理單元及其下部的清水池組成，其特征是前段上向流生物曝氣濾池處理單元的污水是從下到上的豎流流態(tài)，污水、壓縮空氣流經(jīng)粒徑2～6mm比重＜1輕質(zhì)濾料層(1)，濾板(5)、集水槽(3)；后段下向流生物曝氣濾池處理單元對(duì)前段處理過(guò)的出水進(jìn)行二次處理，污水是從上到下的豎流流態(tài)，污水流經(jīng)進(jìn)水槽(4)，粒徑2～6mm比重＞1顆粒濾料層(2)，濾板(5)，濾后水從出水管(11)流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物曝氣技術(shù)裝置，其特征是前段上向流生物曝氣濾池處理單元和后段下向流生物曝氣濾池處理單元及其下部的清水池組成了一個(gè)一體化污水處理裝置，前段上向流生物曝氣濾池處理單元和后段下向流生物曝氣濾池處理單元之間沒(méi)有管道連接，僅通過(guò)隔板(15)分隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物曝氣裝置，其特征是前段上向流生物曝氣濾池處理單元的濾板安裝在濾料層上部，后段下向流生物曝氣濾池處理單元的濾板安裝在濾料層下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物曝氣裝置，其特征是前段上向流生物曝氣濾池處理單元的濾料使用的是粒徑2～6mm比重＜1輕質(zhì)濾料(1)，后段下向流生物曝氣濾池處理單元的濾料為粒徑2～6mm比重＞1顆粒濾料(2)。
全文摘要
一種生物曝氣技術(shù)及裝置，由前段上向流生物曝氣濾池和后段下向流生物曝氣濾池組成，兩段通過(guò)隔板(15)隔開(kāi)，各自形成單獨(dú)的處理單元；兩段的上部分別設(shè)有集水槽(3)和進(jìn)水槽(4)；前段上向流生物曝氣濾池處理單元的濾板(5)位于濾料層上部，濾料層為粒徑2～6mm比重＜1輕質(zhì)濾料(1)，處理污水的流向?yàn)樽韵孪蛏希缓蠖蜗孪蛄魃锲貧鉃V池處理單元的濾板(5)在濾料層下部，濾料為粒徑2～6mm比重＞1顆粒濾料(2)，將前段處理過(guò)的污水進(jìn)行二次處理，污水的流動(dòng)方向?yàn)樽陨隙拢粌啥蔚南虏坎贾糜星逅?13)，整個(gè)裝置為一體化污水處理裝置。用其處理城市污水，出水水質(zhì)SS≤6mg/l，BOD
文檔編號(hào)C02F3/02GK1506321SQ0215469
公開(kāi)日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者葉昌明 申請(qǐng)人:深圳市清泉水系統(tǒng)工程設(shè)備有限公司