用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，包括按先后順序經(jīng)水管依次串接的初步過濾組、濾池本體以及膜生物反應(yīng)器，所述濾池本體包含若干按先后順序串接的反應(yīng)區(qū)，其中首級反應(yīng)區(qū)采用下端進(jìn)水上端出水的向上流方式，其中第二級反應(yīng)區(qū)采用上端進(jìn)水下端出水的向下流方式，所有所述反應(yīng)區(qū)為向上流方式與向下流方式交替進(jìn)行，所述反應(yīng)區(qū)為缺氧區(qū)或好氧區(qū)，其中首級反應(yīng)區(qū)為缺氧區(qū)，其中末級反應(yīng)區(qū)為好氧區(qū)。本實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊，而且凈化工藝簡單，凈化效果好，高效便捷，綠色環(huán)保。
【專利說明】
用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與人口的不斷增加，生活污水和工業(yè)廢水污染程度逐步加深，成為我國水體污染的主要原因之一。《中國水環(huán)境公報(bào)》(2015年)表明，全國423條主要河流、62個(gè)重點(diǎn)湖泊(水庫)的968個(gè)國控地表水監(jiān)測斷面(點(diǎn)位)開展了水質(zhì)監(jiān)測，1、Π、m、IV、V、劣V類水質(zhì)斷面分別占3.4%、30.4%、29.3%、20.9%、6.8%、9.2%，主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量(COD)等，可見減少污水排放，污染河道修復(fù)的問題迫切需要得到重視。
[0003]傳統(tǒng)的污水處理工藝已經(jīng)無法滿足如今的環(huán)境保護(hù)的需求，例如:以A2AK氧化溝以及SBR等方法為代表的活性污泥法雖然處理效果較好且穩(wěn)定，但是卻不同程度的存在著占地面積大、能耗大、有臭味和不美觀等缺點(diǎn)；傳統(tǒng)的生物膜法雖然相對活性污泥法有著占地面積小、無排放污泥和處理效果好等特點(diǎn)，但是處理水量極其有限，且對于氮污染的處理效果還不夠好。同時(shí)我國制定的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)的一級A標(biāo)準(zhǔn)也僅僅滿足地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838-2002)的V類水標(biāo)準(zhǔn)，即經(jīng)過污水處理廠處理過后的水排入自然水體也同樣會使自然水體受到污染，因此需要開發(fā)出一種處理效果更好的污水處理工藝來解決這樣的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，不僅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊，而且凈化工藝簡單，高效便捷，綠色環(huán)保。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，包括按先后順序經(jīng)水管依次串接的初步過濾組、濾池本體以及膜生物反應(yīng)器，所述濾池本體包含若干按先后順序串接的反應(yīng)區(qū)，其中首級反應(yīng)區(qū)采用下端進(jìn)水上端出水的向上流方式，其中第二級反應(yīng)區(qū)采用上端進(jìn)水下端出水的向下流方式，所有所述反應(yīng)區(qū)為向上流方式與向下流方式交替進(jìn)行，所述反應(yīng)區(qū)為缺氧區(qū)或好氧區(qū)，其中首級反應(yīng)區(qū)為缺氧區(qū)，其中末級反應(yīng)區(qū)為好氧區(qū)。
[0006]優(yōu)選的，每個(gè)所述反應(yīng)區(qū)從上至下均設(shè)置有植物、植物承載板、濾料、濾料承托架、曝氣器以及氣反沖洗濾頭，所述植物承載板上設(shè)置有用以植物根系穿過的間隙，所述植物根系浸沒在反應(yīng)區(qū)的待處理水內(nèi)。
[0007]優(yōu)選的，采用所述向上流方式的反應(yīng)區(qū)的濾料密度為1.0?1.05g/cm3，采用所述向下流方式的反應(yīng)區(qū)的濾料密度為0.95?1.0 g/cm3，所述濾料采用為球形懸浮陶粒，所述濾料的粒徑為5?30 mm。
[0008]優(yōu)選的，所述濾料經(jīng)濾料承托架承接，并采用箱體封裝。
[0009]優(yōu)選的，每個(gè)所述反應(yīng)區(qū)的頂部均設(shè)置有反沖洗出水口，所述反沖洗濾頭的反沖洗水經(jīng)所述反沖洗出水口回流至初步過濾組。
