專利名稱：連續(xù)反洗曝氣生物過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種曝氣生物過濾器。
背景技術(shù)：
“曝氣生物濾池”是“生物膜法”污水處理技術(shù)的一種，其工藝原理為在濾池中填 裝有高比表面積的顆粒濾料，以提供微生物膜生長(zhǎng)的載體，濾池下部安裝有曝氣裝置，空氣 與污水同向接觸，使污水中的有機(jī)物與濾料表面的生物膜發(fā)生生化反應(yīng)得以降解去除，濾 料同時(shí)起到過濾阻截作用。曝氣生物濾池最大的特點(diǎn)在于集生物氧化和截留懸浮固體于一 體，節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池，其最大的優(yōu)勢(shì)在于降低BOD5,硝化和反硝化等功能在一個(gè)反應(yīng) 器中進(jìn)行。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)曝氣生物濾池存在濾料粘污，容易堵塞，需要頻繁停機(jī)反沖洗，才可以保 證工作；并且由于生物泥黏度等原因，還存在反洗困難的問題，需要大量空氣及水聯(lián)合反 洗；上述缺點(diǎn)造成操作復(fù)雜、能源浪費(fèi)、工作效率低，也限制了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，該生物過濾器可以連續(xù) 運(yùn)行，無需停機(jī)進(jìn)行濾料的反洗，操作方便，節(jié)省能耗，處理效率高。本發(fā)明的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，包括筒體、伸入筒體內(nèi)用于通入原水的進(jìn)水 配水系統(tǒng)、伸入筒體內(nèi)用于通入空氣的曝氣系統(tǒng)、設(shè)置于筒體上用于排出處理后清水的清 水排放系統(tǒng)、設(shè)置于筒體底部與筒體內(nèi)腔連通的濾料箱、設(shè)置于筒體頂部與筒體內(nèi)腔連通 的用于清洗濾料的濾料清洗裝置以及用于提升濾料的濾料提升器，所述濾料箱內(nèi)裝有用于 截留懸浮固體和供生物膜生長(zhǎng)的濾料，所述濾料箱、濾料提升器和濾料清洗裝置通過濾料 提升管依次連通。進(jìn)一步，所述濾料清洗裝置為上粗下細(xì)的錐形筒，其上端分別連通濁水排放管和 所述濾料提升管，底部開有供濾料流出的口，所述濾料提升管與所述錐形筒相切；
進(jìn)一步，所述錐形筒側(cè)壁上開有孔徑小于濾料粒徑的篩孔；
進(jìn)一步，所述濾料提升器為使用壓縮空氣作為動(dòng)力源的提升裝置；
進(jìn)一步，所述濾料提升管為透明硬質(zhì)塑料管，其部分位于筒體外部；
進(jìn)一步，所述濾料提升器與所述濾料清洗裝置之間連通有內(nèi)腔帶鉤齒結(jié)構(gòu)的濾料脫膜
器；
進(jìn)一步，所述筒體上部為圓柱體，下部為倒錐體，所述倒錐體內(nèi)設(shè)有可周期性脹縮的用 于壓縮濾料的振動(dòng)氣囊；
進(jìn)一步，所述進(jìn)水配水系統(tǒng)包括配水總管和與配水總管連通的在筒體內(nèi)徑向分布的配 水支管，所述配水支管位于筒體下部，其管壁向下開有出水孔，所述清水排放系統(tǒng)位于筒體 頂部；
進(jìn)一步，所述配水總管還連通有沖洗水管，所述配水支管的端頭伸出筒體并安裝有沖洗閥門；
進(jìn)一步，所述曝氣系統(tǒng)包括曝氣總管和與曝氣總管連通的在筒體內(nèi)徑向分布的曝氣支 管，所述曝氣支管位于筒體中部，其管壁向上開有曝氣孔，所述生物過濾器還包括將筒體上 部的硝化液回流至筒體下部的硝化液內(nèi)回流系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明改變傳統(tǒng)曝氣生物濾池濾料工藝中濾料的安裝方 式傳統(tǒng)曝氣生物濾池濾料安裝為“固定床”式安裝，本發(fā)明利用“廣義流體態(tài)化理論”指導(dǎo) 設(shè)計(jì)而研制了 “流態(tài)化移動(dòng)床”，濾床下部濾料，滑落至筒體底部的濾料箱，濾料箱內(nèi)濾料通 過濾料提升器提升至濾料清洗裝置內(nèi)進(jìn)行濾料清洗及固液分離后，干凈的濾料再落入至筒 體內(nèi)濾床上部，由此構(gòu)成濾料的不斷循環(huán)清洗；因此本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了濾料的連續(xù)反洗，無需停 機(jī)進(jìn)行反洗，該生物過濾器可以連續(xù)運(yùn)行，操作方便，節(jié)省能耗，處理效率高；另外，本發(fā)明 可實(shí)現(xiàn)去除懸浮物SS、去除B0D、氨氮及生物脫氮功能于一體的優(yōu)勢(shì)，出水水質(zhì)優(yōu)。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步的詳細(xì)描述，其中
