一種曝氣生物濾池裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及環(huán)保水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種曝氣生物濾池裝置。本發(fā)明提供一種曝氣生物濾池裝置，包括箱體本體，所述箱體本體中設(shè)有進(jìn)水口、出水口、曝氣裝置和脈沖裝置，所述箱體本體內(nèi)沿箱體的高度方向設(shè)有一層以上固定填料。所述曝氣生物濾池裝置可以以射流曝氣系統(tǒng)作為充氧裝置，利用懸掛固定型填料作為微生物的載體，并可以將濾池水體分為上層、中層、底層的梯度，調(diào)整曝氣，可以在同一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)同時(shí)形成好氧、兼氧和厭氧的反應(yīng)環(huán)境。
【專利說(shuō)明】
一種曝氣生物濾池裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種曝氣生物濾池裝置，所述曝氣生物濾池裝置能夠綜合利用短程硝化反硝化技術(shù)，并結(jié)合傳統(tǒng)好氧厭氧生化處理工藝的嵌插固定型填料?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)廢水和生活污水無(wú)論是從排放量上，還是排放的種類上，都發(fā)生了巨大的變化。其中高C0D、高氨氮污水和高氨氮、低碳氮比污水的大量排放對(duì)整個(gè)污水處理系統(tǒng)提出了更高的挑戰(zhàn)。
[0003]生化處理系統(tǒng)作為污水處理的核心環(huán)節(jié)，其處理能力直接決定了污水的處理效果。傳統(tǒng)的生化處理方法主要包括活性污泥法和生物膜法?；钚晕勰喾▽?duì)曝氣的要求高，池內(nèi)必須持續(xù)地保持好氧環(huán)境和流化狀態(tài)，一方面造成了資源的浪費(fèi)，另一方無(wú)法發(fā)揮兼氧、 厭氧菌群的處理能力。生物膜法因具有固定型，對(duì)曝氣的要求相對(duì)較低，但是靈活性差，掛膜量少，生物膜容易脫落，缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)。
[0004]新型的生化處理方式包括了 A2/0、SBR工藝等。A2/0法通過(guò)將濾池分段，創(chuàng)造了多樣的反應(yīng)條件，使得生化反應(yīng)不僅僅局限于好氧反應(yīng)。但是A2/0法不可避免地會(huì)加大占地面積。SBR法相對(duì)占地面積小，通過(guò)間歇性曝氣可以在一個(gè)空間內(nèi)同時(shí)創(chuàng)造好氧、兼氧和厭氧的反應(yīng)環(huán)境。不過(guò)SBR法對(duì)控制的要求高，而且，由于好氧厭氧的反應(yīng)環(huán)境是交替產(chǎn)生，因此無(wú)法最大限度地發(fā)揮各大菌群的處理能力。
[0005]對(duì)于高C0D、高氨氮廢水，開(kāi)發(fā)一種既可以維持較高的微生物總量和多樣性，又可以保證同時(shí)充分發(fā)揮各微生物菌群的處理能力的綜合一體化處理裝置是工業(yè)廢水生化處理的一個(gè)重要議題和方向。而對(duì)于高氨氮，低碳氮比的廢水，處理過(guò)程更為復(fù)雜。傳統(tǒng)的活性污泥法和生物膜法對(duì)此類污水的處理能力有限，基本上達(dá)不到應(yīng)有的處理效果。利用A2/ 0，SBR等工藝處理此類廢水的主要手段是通過(guò)在厭氧反應(yīng)段投加有機(jī)碳源，用于硝態(tài)氮反硝化作用的電子供體，此類方法的缺點(diǎn)顯而易見(jiàn)，就是會(huì)造成更大的資源消耗。
[0006]目前對(duì)于高氨氮，低碳氮比的廢水，較為前沿的處理方式為短程硝化反硝化法。此方法通過(guò)厭氧氨氧化菌群在好氧反應(yīng)條件下將氨氮氧化為亞硝態(tài)氮，在厭氧反應(yīng)條件下， 直接將亞硝態(tài)氮還原為氮?dú)猓@樣有效地節(jié)約了有機(jī)碳源和曝氣能耗。短程硝化反硝化的缺點(diǎn)是厭氧氨氧化菌群的反應(yīng)條件多，培養(yǎng)相對(duì)困難，尤其對(duì)溫度有著比較高的要求。曝氣系統(tǒng)整體使用短程硝化反硝化法必須使得反應(yīng)池整體保持一定的溫度，對(duì)能耗的要求高， 而且對(duì)于部分廢水，短程硝化反硝化法有可能使得C0D消耗不完全，造成了新的處理問(wèn)題。
[0007]無(wú)論是對(duì)于高C0D廢水，還是對(duì)于高氨氮，低碳氮比的廢水，最終的處理目標(biāo)是保證氨氮，C0D的完全消耗，同時(shí)要做到相對(duì)節(jié)能?，F(xiàn)有的技術(shù)很難做到同時(shí)具有處理此兩類廢水的能力。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種曝氣生物濾池裝置， 用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種曝氣生物濾池裝置，包括箱體本體，所述箱體本體中設(shè)有進(jìn)水口、出水口、曝氣裝置和脈沖裝置，所述箱體本體內(nèi)沿箱體的高度方向設(shè)有一層以上固定填料。
[0010]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述脈沖裝置釋放的水體的溫度為15-50°C。