[0010]優(yōu)選的，每個(gè)所述缺氧區(qū)的氧濃度為0.2?0.5mg/L，任意所述好氧區(qū)的氧濃度大于1.0 mg/L，其中首級好氧區(qū)的氧濃度保持在2.0?2.5 mg/L，其中后續(xù)好氧區(qū)的氧濃度每級減低O?0.5 mg/L。
[0011]優(yōu)選的，所述首級反應(yīng)區(qū)與末級反應(yīng)區(qū)之間還設(shè)置有由末級反應(yīng)區(qū)流向首級反應(yīng)區(qū)的硝化液回流管，所述硝化液回流管上設(shè)置有用以調(diào)節(jié)回流比的回流栗。
[0012]優(yōu)選的，所述初步過濾組包含按先后順序依次串接的粗格柵組與初沉池。
[0013]優(yōu)選的，所述濾池本體外罩有透光大棚。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015](I)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊，易于拆裝與維護(hù)方便；
[0016](2)本實(shí)用新型采用缺氧-好氧多級串聯(lián)運(yùn)行，每個(gè)階段可根據(jù)實(shí)際污水的污染程度適當(dāng)增減缺氧區(qū)與好氧區(qū)的數(shù)量，達(dá)到處理效果增強(qiáng)和節(jié)能的雙重目的，脫氮效果好，處理強(qiáng)度高，抗沖擊性強(qiáng)；
[0017](3)本實(shí)用新型每個(gè)反應(yīng)區(qū)的濾料密度根據(jù)流向不同而不同，使得運(yùn)行過程中的濾料能夠充分流動，使氣水分布更加均勻，同時(shí)增加濾料表面生物膜與污水接觸時(shí)間，提高氧利用率；
[0018](4)本實(shí)用新型的植物與濾池本體內(nèi)部的處理水形成水生植物生態(tài)系統(tǒng)，植物根系浸沒在處理水中，根系表面附著有大量生物膜能夠增加微生物種群多樣性，增強(qiáng)污水處理效果，同時(shí)植物本身能夠提供碳源和氧，可增強(qiáng)好氧階段的處理效果；
[0019](5)本實(shí)用新型的濾池本體封裝在大型透光大棚內(nèi)，一方面在冬季能夠?yàn)橹参锉兀Ｗo(hù)植物正常生長，另一方面能夠保持濾池本體內(nèi)處理水的溫度，避免溫度過低造成處理效果下降，同時(shí)大棚還能夠阻擋污水臭氣；
[0020](6)本實(shí)用新型末端設(shè)置膜生物反應(yīng)器能夠有效去除濾池本體出水中殘留的微生物和污染物，進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。
[0023]圖中:1_水管，2-初步過濾組，21-粗格柵組，22-初沉池，3-濾池本體，31-缺氧區(qū)，32-好氧區(qū)，33-穿孔板，34-連接管，35-植物，36-植物承載板，37-濾料，38-濾料承托架，39-曝氣器，310-反沖洗濾頭，311 -反沖洗出水口，312-硝化液回流管，313-回流栗，314-透光大棚，4-膜生物反應(yīng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
[0025]如圖1所示，一種用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，包括按先后順序經(jīng)水管I依次串接的初步過濾組2、濾池本體3以及膜生物反應(yīng)器4，所述濾池本體3包含若干按先后順序串接的反應(yīng)區(qū)，其中首級反應(yīng)區(qū)采用下端進(jìn)水上端出水的向上流方式，其中第二級反應(yīng)區(qū)采用上端進(jìn)水下端出水的向下流方式，所有所述反應(yīng)區(qū)為向上流方式與向下流方式交替進(jìn)行，所述反應(yīng)區(qū)為缺氧區(qū)31或好氧區(qū)32，其中首級反應(yīng)區(qū)為缺氧區(qū)31，其中末級反應(yīng)區(qū)為好氧區(qū)32，所述缺氧區(qū)31與好氧區(qū)32可以交替布置也可以不交替布置，根據(jù)實(shí)際情況而定；氮污染物在所述好氧區(qū)32內(nèi)發(fā)生氨化反應(yīng)，由復(fù)雜的有機(jī)氮分解為氨態(tài)氮，再由氨態(tài)氮發(fā)生硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮和硝酸氮，亞硝酸氮和硝酸氮進(jìn)入所述缺氧區(qū)31后在發(fā)生反硝化反應(yīng)，被還原成氮?dú)馀懦鑫鬯?，從而達(dá)到去除氮污染物的目的，其余有機(jī)污染物在微生物的作用下被降解成二氧化碳和水使得污水得以凈化;所述反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)置有用以上端出水或上端進(jìn)水的穿孔板33，所述反應(yīng)區(qū)底部設(shè)置用以下端出水或下端進(jìn)水的連接管34。