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為濾料清洗裝置上端橫剖面的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為進(jìn)水配水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為曝氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，本發(fā)明的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，包括 筒體1、伸入筒體ι內(nèi)用于通入原水的進(jìn)水配水系統(tǒng)2、伸入筒體1內(nèi)用于通入空氣的曝氣 系統(tǒng)3、設(shè)置于筒體1上用于排出處理后清水的清水排放系統(tǒng)4、設(shè)置于筒體1底部與筒體1 內(nèi)腔連通的濾料箱5、設(shè)置于筒體1頂部與筒體1內(nèi)腔連通的用于清洗濾料的濾料清洗裝置 6以及用于提升濾料的濾料提升器7，所述濾料箱5內(nèi)裝有用于截留懸浮固體和供生物膜生 長(zhǎng)的濾料，所述濾料箱5、濾料提升器7和濾料清洗裝置6通過濾料提升管8依次連通；所述 筒體1還設(shè)有支架9支撐。所述濾料選用陶粒濾料，利用污水中有機(jī)污染物作為食物，微生 物可以在陶粒濾料表面生長(zhǎng)和繁殖，形成生物膜，生物膜正常生長(zhǎng)所需的氧氣由曝氣系統(tǒng)3 提供(圖中箭頭所示);原水通過進(jìn)水配水系統(tǒng)2進(jìn)入筒體1后，通過微生物降解及濾料過濾 阻截的綜合作用凈化水質(zhì)，整個(gè)裝置處理后的清水通過清水排放系統(tǒng)4排出；濾床下部濾 料，滑落至筒體1底部的濾料箱5，濾料箱5內(nèi)濾料通過濾料提升器7提升至濾料清洗裝置 6內(nèi)進(jìn)行濾料清洗及固液分離后，干凈的濾料再落入至筒體1內(nèi)濾床上部，由此構(gòu)成濾料的 不斷循環(huán)清洗。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述濾料清洗裝置6為上粗下細(xì)的錐形筒，其上端分 別連通濁水排放管10和所述濾料提升管8，底部開有供濾料流出的口，所述濾料提升管8與 所述錐形筒相切，如圖2所示；所述濾料清洗裝置6進(jìn)行濾料清洗及固液分離的具體過程 為濾料提升器7將濾料箱5內(nèi)的濾料和污水的混合液氣提提升，經(jīng)濾料提升管8切向流入筒體頂部的濾料清洗裝置6內(nèi)后形成旋流，在離心力的作用下，密度大、受力大的濾料顆粒 被拋向錐形筒側(cè)壁，并在下旋水推動(dòng)和重力作用下沿著錐形筒側(cè)壁下滑，在錐底返回至濾 床上層；錐底部水流在錐壁的反向作用下，形成二次渦流，經(jīng)溢流管6a進(jìn)入溢流筒6b后從 濁水排放管10排出。作為上述改進(jìn)的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述錐形筒側(cè)壁上開有孔徑小于濾料粒徑的篩孔 (圖中未畫出);設(shè)置篩孔的目的是引入清水，加強(qiáng)清洗作用，而篩孔孔徑小于濾料粒徑，可以 有效阻止濾料流失。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述濾料提升器7為使用壓縮空氣(圖中箭頭所示)作 為動(dòng)力源的提升裝置；當(dāng)然，也可以采用其它動(dòng)力源。