[0011]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述脈沖裝置位于箱體本體的底部。
[0012]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述箱體本體中設(shè)有多個(gè)脈沖裝置。
[0013]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述箱體本體內(nèi)還設(shè)有一個(gè)以上用于分隔箱體本體的內(nèi)部空間的空間分隔件。
[0014]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述曝氣裝置為對(duì)箱體本體內(nèi)水體的上層和/或中層進(jìn)行曝氣的曝氣裝置。
[0015]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述曝氣裝置為對(duì)箱體本體內(nèi)水體進(jìn)行射流曝氣的射流曝氣裝置。
[0016]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述箱體本體內(nèi)通過(guò)空間分隔件所形成的各內(nèi)部空間之間互相流體連通。
[0017]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述進(jìn)水口和出水口位于空間分隔件所形成的不同的內(nèi)部空間。
[0018]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述進(jìn)水口的高度低于所述出水口的高度。
[0019]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述箱體本體內(nèi)沿箱體的高度方向設(shè)有三層以上固定填料，且箱體本體內(nèi)水體的上層、中層和下層均設(shè)有固定填料。
[0020]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述固定填料通過(guò)固定填料懸掛件懸掛于箱體本體中。[0021 ]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述箱體本體的底部還設(shè)有一個(gè)以上污泥排出口。
[0022]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，空間分隔件所形成的各個(gè)內(nèi)部空間的底部均設(shè)有污泥排出口。
[0023]在本發(fā)明一些實(shí)施方式中，所述固定填料包括多個(gè)前后排布的外部填料框，其中， 至少一個(gè)外部填料框的框體內(nèi)設(shè)有一個(gè)以上外部填料支架，還包括內(nèi)部填料支架，所述內(nèi)部填料支架位于所述多個(gè)前后排布的外部填料框所形成的柱形框體內(nèi)，所述內(nèi)部填料支架上設(shè)有內(nèi)部填料孔?！靖綀D說(shuō)明】
[0024]圖1顯不為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖。
[0025]圖2顯不為本發(fā)明固定填料結(jié)構(gòu)不意圖。[〇〇26]圖3顯示為本發(fā)明固定填料俯視圖。[〇〇27]圖4顯示為本發(fā)明固定填料外部填料框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5顯示為本發(fā)明固定填料內(nèi)部填料支架結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇29] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明[〇〇3〇] 1箱體本體
[0031]2進(jìn)水口[〇〇32]3出水口[〇〇33]4污泥排出口
[0034]5箱體支撐件[〇〇35]6曝氣裝置[〇〇36]601射流曝氣裝置氣管[〇〇37]602射流曝氣裝置水管
[0038]603氣栗
[0039]604水栗
[0040]605射流曝氣頭[〇〇41]7固定填料懸掛件
[0042]8固定填料
[0043]801外部填料框[〇〇44]802外部填料支架[〇〇45]803內(nèi)部填料支架固定件
[0046]804懸掛部件[〇〇47]805內(nèi)部填料支架[〇〇48]806外部填料框體固定件[〇〇49]807內(nèi)部填料支架固定件接口[〇〇5〇]808內(nèi)部填料孔[〇〇511809內(nèi)部填料支架插口[〇〇52]9空間分隔件[〇〇53]10脈沖裝置
[0054]1001加熱裝置[〇〇55]1002輔助進(jìn)水管道【具體實(shí)施方式】
[0056]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0057]請(qǐng)參閱圖1至圖5。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。[〇〇58]如圖1所示，本發(fā)明提供一種曝氣生物濾池裝置，包括箱體本體1，所述箱體本體1 中分別設(shè)有進(jìn)水口2、出水口3、用于對(duì)箱體本體1內(nèi)水體進(jìn)行曝氣的曝氣裝置6和脈沖裝置 10,所述箱體本體1內(nèi)沿箱體的高度方向設(shè)有多層固定填料8。所述箱體本體1上還可以設(shè)有用于支撐箱體的箱體支撐件5。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要確定箱體本體的形狀和尺寸，例如，所述箱體可以為各種規(guī)則或不規(guī)則的柱形結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明一些【具體實(shí)施方式】中，所述箱體本體可以為長(zhǎng)方體，所述長(zhǎng)方體的長(zhǎng)度可以為5-1 Om，還可以為6-9m，還可以為7-8m，寬度可以為l_8m，還可以為3-6m，還可以為4-5m，高度可以為3-7m，還可以為4-6m。