[0026]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，每個(gè)所述反應(yīng)區(qū)從上至下均設(shè)置有植物35、植物承載板36、濾料37、濾料承托架38、曝氣器39以及氣反沖洗濾頭310，所述植物承載板36上設(shè)置有用以植物35根系穿過的間隙，所述植物35根系浸沒在反應(yīng)區(qū)的待處理水內(nèi)，所述植物承載板36的上方為植被區(qū)，所述植物承載板36的下方為根系區(qū)，植物35根系提供的碳源將促進(jìn)氨氮被轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，協(xié)助污水處理;不同反應(yīng)區(qū)內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況可以設(shè)置不同程度和種類的植被組合，植物35選擇需要根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和植物35自身特性決定，設(shè)置在所述缺氧區(qū)31的植物35以木本植物為主，包含雪蓮、薔薇、玫瑰、茉莉、黑榿木等，但不局限于此，設(shè)置在所述好氧區(qū)32的植物35以草本植物為主，包括蘆葦、香蒲、千屈菜、水芹、水蔥、黃葛蒲、石葛蒲、香菇草等，但不局限于此。
[0027]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用所述向上流方式的反應(yīng)區(qū)的濾料37密度為1.0?1.05 g/cm3，采用所述向下流方式的反應(yīng)區(qū)的濾料37密度為0.95?1.0 g/cm3，所述濾料37采用為球形懸浮陶粒，所述濾料37的粒徑為5?30 mm。
[0028]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述濾料37經(jīng)濾料承托架38承接，并采用箱體封裝;安裝時(shí)直接將裝有濾料37的箱體放入濾池內(nèi)，箱體頂部有蓋子可以直接打開用于調(diào)整濾料37量，當(dāng)濾池本體3底部的曝氣器39或反沖洗濾頭310需要檢修與維護(hù)時(shí)也可直接取出箱體，操作方便快捷。
[0029]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，每個(gè)所述反應(yīng)區(qū)的頂部均設(shè)置有反沖洗出水口311，所述反沖洗濾頭310的反沖洗水經(jīng)所述反沖洗出水口 311回流至初步過濾組2;根據(jù)濾料37堵塞和污染物穿透的情況，定期對濾池本體3進(jìn)行氣水反沖洗，不同反應(yīng)階段的反沖洗周期不同，反沖洗水最終進(jìn)入初沉池22。
[0030]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，每個(gè)所述缺氧區(qū)31的氧濃度為0.2?0.5mg/L，任意所述好氧區(qū)32的氧濃度大于1.0 mg/L，其中首級好氧區(qū)的氧濃度保持在2.0?2.5 mg/L，其中后續(xù)好氧區(qū)的氧濃度每級減低O?0.5 mg/L ο
[0031]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述首級反應(yīng)區(qū)與末級反應(yīng)區(qū)之間還設(shè)置有由末級反應(yīng)區(qū)流向首級反應(yīng)區(qū)的硝化液回流管312，所述硝化液回流管312上設(shè)置有用以調(diào)節(jié)回流比的回流栗313。
[0032]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述初步過濾組2包含按先后順序依次串接的粗格柵組21與初沉池22。
[0033]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述濾池本體3外罩有透光大棚314，所述透光大棚314—方面為植物35保暖，另一方面能夠阻擋臭氣溢出。
[0034]本實(shí)用新型的具體工作過程包含以下步驟:
[0035](I)待處理的污水首先經(jīng)過所述粗格柵組21進(jìn)行初步的懸浮污染物過濾；
[0036](2)經(jīng)過所述粗格柵組21后的污水進(jìn)入初沉池22進(jìn)行沉淀，去除懸浮顆粒；
