一種用于污水治理的自充氧生物濾床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于污水治理的自充氧生物濾床。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，生活污水排放量正逐年大 幅增加。1999年全國生活污水排放量首次超過工業(yè)廢水排放量，生活污水污染物排放量已 居首位，成為主要污染源。生活污水的大量排放造成地表水體污染嚴(yán)重，直接威脅人民群眾 的身體健康和飲用水安全。一些農(nóng)村生活污水處理設(shè)施及城鎮(zhèn)污水處理廠也因技術(shù)和處理 成本問題，造成設(shè)施無法正常運行或出水水質(zhì)較差，使污染治理設(shè)施成為了集中污染源。因 此，開發(fā)一種工藝簡單、維護(hù)運行費用低、處理效果優(yōu)的農(nóng)村生活污水及城鎮(zhèn)尾水深度處理 技術(shù)顯的急為迫切。
[0003] 傳統(tǒng)生物濾床處理技術(shù)是將污水生物處理過程和懸浮物去除過程結(jié)合在一起的 污水處理工藝，可以降解去除污水中的有機污染物及氮磷等富營養(yǎng)元素。作為污水生物處 理工藝，生物濾床具有占地面積小，處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點。但目前生物濾床處理技術(shù)主要運 用于污水生物二級處理段，其存在以下缺點：①生物濾床內(nèi)需要強烈曝氣，動力損耗較大； ②易堵塞需對生物濾床進(jìn)行反沖洗，操作麻煩且困難；③輔助設(shè)施較多，投資運行費用較 高，限制了其在農(nóng)村生活污水處理及城鎮(zhèn)污水處理廠尾水深度處理中的應(yīng)用。
[0004] 傳統(tǒng)人工濕地作為生態(tài)處理工藝，在農(nóng)村生活污水處理和城鎮(zhèn)尾水深度處理中得 到了較為廣范的應(yīng)用。人工濕地是由人工建造和控制運行的，用土壤和濾石等填料混合組 成的填料床，污水在床體的濾料縫隙中流動或在床體表面流動，并在床體表面種植水生植 物，形成一個獨特的生態(tài)體系來去除污水中的污雜物。目前人工濕地雖經(jīng)過多次改良，但 仍存在著一些不足：①人工濕地多采用厭氧方式運行，處理效果不理想；②季節(jié)適應(yīng)性不 強，受溫度影響較大，冬天大部分水生植物枯萎后，處理效率大大下降，出水水質(zhì)變差；③一 般的生活污水中懸浮物較多，其進(jìn)入人工濕地后，易造成空隙堵塞，且經(jīng)過長期運行后濕地 表層土壤板結(jié)，導(dǎo)致堵塞，處理效率下降。
[0005] 授權(quán)公告號為CN200951341Y的實用新型專利公開了一種名為"新型生態(tài)滲濾床" 的生態(tài)濾床，包括床體、進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管設(shè)于床體側(cè)面中間部位，出水管設(shè)于床體 側(cè)面下部，應(yīng)體內(nèi)部自下向上依次設(shè)隔柵網(wǎng)、填料層、布水裝置、流化層和漂浮植物，漂浮植 物設(shè)置在床體內(nèi)上部，布水裝置設(shè)在流化層之上，填料層設(shè)置在床體下部，中間布水裝置內(nèi) 填充礫石。但該專利濾床內(nèi)填充的濾料被污水淹沒，內(nèi)部無充氧裝置，只能進(jìn)行厭氧處理， 處理效果難以保證；且進(jìn)水口處及裝置內(nèi)無懸浮物過濾去除裝置，易造成堵塞，使系統(tǒng)癱 瘓；濾床上部種植漂浮植物，其根系不夠發(fā)達(dá)，無法起到為濾床輸氧及凈化污水的作用。