[0059]所述脈沖裝置10通常是可以對(duì)箱體本體1內(nèi)以脈沖的方式釋放水體的裝置，更具體可以是以非連續(xù)的、間斷的形式向箱體本體1內(nèi)釋放水體的裝置。所述脈沖裝置10可以包括輔助進(jìn)水管道1002,所述輔助進(jìn)水管道可以用于向脈沖裝置10供水，還可以包括加熱裝置1001，所述加熱裝置1001可以用于對(duì)輔助進(jìn)水管道1002中的水體進(jìn)行加熱。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)箱體本體1內(nèi)水體的參數(shù)，例如，包括但不限于水體的種類、水體的大小等確定通過(guò)脈沖裝置10所釋放的水體的參數(shù)，例如，所述脈沖裝置10釋放的水體的溫度可以為 15-50°(:，還可以是25-48°(:，還可以是30-46°(:，在本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中，脈沖裝置10所釋放的水體的溫度可以為35-45°C;再例如，所述脈沖裝置10釋放的水體的量與進(jìn)水口所引入的水體的量的比例可以是1:1.5-9，還可以是1:1.7-7，還可以是1:1.9-5，還可以是1: 2.1 -3，在本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中，比例可以為1:2.2-2.5。脈沖式出水可以對(duì)水體進(jìn)行一定的攪拌作用，也可以增大微生物與污水的接觸幾率，提升短程硝化反硝化的處理效果。
[0060]本發(fā)明所提供的曝氣生物濾池裝置中，通?？梢园ǘ鄠€(gè)脈沖裝置10,所述多個(gè)脈沖裝置10通常位于箱體本體1的底部，更具體可以平均地分布于箱體本體1的底部，以使得脈沖裝置10能夠于箱體本體1的底部均勻地釋放水體。所述脈沖裝置10可以為多向脈沖裝置，所述多向脈沖裝置通常指可以向多個(gè)方向釋放水體的脈沖裝置，多向脈沖裝置可以使得脈沖裝置10所釋放的水體更為均勻。
[0061]本發(fā)明所提供的曝氣生物濾池裝置中，所述曝氣裝置6用于對(duì)箱體本體1內(nèi)水體的上層和/或中層進(jìn)行曝氣，所述曝氣裝置6可選用本領(lǐng)域各種適用于水體曝氣的裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要調(diào)整曝氣裝置的位置，可以達(dá)到對(duì)箱體本體1內(nèi)水體進(jìn)行曝氣，還可以避開(kāi)曝氣氣流對(duì)填料本身的直接沖擊，既可以減少微生物的脫落，也可以提高濾池水體整體的流動(dòng)性。所述曝氣裝置6更具體可以為射流曝氣裝置，射流曝氣裝置可以對(duì)水體的上層和/或中層進(jìn)行橫向充氧，更具體可以橫向貫穿水體，可以使水體全方位地充氧，可以在濾池的上層和/或中層水體形成穩(wěn)定的好氧反應(yīng)層，可以使得水體內(nèi)形成一個(gè)含氧量梯度， 而射流曝氣本身可以不需要不斷調(diào)整曝氣強(qiáng)度或可以采用間歇性曝氣，曝氣控制難度大為降低。所述射流曝氣裝置可以包括射流曝氣裝置氣管601、射流曝氣裝置水管602和射流曝氣頭605,射流曝氣裝置氣管601和射流曝氣裝置水管602可以分別向射流曝氣頭605供氣和供水，并可以通過(guò)射流曝氣頭605對(duì)箱體本體1內(nèi)的水體進(jìn)行曝氣。所述射流曝氣裝置氣管 601上還可以設(shè)有氣栗603,用于射流曝氣裝置的供氣，所述射流曝氣裝置水管602上還可以設(shè)有水栗604，用于射流曝氣裝置的供水。
[0062]本發(fā)明所提供的曝氣生物濾池裝置中，箱體本體1中可以設(shè)有一個(gè)以上用于分隔箱體本體的內(nèi)部空間的空間分隔件9，箱體本體1的內(nèi)部可以通過(guò)空間分隔件9分隔并可以形成兩個(gè)以上內(nèi)部空間，且形成的各內(nèi)部空間之間互相可以流體連通。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要確定各空間的大小和尺寸，并可以對(duì)應(yīng)確定空間分隔件9的分布，例如，空間分隔件9可以將箱體本體1的內(nèi)部空間分隔成兩個(gè)以上上敞口式空間。在本發(fā)明一些具體的實(shí)施方式中，進(jìn)水口2和出水口3可以分別位于空間分隔件9所形成的不同的內(nèi)部空間，進(jìn)水口2 的高度可以低于所述出水口3的高度。更具體的，所述進(jìn)水口 2還可以位于箱體本體1內(nèi)水體的中層或下層，出水口 3可以位于箱體本體1內(nèi)水體的上層或中層。在本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中，所述箱體本體1內(nèi)水體的下層可以是高度不高于水體整體高度約1 /3的部分，所述箱體本體1內(nèi)水體的中層可以是高度相對(duì)于水體整體高度約1 /3-2/3的部分，所述箱體本體1 內(nèi)水體的上層可以是高度相對(duì)于水體整體高度不低于水體整體高度約2/3的部分。