[0037](3)去除懸浮顆粒后的污水進(jìn)入所述濾池本體3，在所述缺氧區(qū)31內(nèi)，氧氣通過所述曝氣器39進(jìn)行微量曝氣以及少量植物35根系傳遞供氧，維持所述缺氧區(qū)31的低含氧量，為反硝化反應(yīng)提供良好條件;在所述好氧區(qū)32內(nèi)，所述濾料37上附著的硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮和亞硝酸氮，在該過程中所述曝氣器39和大量的植物35根系為好氧區(qū)32內(nèi)的微生物提供充足的氧氣，同時(shí)植物35根系提供的碳源將促進(jìn)氨氮被轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，產(chǎn)生的硝化液通過硝化液進(jìn)入缺氧區(qū)31進(jìn)行反硝化處理，在向上流方式與向下流方式交替過程中，去除懸浮顆粒后的污水途經(jīng)所有反應(yīng)區(qū)，與所述濾料37充分接觸反應(yīng)，且重復(fù)途經(jīng)所有反應(yīng)區(qū)，直至達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；
[0038](4)經(jīng)過所述濾池本體3處理后且達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的處理水進(jìn)入膜生物反應(yīng)器4進(jìn)行深度處理后排放。
[0039]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可以得出其他各種形式的用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池。凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，其特征在于:包括按先后順序經(jīng)水管依次串接的初步過濾組、濾池本體以及膜生物反應(yīng)器，所述濾池本體包含若干按先后順序串接的反應(yīng)區(qū)，其中首級反應(yīng)區(qū)采用下端進(jìn)水上端出水的向上流方式，其中第二級反應(yīng)區(qū)采用上端進(jìn)水下端出水的向下流方式，所有所述反應(yīng)區(qū)為向上流方式與向下流方式交替進(jìn)行，所述反應(yīng)區(qū)為缺氧區(qū)或好氧區(qū)，其中首級反應(yīng)區(qū)為缺氧區(qū)，其中末級反應(yīng)區(qū)為好氧區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，其特征在于:每個(gè)所述反應(yīng)區(qū)從上至下均設(shè)置有植物、植物承載板、濾料、濾料承托架、曝氣器以及氣反沖洗濾頭，所述植物承載板上設(shè)置有用以植物根系穿過的間隙，所述植物根系浸沒在反應(yīng)區(qū)的待處理水內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，其特征在于:采用所述向上流方式的反應(yīng)區(qū)的濾料密度為1.0?1.05 g/cm3，采用所述向下流方式的反應(yīng)區(qū)的濾料密度為0.95?1.0 g/cm3，所述濾料采用為球形懸浮陶粒，所述濾料的粒徑為5?30 mm。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，其特征在于:所述濾料經(jīng)濾料承托架承接，并采用箱體封裝。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，其特征在于:每個(gè)所述反應(yīng)區(qū)的頂部均設(shè)置有反沖洗出水口，所述反沖洗濾頭的反沖洗水經(jīng)所述反沖洗出水口回流至初步過濾組。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，其特征在于:每個(gè)所述缺氧區(qū)的氧濃度為0.2?0.5 mg/L，任意所述好氧區(qū)的氧濃度大于1.0 mg/L，其中首級好氧區(qū)的氧濃度保持在2.0?2.5 mg/L，其中后續(xù)好氧區(qū)的氧濃度每級減低O?0.5 mg/L。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，其特征在于:所述首級反應(yīng)區(qū)與末級反應(yīng)區(qū)之間還設(shè)置有由末級反應(yīng)區(qū)流向首級反應(yīng)區(qū)的硝化液回流管，所述硝化液回流管上設(shè)置有用以調(diào)節(jié)回流比的回流栗。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，其特征在于:所述初步過濾組包含按先后順序依次串接的粗格柵組與初沉池。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水質(zhì)凈化的多級曝氣生物濾池，其特征在于:所述濾池本體外罩有透光大棚。
【文檔編號】C02F9/14GK205556397SQ201620264501
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】范功端, 林修詠, 羅靜, 許仁星, 陳薇, 林茹晶, 蘇昭越
【申請人】福州大學(xué)