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述濾料提升管8為透明硬質(zhì)塑料管，其部分位于筒 體外部；可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀察濾料提升狀況，濾料提升量和濾料提升速度可以通過注入的壓 縮空氣的氣量變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述濾料提升器7與所述濾料清洗裝置6之間連通有 內(nèi)腔帶鉤齒結(jié)構(gòu)的濾料脫膜器11 ；濾料提升管8中的紊流從濾料上卸載了一些老化生物 膜，這些老化的生物膜在濾料清洗階段被濾料脫膜器11的鉤刺結(jié)構(gòu)滯留分離，并經(jīng)濁水排 放管10流出。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述筒體1上部為圓柱體，下部為倒錐體，所述倒錐體 內(nèi)設(shè)有可周期性脹縮的用于壓縮濾料的振動(dòng)氣囊12 ；濾料需經(jīng)過振動(dòng)氣囊12與倒錐體的 傾斜面形成的通道滑落至筒體1底部的濾料箱5，因此，通過向振動(dòng)氣囊12快速注入和釋放 壓縮空氣(圖中箭頭所示)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)氣囊12周期性壓縮和膨脹，使濾料周期性處于壓縮和 膨脹狀態(tài)，從而可以有效地防止濾料板結(jié)。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述進(jìn)水配水系統(tǒng)2包括配水總管2a和與配水總管2a 連通的在筒體1內(nèi)徑向分布的配水支管2b (如圖3所示)，所述配水支管2b位于筒體1下 部，其管壁向下開有出水孔，所述清水排放系統(tǒng)4位于筒體頂部；所述出水孔優(yōu)選為管壁兩 側(cè)向下45度角開設(shè)；原水從出水孔流出后，以向上流式穿過濾料層，在上流的過程中，原水 當(dāng)中的污染物質(zhì)通過陶粒濾料濾層的物理吸附、生物降解等作用得到凈化，并經(jīng)筒體1頂 部的清水排放系統(tǒng)4排出，實(shí)現(xiàn)了向上流動(dòng)，均勻配水的目的。作為上述改進(jìn)的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述配水總管2a還連通有沖洗水管2c，所述配水 支管2b的端頭伸出筒體1并安裝有沖洗閥門2d ；配水管發(fā)生堵塞的情況下，可以關(guān)閉配水 總管2a上的閥門，開啟沖洗水管2c上的閥門及沖洗閥門2d，對(duì)配水管進(jìn)行清洗。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述曝氣系統(tǒng)3包括曝氣總管3a和與曝氣總管3a連 通的在筒體1內(nèi)徑向分布的曝氣支管3b (如圖4所示)，所述曝氣支管3b位于筒體1中部， 其管壁向上開有曝氣孔，所述生物過濾器還包括將筒體1上部的硝化液回流至筒體1下部 的硝化液內(nèi)回流系統(tǒng)13 ；所述曝氣孔優(yōu)選為管壁兩側(cè)向上45度角開設(shè)，曝氣支管3b的高 度最好可調(diào)，以靈活適應(yīng)各種工況條件；在筒體1中部設(shè)置向上開有曝氣孔的曝氣支管3b， 從而使筒體1上部形成好氧環(huán)境，下部形成缺氧環(huán)境，再通過硝化液內(nèi)回流系統(tǒng)13將上部 的硝化液回流至筒體1下部，可實(shí)現(xiàn)生物脫氮的目的；因此，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)去除SS的同 時(shí)，將廢水中的B0D、氨氮等污染物轉(zhuǎn)化去除，從而更進(jìn)一步凈化水質(zhì)。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可 以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明 的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于包括筒體(1)、伸入筒體(1)內(nèi)用于通 入原水的進(jìn)水配水系統(tǒng)(2)、伸入筒體(1)內(nèi)用于通入空氣的曝氣系統(tǒng)(3)、設(shè)置于筒體(1) 上用于排出處理后清水的清水排放系統(tǒng)(4)、設(shè)置于筒體(1)底部與筒體(1)內(nèi)腔連通的濾 