[0006] 申請公布號為CN101870519A的發(fā)明專利申請公開了一種人工強化自然通風(fēng)脫氮 除磷生物滴濾池，包括池體、進(jìn)水布水管、集水出水管、無動力通風(fēng)裝置、承托層和濾料層， 其特征在于濾料層位于濾體內(nèi)，承托層位于濾料層底部，承托層內(nèi)布置有集水出水管，進(jìn)水 布水管位于濾料層上方，池體頂部設(shè)有無動力通風(fēng)裝置，濾料層自上而下由好氧區(qū)、兼氧 區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)組成。該滴濾池頂部安裝了無動力通風(fēng)裝置，使池內(nèi)形成了好氧、兼氧、 缺氧、厭氧，達(dá)到去除有機物和脫氮除磷的目的。但該發(fā)明頂部需加蓋密閉以便安裝通風(fēng)裝 置并形成空氣對流所需條件，其增加了施工難度和建造成本；通風(fēng)裝置采用的是無動力排 風(fēng)機，即將平行方向的空氣流動轉(zhuǎn)變?yōu)橛上露洗怪钡目諝饬鲃樱允篂V池內(nèi)的空氣與外 部進(jìn)行交換，其受天氣影響較大，在無風(fēng)天時其通風(fēng)效果有限；濾床池壁上設(shè)有通風(fēng)孔可增 加空氣流動，孔周邊因空氣流動可形成好氧裝態(tài)，但對流有限，空氣無法滲透入濾床內(nèi)部， 只有池壁四周一圈能達(dá)到好氧裝態(tài)，中間絕大部分無法達(dá)到好氧狀態(tài)，處理效果有限；濾床 布水采用布水管布水，易造成懸浮物堵塞及布水不均等問題。
[0007] 申請公布號為CN102531287A的中國發(fā)明專利申請公開了一種多級好氧一厭氧復(fù) 合生物濾床，包括進(jìn)水管及兩級以上的濾床，每級濾床的液位高度依級次降低，濾床用整流 墻分割成進(jìn)水槽、過濾腔及出水槽，過濾腔內(nèi)裝有填料層，兩邊填料層的填料粒徑大、中間 填料層的填料粒徑小，中間填料層的填料粒徑隨濾床的級次依次減小，進(jìn)水管的出水端設(shè) 置在最前一級濾床的進(jìn)水槽底部，上、下級濾床的出水槽底部通過虹吸管連通，最后一級濾 床的出水槽底部與排水槽連通，中間填料層內(nèi)設(shè)有通氣立管、通氣干管和通氣支管，通氣支 管上間隔設(shè)置有通氣孔，填料層上部種植植物。該發(fā)明具有占地面積小，適用范圍廣等特 點。但該發(fā)明采用階梯狀兩級以上濾床構(gòu)成，為提高污水凈化處理能力，勢必需增加級數(shù)， 相應(yīng)增加了設(shè)施的抬升高度和造價，運行費用和污水提升能耗也將大大增加；兩級濾床之 間采用虹吸管連接，為使兩級之間的虹吸能夠相互協(xié)調(diào)，虹吸管的調(diào)整設(shè)置極其關(guān)健，操作 管理水平要求極高，級數(shù)越多，操作管理將更復(fù)雜，使其應(yīng)用性受到一定的局限性；濾床內(nèi) 好氧狀態(tài)主要靠虹吸管的虹吸時序造成濾床內(nèi)液面的一漲一落完成濾床內(nèi)的復(fù)氧，通風(fēng)管 的復(fù)氧作用非常有限；兩級之間通過虹吸連接過水，使得濾床內(nèi)污水處理為間段性工作，濾 床利用率低，影響處理效果。
[0008] 申請公布號為CN102642927A的中國發(fā)明專利申請公開了一種自動供氧型人工濕 地裝置，包括布水管、填充基質(zhì)、頁巖空心磚、溢流堰、濕地植物以及底部可控開關(guān)，濕地系 統(tǒng)中頁巖空心磚橫放，空心磚之間不加任何粘接物，并利用空心磚將填充的兩層空心磚連 接在一起，使?jié)竦叵到y(tǒng)停止進(jìn)水期間能自動增氧。該發(fā)明裝置采用6天進(jìn)水，1天停休放盡 池內(nèi)污水，依靠濕地內(nèi)液面的漲落完成增氧，其效果非常有限；為使系統(tǒng)進(jìn)行自動增氧，需 定期中斷進(jìn)水并放盡池內(nèi)污水，使操作復(fù)雜化。