[0063]本發(fā)明所提供的曝氣生物濾池裝置中，所述箱體本體1內(nèi)沿箱體的高度方向可以設(shè)有多層固定填料8,還可以設(shè)有三層以上的固定填料8,更具體的，箱體本體1內(nèi)水體的上層、中層和下層均可以設(shè)有固定填料8。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際箱體本體1、水體和固定填料8的尺寸確定固定填料8的設(shè)置方式，例如固定填料8的層數(shù)、每層固定填料8的數(shù)量和每層固定填料8的排列方式，例如，在本發(fā)明一些【具體實(shí)施方式】中，所述箱體本體1內(nèi)固定填料8的層數(shù)可以為3-6層，還可以為3-5層，每層固定填料8的數(shù)量可以是4-30個(gè)，還可以是6-20個(gè)，每層固定填料8可以被放置為2-6排，還可以為2-4排。通常來(lái)說(shuō)，箱體本體1中固定填料8的體積可以占箱體本體1體積的10-70%，也可以是20-65%，也可以是30-60%，也可以是40-55%，固定填料8的體積通常是固定填料8框架所構(gòu)成的立體空間。在本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中，箱體本體1中自上而下固定填料8的數(shù)量可以逐漸增加，例如箱體本體1內(nèi)水體的下層中的固定填料8的數(shù)量可以大于上層和/或中層，可以有效保證厭氧反硝化反應(yīng)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)即時(shí)的深度脫氮。[〇〇64]所述固定填料8可以通過(guò)固定填料懸掛件7懸掛于箱體本體1中，所述固定填料懸掛件7可使用各種適合懸掛固定填料8的懸掛部件，例如，可以使橫桿、掛鉤等以及他們的組合。作為微生物填料的固定填料8可以為懸掛固定型。
[0065]本發(fā)明所提供的曝氣生物濾池裝置中，如圖2-5所示，所述固定填料8包括多個(gè)前后排布的外部填料框801，其中，至少一個(gè)外部填料框801的框體內(nèi)設(shè)有一個(gè)以上外部填料支架802，還包括內(nèi)部填料支架805，所述內(nèi)部填料支架805位于所述多個(gè)前后排布的外部填料框801所形成的柱形框體內(nèi)，所述內(nèi)部填料支架805上設(shè)有內(nèi)部填料孔808。
[0066]所述固定填料8中，位于水體上層的固定填料8的外部填料框801可以主要培養(yǎng)好氧微生物，內(nèi)部填料支架805可以主要培養(yǎng)兼氧微生物;位于水體中層的固定填料8的外部填料框801可以主要培養(yǎng)兼氧微生物，內(nèi)部填料支架805可以主要培養(yǎng)厭氧微生物;位于水體下層的固定填料8的外部填料框801可以用來(lái)培養(yǎng)厭氧微生物，內(nèi)部填料支架805可以用來(lái)培養(yǎng)厭氧微生物。
[0067]所述固定填料8中，可以包括多個(gè)前后排布的外部填料框801，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要確定外部填料框的數(shù)量，例如，可以包括2個(gè)以上，2-10個(gè)，3-8個(gè)，3-6個(gè)外部填料框801。所述前后排布可以是例如，臨近的外部填料框801的框面相對(duì)的形式。各外部填料框 801的形狀和尺寸可以有所不同，也可以完全相同。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要確定外部填料框801整體的形狀和尺寸，例如，在本發(fā)明一些【具體實(shí)施方式】中，所述外部填料框801 整體上可以為長(zhǎng)方形，其高度和寬度方向形成長(zhǎng)方形框面，高度可以為30-200cm，還可以為 50-150cm，寬度可以為30-200cm，還可以為50-150cm，所述外部填料框801的框架的截面的直徑可以為l-5cm，還可以為l-3cm。所述外部填料框801之間可以前后排布，例如可以為互相平行排布(框體所形成的框面互相平行)，形成柱形的框體，外部填料框之間的距離可以為3-20cm，還可以為5-15cm，所述內(nèi)部填料支架805位于所述柱形的框體內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要確定內(nèi)部填料支架805的形狀和尺寸，例如，在本發(fā)明一些【具體實(shí)施方式】中，所述內(nèi)部填料支架805為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度可以為30-200cm，還可以為50-150cm，高度可以為 10-30cm，還可以為10-20cm，寬度可以為10-50cm，還可以為13-40cm。[〇〇68]所述固定填料8中，所述多個(gè)外部填料框體801之間通過(guò)外部填料框體固定件806 連接，外部填料框體固定件806可采用本領(lǐng)域各種適用的固定件，例如可采用拆卸式連接， 進(jìn)一步例如圖2和3所示，外部填料框體固定件806分別位于長(zhǎng)方形外部填料框體801的四個(gè)角，外部填料框體801之間通過(guò)套插的方式互相連接，形成穩(wěn)定的柱形的框體。所述外部填料框體801中的至少一個(gè)可以設(shè)有懸掛部件804,以方便固定填料的放置，例如可以有效地將固定填料固定在曝氣生物濾池內(nèi)部的固定桿上。