料箱(5)、設(shè)置于筒體(1)頂部與筒體(1)內(nèi)腔連通的用于清洗濾料的濾料清洗裝置(6)以 及用于提升濾料的濾料提升器(7)，所述濾料箱(5)內(nèi)裝有用于截留懸浮固體和供生物膜 生長(zhǎng)的濾料，所述濾料箱(5 )、濾料提升器(7 )和濾料清洗裝置(6 )通過濾料提升管(8 )依次 連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于所述濾料清洗裝置 (6)為上粗下細(xì)的錐形筒，其上端分別連通濁水排放管(10)和所述濾料提升管(8)，底部開 有供濾料流出的口，所述濾料提升管(8)與所述錐形筒相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于所述錐形筒側(cè)壁上 開有孔徑小于濾料粒徑的篩孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于所述濾料提升器(7) 為使用壓縮空氣作為動(dòng)力源的提升裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于所述濾料提升管(8) 為透明硬質(zhì)塑料管，其部分位于筒體(1)外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于所述濾料提升器(7) 與所述濾料清洗裝置(6)之間連通有內(nèi)腔帶鉤齒結(jié)構(gòu)的濾料脫膜器(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于所述筒體(1)上部為 圓柱體，下部為倒錐體，所述倒錐體內(nèi)設(shè)有可周期性脹縮的用于壓縮濾料的振動(dòng)氣囊(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于所述 進(jìn)水配水系統(tǒng)(2)包括配水總管(2a)和與配水總管(2a)連通的在筒體(1)內(nèi)徑向分布的 配水支管(2b)，所述配水支管(2b)位于筒體(1)下部，其管壁向下開有出水孔，所述清水排 放系統(tǒng)(4)位于筒體(1)頂部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于所述配水總管(2a) 還連通有沖洗水管(2c )，所述配水支管(2b )的端頭伸出筒體(1)并安裝有沖洗閥門(2d)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，其特征在于所述 曝氣系統(tǒng)(3)包括曝氣總管(3a)和與曝氣總管(3a)連通的在筒體(1)內(nèi)徑向分布的曝氣 支管(3b)，所述曝氣支管(3b)位于筒體(1)中部，其管壁向上開有曝氣孔，所述生物過濾器 還包括將筒體(1)上部的硝化液回流至筒體(1)下部的硝化液內(nèi)回流系統(tǒng)(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)反洗曝氣生物過濾器，包括筒體、伸入筒體內(nèi)用于通入原水的進(jìn)水配水系統(tǒng)、伸入筒體內(nèi)用于通入空氣的曝氣系統(tǒng)、設(shè)置于筒體上用于排出處理后清水的清水排放系統(tǒng)、設(shè)置于筒體底部與筒體內(nèi)腔連通的濾料箱、設(shè)置于筒體頂部與筒體內(nèi)腔連通的用于清洗濾料的濾料清洗裝置以及用于提升濾料的濾料提升器，所述濾料箱內(nèi)裝有用于截留懸浮固體和供生物膜生長(zhǎng)的濾料，所述濾料箱、濾料提升器和濾料清洗裝置通過濾料提升管依次連通；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了濾料的連續(xù)反洗，無需停機(jī)進(jìn)行反洗，該生物過濾器可以連續(xù)運(yùn)行，操作方便，節(jié)省能耗，處理效率高。
文檔編號(hào)C02F3/30GK102001751SQ201010600579
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者姜?jiǎng)? 張凌娜, 張博, 張建明, 王福龍, 羅富金, 雷志斌 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司