[0009] 申請公開號為CN1792883A的中國發(fā)明專利申請公開了一種潛流式人工濕地自動 增氧系統(tǒng)的發(fā)明專利，其特點是自廢水輸入管至潛流式人工濕地的入水口按照水自然流動 的落差，依次設(shè)置增氧器水槽I、增氧器和增氧器水槽II，增氧器是在連接于增氧器水槽I 和增氧器水槽II之間的連接管上設(shè)置射流器；在潛流式人工濕地中設(shè)置增氧管路，增氧管 路由至少兩層水平管和各層水平管貫通、且上端伸出濕地地表的豎管組成，豎管頂端呈180 度彎，水平管開有通孔。本系統(tǒng)可大大提高潛流式人工濕地中廢水的溶解氧，提高脫氧效 果，無需增加外加動力。但該發(fā)明采用射流器作為主要增氧設(shè)備，僅依靠少量的落差，增氧 效果有限，且射流器噴嘴漸縮接頭處口徑較小易造成懸浮物堵塞；人工濕地中廢水在濕地 下流動，增氧管浸入廢水內(nèi)，其增氧效果不明顯。
[0010] 申請公布號為CN102874926A的中國發(fā)明專利申請公開了一種無動力增氧生態(tài)濾 池污水處理系統(tǒng)及方法的發(fā)明專利，其包括上層垂直流濾池和下層水平折流濾池，所述上 層垂直流濾池內(nèi)部設(shè)有無動力充氧系統(tǒng)，所述無動力充氧系統(tǒng)包括水平通風(fēng)管、垂直通風(fēng) 管以及多孔集水支管，所述水平通風(fēng)管水平設(shè)置在上層垂直流濾池下部，所述水平通風(fēng)管 一端與多孔集水支管連通，另一端伸出上層垂直流濾池，所述垂直通風(fēng)管垂直設(shè)置在上層 垂直流濾池內(nèi)部，所述垂直通風(fēng)管底端與多孔集水管連通，所述垂直通風(fēng)管頂端高出上層 垂直流濾池頂部。該發(fā)明池頂采用穿孔管布水，易造成布水不均與堵塞。濕地植物倒伏時 易積壓在布水管上，易使布水管受壓變形或斷裂，且在布水時臭氣外逸影響周邊環(huán)境造成 二次污染；上層濾池表層易積累懸浮物從而造成上層濾料板結(jié)，過水性能下降，從而影響充 氧與污水處理效果；通風(fēng)裝置在設(shè)計上只考慮在底層及單向上的充氧，充氧效果相對較差； 通風(fēng)管無風(fēng)量調(diào)節(jié)功能及保護(hù)裝置，不能進(jìn)行有效的風(fēng)量控制，同時植物落葉及其它雜物 易掉入通風(fēng)管道內(nèi)，造成通風(fēng)管堵塞。同時，底層采用折流板折流過水，易形成大量死角，濾 池有效利用率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明提供了一種用于污水治理的自充氧生物濾床，可大幅提升污水治理效率。 具有無動力運行，不易堵塞、季節(jié)適應(yīng)性強，脫氮除磷效率高，易管理維護(hù)等優(yōu)點，具有較廣 的應(yīng)用范圍。
[0012] 一種用于污水治理的自充氧生物濾床，包括依次連接的厭氧集水預(yù)處理系統(tǒng)、自 動增氧好氧生物濾床系統(tǒng)和厭氧潛流生態(tài)固磷系統(tǒng)，所述自動增氧好氧生物濾床系統(tǒng)包 括：
[0013] 濾床槽體；填充于所述濾床槽體中的好氧生物濾料；鋪設(shè)于所述好氧生物濾料表 面的污水分配裝置，該污水分配裝置外接進(jìn)水管；埋置于所述好氧生物濾料底部的隧道型 空氣擴散裝置，該隧道型空氣擴散裝置外接進(jìn)風(fēng)管；以及底端與所述隧道型空氣擴散裝置 連通、頂端延伸出所述好氧生物濾料頂面的若干根豎向拔風(fēng)管；