[〇〇69]所述固定填料8中，外部填料框801的框體內(nèi)可以設(shè)有多個(gè)外部填料支架802 (例如圖2、4所示的結(jié)構(gòu))，當(dāng)設(shè)有多個(gè)外部填料支架802時(shí)，外部填料支架802之間的距離可以為 3-20cm，還可以為5-15cm，外部填料支架802相互之間的距離還可以與外部填料框相互之間的距離范圍保持一致。此處的距離可以是同一外部填料框的框體801內(nèi)外部填料支架802之間的距離，也可以是不同外部填料框的框體801內(nèi)外部填料支架802之間的距離。所述外部填料支架802可以包括至少一個(gè)彎折部，可以使外部填料支架802的表面積獲得提升，還可以在好氧狀態(tài)下對(duì)曝氣氣泡進(jìn)行有效切割，以提高曝氣充氧的利用率，外部填料支架802的形狀可以是例如波浪形、齒狀凸起等。
[0070]所述固定填料8中，所述外部填料框801中的至少一個(gè)的框體內(nèi)設(shè)有內(nèi)部填料支架固定件803，更具體可以為位于外側(cè)的兩個(gè)外部填料框801中的至少一個(gè)的框體內(nèi)設(shè)有內(nèi)部填料支架固定件803，所述內(nèi)部填料支架805與所述內(nèi)部填料支架固定件803連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要確定內(nèi)部填料支架固定件803的形狀和尺寸，以達(dá)到可以將內(nèi)部填料支架805穩(wěn)定固定的目的，例如可以將內(nèi)部填料支架805通過(guò)內(nèi)部填料支架固定件803與外部填料框801穩(wěn)定連接。再例如，如圖3-5所示，所述位于外側(cè)的兩個(gè)外部填料框801上設(shè)有內(nèi)部填料支架固定件803且可以分別與內(nèi)部填料支架805連接，以穩(wěn)定固定內(nèi)部填料支架805。 所述內(nèi)部填料支架805與所述內(nèi)部填料支架固定件803之間可采用本領(lǐng)域各種已知的適用于填料制備的連結(jié)方式連接，再例如，如圖3-5所示，所述內(nèi)部填料支架805上設(shè)有內(nèi)部填料支架插口 809，所述內(nèi)部填料支架固定件803上設(shè)有內(nèi)部填料支架固定件接口 807，所述內(nèi)部填料支架805與所述內(nèi)部填料支架固定件803之間可以通過(guò)套插方式連接。[〇〇71]所述固定填料8中，外部填料框801和/或外部填料支架802和/或內(nèi)部填料支架固定件803和/或懸掛部件804和/或外部填料框體固定件806可以采用有機(jī)材料制備，例如有機(jī)材料注塑，有機(jī)材料可采用各種經(jīng)過(guò)親水化處理的適用于水處理的有機(jī)材料，更具體可以為適用于水處理的有機(jī)高分子材料，例如包括但不限于:經(jīng)過(guò)親水化處理的聚乙烯 (polyethylene)，聚丙稀(polypropylene)，聚氯乙稀(polyvinylchloride)，聚苯乙稀 (polystyrene)等及它們的任意組合，水性有機(jī)高分子材料可以為耐酸堿和/或耐老化和/ 或低密度和/或半軟性的材料，此類材料的孔隙率大、流阻小、污水與生物膜的接觸效率高， 可以增大了表面的親水性，增加了微生物的吸附。內(nèi)部填料支架805可以采用各種適用于形成兼氧和/或厭氧環(huán)境的填料材料制備，例如包括但不限于:例如氧化鋁，碳化硅，二氧化硅等無(wú)機(jī)陶瓷、金屬等及它們的任意組合。[〇〇72]所述固定填料8中，外部填料框801和/或外部填料支架802和/或內(nèi)部填料支架固定件803和/或懸掛部件804和/或外部填料框體固定件806的材料的密度可以小于水的密度，內(nèi)部填料支架805的材料的密度可以大于水的密度，水的密度一般為1000kg/m3,由于兩部分材料采用不同的密度組合，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要將填料整體的密度進(jìn)行調(diào)整，具體例如將填料整體的密度調(diào)整為略大于待處理水體的密度，填料整體的密度與待處理水體密度相近可以減少填料與固定桿之間的磨損，而在曝氣狀態(tài)下，懸掛的填料還可以產(chǎn)生穩(wěn)定的輕微擺動(dòng)，增加填料上負(fù)載的微生物和待處理水體之間的有效接觸，提高處理效果。[〇〇73]所述固定填料8中，所述內(nèi)部填料孔808的形狀和排布沒(méi)有特殊限定，例如可采用的內(nèi)部填料孔808的截面形狀包括但不限于:圓形、橢圓形、半圓形、三角形、矩形、梯形、六邊形、菱形等以及它們的任意組合，再例如內(nèi)部填料孔808的排布可采用矩陣狀、蜂窩狀等 (如圖4所示)。所述內(nèi)部填料孔808的深度可以為5-30cm，還可以為10-20cm。且內(nèi)部填料支架5的大小和尺寸可以足夠形成上述內(nèi)部填料孔808的深度。結(jié)構(gòu)本身有一定的深度，可以形成外部好氧，內(nèi)部兼氧、厭氧的環(huán)境，加大了微生物的多樣性和處理能力。所述內(nèi)部填料孔808的單孔面積可以為l-36cm2,也可以為l-9cm2,例如，當(dāng)內(nèi)部填料孔808的截面形狀為圓形時(shí)，孔徑可以為l_6cm，還可以為l-3cm。所述內(nèi)部填料支架805上內(nèi)部填料孔808的孔面積可以占內(nèi)部填料支架805表面積的15-30 %，20-30 %，22-30 %。
[0074]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)所要處理的水體，確定固定填料8中所負(fù)載的微生物，例如，所述外部填料框801和/或外部填料支架802和/或內(nèi)部填料支架固定件803和/或懸掛部件804和/或外部填料框體固定件806上可以負(fù)載好氧菌群，例如可以是包括但不限于微桿菌(]\1；[〇1'0&&(^61'；[11111)、叢毛單胞菌((]〇1]1&111011&8)、諾卡氏菌(1^0〇&1(11&)、亞硝化單胞菌 (Nitrosomonas)、貝氏硫菌(beggiatoa)等中的一種或它們的任意組合;再例如，內(nèi)部填料孔808內(nèi)可以負(fù)載厭氧菌群，例如可以是包括但不限于脫氮硫桿菌(Th1bacillus denitrificans)、脫氮極毛桿菌(Pseudomonas denitrificans)、硝酸鹽還原菌(Nitrate reducing bacteria，通常為可以還原硝酸鹽的細(xì)菌，屬于反硝化細(xì)菌)、脫硫腸狀菌 (Desulfotomaculum)、甲燒桿菌(Methanobacterium)中的一種或它們的任意組合;再例如， 所述固定填料8的各部件(包括外部填料框801和/或外部填料支架802和/或內(nèi)部填料支架固定件803和/或懸掛部件804和/或外部填料框體固定件806和/或內(nèi)部填料孔808內(nèi))可以負(fù)載厭氧氨氧化菌(在一定的水溫條件下實(shí)現(xiàn)短程的硝化反硝化)，例如可以是包括但不限于待定焚光布羅卡地菌(Candidatus Brocadia Anammoxidans)、待定斯圖加特庫(kù)氏菌 (Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis)、待定布羅達(dá)氏階梯燒菌(Candidatus Scalindua Brodae)、待定亞洲杰特式菌(Candidatus Jettenia Asiatica)、待定丙酸厭氧氨氧化球菌(Candidatus Anammoxoglobus Prop1nicus)中的一種或它們的任意組合。對(duì)填料進(jìn)行負(fù)載微生物的方法對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都應(yīng)該是已知的，例如可以采用微生物掛膜的方法將微生物負(fù)載于填料上。
[0075]本發(fā)明所提供的曝氣生物濾池裝置中，所述箱體本體1的底部還設(shè)有一個(gè)以上污泥排出口 4,所述污泥排出口 4可以用于排出固定填料8上脫落的污泥。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要調(diào)整污泥排出口4的數(shù)量和位置，在本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中，所述空間分隔件9所形成的各個(gè)內(nèi)部空間的底部均設(shè)有至少一個(gè)污泥排出口 4。[〇〇76]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種高氨氮、低碳氮比水體的處理方法，使用上述曝氣生物濾池裝置，所述高氨氮、低碳氮比水體通常指氨氮的濃度在250mg/L以上，有機(jī)碳元素與氮元素的質(zhì)量比在2以下的水體。所述方法具體可以是將待處理水體引入所述曝氣生物濾池裝置中，脈沖裝置10和進(jìn)水口2所引入的水體的參數(shù)和比例可以如上所述，固定填料8的排布方式和大小可以如上所述，在微生物馴化后，開(kāi)始廢水處理。外部填料經(jīng)過(guò)微生物掛膜，微生物馴化后，質(zhì)量可以增大為掛膜前的5-20倍，通常情況下，填料掛膜馴化后的質(zhì)量增大為掛膜前質(zhì)量的10-15倍可以基本滿足處理需求，且不會(huì)早造成資源的浪費(fèi)；內(nèi)部填料經(jīng)過(guò)微生物掛膜，微生物馴化后，質(zhì)量可以增大為掛膜前的3到10倍，通常情況下，填料掛膜馴化后的質(zhì)量增大為掛膜前質(zhì)量的7-8倍可以基本滿足處理需求，且不會(huì)造成資源的浪費(fèi)。
[0077]位于濾池中部的射流曝氣頭可以采取持續(xù)的曝氣方式，濾池上部的射流曝氣頭可以根據(jù)處理需要采用間歇式曝氣。在本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中，水體中上層的溶解氧的含量可以是〇.5-1.〇11^/1，也可以是1.〇-1.511^/1，也可以是1.5-2.〇11^/1，也可以是2.〇-2.5mg/L;水體中中層的溶解氧的含量可以是不小于2.5mg/L，也可以是不小于3.0mg/L，也可以是不小于3.5mg/L左右；水體中下層的溶解氧的含量可以是0.75-1.0mg/L，也可以是 1.0-1.25mg/L，也可以是1.25-1.5mg/L。本領(lǐng)域技術(shù)人員通?？筛鶕?jù)水體的參數(shù)確定水體的處理時(shí)間，例如，在本發(fā)明一實(shí)施方式中，可以在微生物馴化后，控制水力停留時(shí)間在 0.8-1.5小時(shí)左右。[〇〇78]所述處理方法能夠在下層的固定填料上集中培養(yǎng)厭氧氨氧化菌群，實(shí)現(xiàn)局部的短程硝化反硝化，中層和上層的填料仍然保持外部填料培養(yǎng)好氧微生物，內(nèi)部填料培養(yǎng)兼氧、 厭氧微生物。[〇〇79]如上所述，本發(fā)明提供了一種可以用于工業(yè)廢水處理的綜合性曝氣生物濾池裝置。所述曝氣生物濾池裝置可以利用短程硝化反硝化技術(shù)，還可以結(jié)合傳統(tǒng)好氧厭氧生化處理工藝的嵌插固定型填料，還可以結(jié)合射流曝氣裝置。具體來(lái)說(shuō)，所述曝氣生物濾池裝置可以以射流曝氣系統(tǒng)作為充氧裝置，利用懸掛固定型填料作為微生物的載體，并可以將濾池水體分為上層、中層、底層的梯度，調(diào)整曝氣，可以在同一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)同時(shí)形成好氧、兼氧和厭氧的反應(yīng)環(huán)境。通過(guò)分散進(jìn)水、脈沖式布水方式結(jié)合管道加熱器的運(yùn)用，持續(xù)保持底層水體合適的水溫，在底層環(huán)境中，保證了短程硝化、反硝化的反應(yīng)條件，利用短程硝化、反硝化有效節(jié)約了有機(jī)碳源，節(jié)約能耗。較之傳統(tǒng)的活性污泥法、生物膜法、A2/0、SBR等傳統(tǒng)處理方法，本發(fā)明維持了較高的微生物的多樣性；同時(shí)僅在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)就可以同時(shí)完成好氧、兼氧、厭氧反應(yīng)，處理效果徹底;并且通過(guò)區(qū)域性短程硝化、反硝化，可以同時(shí)具有處理高C0D廢水和高氨氮，低碳氮比的工業(yè)廢水、生活污水的處理需求，有效的節(jié)約了能源消耗和有機(jī)碳源。該裝置一體化解決了生化水處理過(guò)程中的多項(xiàng)技術(shù)難題，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0080]下面通過(guò)實(shí)例對(duì)本申請(qǐng)的發(fā)明予以進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此而限制本申請(qǐng)的范圍。[0081 ] 實(shí)施例1
[0082]以上海市某造紙廢水廢水為例，此廢水的C0D指標(biāo)達(dá)到了5600mg/L。采用的水處理方式為關(guān)閉脈沖裝置，只使用主進(jìn)水管道。采用的曝氣生物濾池箱體為長(zhǎng)寬高各為8米，4米和6米的長(zhǎng)方體，兩組射流曝氣頭通過(guò)水栗和鼓風(fēng)機(jī)的作用在曝氣生物濾池內(nèi)形成穩(wěn)定的氣流，曝氣長(zhǎng)度約為7米。頂部曝氣頭的設(shè)置高度為5.5m，曝氣頭的噴嘴孔徑為1.8cm，供氣量為291113/1^，射水量為131113/1^，中層曝氣頭的設(shè)置高度為2.8111，曝氣頭的噴嘴孔徑為1 ? 2cm，供氣量為22m3/hr，射水量為10m3/hr 〇[〇〇83]該曝氣生物濾池使用的嵌插式固定型填料約為長(zhǎng)寬高各為1米的立方體，填料組合過(guò)程簡(jiǎn)單，內(nèi)部填料主體為長(zhǎng)寬高為lm，0.45m和0.2米的立方體，內(nèi)部填料的孔隙的體積占內(nèi)部填料總體積的比例為12%。[〇〇84]組合完畢的填料分三層懸掛在填料固定橫桿上，每一層有三列懸掛填料，每一列的填料數(shù)量為5個(gè)，因?yàn)槠貧馍餅V池的箱體的長(zhǎng)度為8m，因此平均下來(lái)，每一列填料和填料彼此之間可以維持0.5m的間隔。填料外部組件主要用于培養(yǎng)好氧微生物(微桿菌、諾卡氏菌等微生物菌群)，填料內(nèi)部組件主要用于培養(yǎng)兼氧、厭氧微生物(甲烷桿菌、脫硫腸狀菌、 脫氮硫桿菌等微生物菌群)，微生物掛膜、馴化后開(kāi)始進(jìn)行廢水動(dòng)態(tài)處理。[〇〇85]此設(shè)備對(duì)有機(jī)污染物的處理效果好，經(jīng)過(guò)處理，當(dāng)水力停留時(shí)間維持在1.2小時(shí)的時(shí)候，可以持續(xù)保持對(duì)有機(jī)污染物穩(wěn)定持續(xù)的處理效果，廢水的出水C0D可以穩(wěn)定維持在 48mg/L左右，基本達(dá)到了《國(guó)家地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》V類指標(biāo)。[〇〇86]此方法較之傳統(tǒng)的活性污泥法，在處理效果相似的情況下，至少節(jié)約能耗35%，而且由于可以保證在同一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)同時(shí)發(fā)生好氧、兼氧、厭氧反應(yīng)，該方法的脫氮除磷效果也更好。[〇〇87] 實(shí)施例2[0〇88 ]以上海市某科技公司餐廚垃圾滲濾液為例，該廢水的C0D約為7 5 8mg/L，氨氮約為 1261mg/L，屬于典型的高氨氮，低碳氮比廢水。采用的水處理方式為脈沖裝置和主進(jìn)水管道同時(shí)進(jìn)水，進(jìn)水的水量比約為3比7。相對(duì)于處理高C0D廢水的生物濾池，該曝氣生物濾池的體積更大，箱體的長(zhǎng)寬高各為10米，5米和6米。曝氣長(zhǎng)度達(dá)到9米左右，濾池中部的曝氣頭保持持續(xù)曝氣，濾池上部的曝氣頭根據(jù)充氧需要采取間歇性曝氣，頂部曝氣頭的設(shè)置高度為 5.5m，曝氣頭的噴嘴孔徑為2.0cm，供氣量為33m3/hr，射水量為18m3/hr，中層曝氣頭的設(shè)置高度為3.0m，曝氣頭的噴嘴孔徑為1.5cm，供氣量為25m3/hr，攝水量為1 lm3/hr。[〇〇89]脈沖出水口的水溫維持在40°C左右。曝氣生物濾池內(nèi)使用的嵌插式固定型填料約為長(zhǎng)寬高各位1.5米的立方體，填料組合過(guò)程簡(jiǎn)單，內(nèi)部填料主體為長(zhǎng)寬高為1.5m，0.55m和 0.25米的立方體，內(nèi)部填料的孔隙的體積占內(nèi)部填料總體積的比例為10%。[〇〇9〇]組合完畢的填料同樣分三層懸掛在固定橫桿上，底層填料的內(nèi)部填料的數(shù)量為上層填料和中層填料的兩倍。組合完畢的填料分三層懸掛在填料固定橫桿上，每一層有五列懸掛填料，每一列的填料數(shù)量為4個(gè)，因?yàn)槠貧馍餅V池的箱體的長(zhǎng)度為10m，因此平均下來(lái)，每一列填料和填料彼此之間可以維持〇.8m的間隔。上層和中層填料外部組件主要培養(yǎng)叢毛單胞菌、亞硝化單胞菌、貝式硫菌等微生物菌群，上層和中層內(nèi)部填料組件主要培養(yǎng)脫氮極毛桿菌、脫硫腸狀菌等微生物菌群，微生物掛膜、馴化后開(kāi)始進(jìn)行廢水動(dòng)態(tài)處理。下層填料外部組件和內(nèi)部組件都培養(yǎng)厭氧氨氧化菌實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化，從而有效節(jié)省有機(jī)碳源，具體為待定熒光布羅卡地菌、待定斯圖加特庫(kù)氏菌或待定丙酸厭氧氨氧化球菌，該設(shè)備在不投加有機(jī)碳源的情況下可以對(duì)此廢水進(jìn)行有效處理，經(jīng)過(guò)處理，當(dāng)水力停留時(shí)間維持在50分鐘的時(shí)候，可以持續(xù)保持對(duì)有機(jī)污染物和氨氮穩(wěn)定持續(xù)的處理效果。廢水的出水C0D 穩(wěn)定在15mg/L，、總氮的數(shù)值低至19mg/L，完全達(dá)到《國(guó)家地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》V類指標(biāo)。[〇〇91]比較傳統(tǒng)的A2/0法，利用此發(fā)明的處理效果明顯更好。在處理效果明顯優(yōu)于A2/0 的前提下，該方案可以節(jié)能20%左右，更為重要的是由于生化反應(yīng)所需的好氧、兼氧、厭氧反應(yīng)都在同一個(gè)濾池內(nèi)發(fā)生，造成設(shè)備的占地面積更小，可以節(jié)約占地30%左右。
[0092]綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。 [〇〇93]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種曝氣生物濾池裝置，其特征在于，包括箱體本體(1)，所述箱體本體(1)中設(shè)有進(jìn) 水口(2)、出水口(3)、曝氣裝置(6)和脈沖裝置(10)，所述箱體本體(1)內(nèi)沿箱體的高度方向 設(shè)有一層以上固定填料(8)。2.如權(quán)利要求1所述的曝氣生物濾池裝置，其特征在于，所述脈沖裝置(10)釋放的水體 的溫度為15-50 °C;和/或，所述箱體本體(1)中設(shè)有多個(gè)脈沖裝置(10);和/或，所述脈沖裝置(1)位于箱體本體(1)的底部。3.如權(quán)利要求1所述的曝氣生物濾池裝置，其特征在于，所述箱體本體(1)內(nèi)還設(shè)有一 個(gè)以上用于分隔箱體本體(1)的內(nèi)部空間的空間分隔件(9)。4.如權(quán)利要求3所述的曝氣生物濾池裝置，其特征在于，所述箱體本體(1)內(nèi)通過(guò)空間 分隔件(9)所形成的各內(nèi)部空間之間互相流體連通；和/或，所述進(jìn)水口(2)和出水口(3)位于空間分隔件(9)所形成的不同的內(nèi)部空間。5.如權(quán)利要求1所述的曝氣生物濾池裝置，其特征在于，所述曝氣裝置(6)為對(duì)箱體本 體(1)內(nèi)水體的上層和/或中層進(jìn)行曝氣的曝氣裝置(6);和/或，所述曝氣裝置(6)為射流曝氣裝置。6.如權(quán)利要求1所述的曝氣生物濾池裝置，其特征在于，所述進(jìn)水口(2)的高度低于所 述出水口(3)的高度。7.如權(quán)利要求1所述的曝氣生物濾池裝置，其特征在于，所述箱體本體(1)內(nèi)沿箱體的 高度方向設(shè)有三層以上固定填料(8);和/或，箱體本體(1)內(nèi)水體的上層、中層和下層均設(shè)有固定填料(8)。8.如權(quán)利要求1所述的曝氣生物濾池裝置，其特征在于，所述固定填料(8)通過(guò)固定填 料懸掛件(7)懸掛于箱體本體(1)中。9.如權(quán)利要求1所述的曝氣生物濾池裝置，其特征在于，所述箱體本體(1)的底部還設(shè) 有一個(gè)以上污泥排出口(4)。10.如權(quán)利要求1所述的曝氣生物濾池裝置，其特征在于，所述固定填料(8)包括多個(gè)前 后排布的外部填料框(801 )，其中，至少一個(gè)外部填料框(801)的框體內(nèi)設(shè)有一個(gè)以上外部 填料支架(802)，還包括內(nèi)部填料支架(805)，所述內(nèi)部填料支架(805)位于所述多個(gè)前后排 布的外部填料框(801)所形成的柱形框體內(nèi)，所述內(nèi)部填料支架(805)上設(shè)有內(nèi)部填料孔 (808)〇
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK106006962SQ201610331333
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】王鴻洋, 李恒
【申請(qǐng)人】上海立泉環(huán)境科技有限公司