平滲流式曝氣生物濾池的製作方法
2023-06-15 17:56:06
專利名稱：平滲流式曝氣生物濾池的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於環境保護技術領域，特別涉及工業廢水、生活汙水處理設備及工程設計。
背景技術：
生物膜法是水處理工藝一大類方法。生物膜法的水處理發展到現在經歷了滴濾池、接觸氧化法、曝氣生物濾池法三個階段。以曝氣生物濾池法為最高階段，具有處理能力高、佔地面積小、效果穩定等優點。
曝氣生物濾池是曝氣生物濾池法處理系統的核心設備。整個曝氣生物濾池法處理系統還包括泵、風機、輔助水池和控制系統等。
現有的曝氣生物濾池結構如圖1所示，包括濾池10本體，設置在濾池本體10下部的正常進水管11及其上的進水閥門11A，反衝進水管12及其上的反衝進水閥門12A，正常氣管13其上的進氣閥門13A，反衝氣管14其上的反衝進氣閥門14A。濾池本體中部設有填料層15，填料作為過濾和生物處理的介質載體。濾池本體上部有出水管道，分為正常出水管16和反衝出水管17及其上的出水閥門16A和17A。所以，上述每個濾池共有5-7個閥門。
上述曝氣生物濾池的工作原理為待處理的水從濾池下部的正常進水管進入濾池，向上通過濾料層。在通過濾料層的過程中，濾料及濾料上生長的生物膜對汙染物進行截留、過濾、分解，以達到淨化水質的目的。
曝氣生物濾池工作到一定時間後，由於截留的汙染物增多，過濾能耗增大，需要進行反衝。反衝是將反應器過濾截留的汙染物及老化的生物膜帶出濾池。
該曝氣生物濾池一個重要缺陷是當進行反衝過程時需要閥門切換。進行反衝時需要關閉正常進水閥門11A，打開反衝的氣閥14A和反衝水閥12A。反衝結束時，關閉反衝氣閥14A和反衝水閥12A，再打開正常進水閥門11A。同時，出水口需要在正常出水閥門16A和反衝出水閥門17A間進行切換。可見，進行反衝時過程繁瑣，需要5-7個閥門間的切換動作才能完成。閥門如果有一個損壞，就將影響整個濾池無法正常工作。
從整個水處理系統來看，進水、反衝進水、反衝氣管都需要連接泵和風機。當濾池反衝時，這些泵和風機都需要相應地停開。所以整個系統控制複雜。
發明內容
本實用新型的目的是為解決了傳統曝氣生物濾池反衝過程繁瑣的問題。設計出一種新型的平滲流式曝氣生物濾池，對傳統的生物濾池的結構進行改進，使濾池中處理水流為水平滲流，反衝水流為上向流。可減少閥門，簡化整個水處理系統的控制，能廣泛用於淨水、工業廢水、生活汙水的水質淨化領域。
本實用新型設計的一種平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，包括布水槽和填料池兩大部分；該布水槽與填料池之間設有布水通道，在布水槽的上方設置進水管口和溢流口；填料安裝在填料池的中部，在填料池的底部設置有曝氣管和反衝水管及其控制閥門，在填料池的的上部設有反衝水出口，在填料池的末端側壁上設置有通過閥門控制的出水通道。
本實用新型的特點處理的水流是水平方向在填料中滲透，反衝水流是向上的。
省卻進水閥門布水槽和填料池之間是連通器，根據連通器原理兩端液位相平。相當於形成了「水牆」，阻止反衝水進入布水槽。因此省卻了進水閥門。
出水閥門控制簡單在出水端可以使用普通閥門或聯動閥門。使用普通閥門，只需要控制反衝進水閥門。當反衝時關閉此閥，防止出水；反衝結束後開啟，正常出水。
整個濾池省卻了進水閥門、反衝出水閥門。反衝閥門可以和出水閥門實現聯動。整個反衝過程只需開啟一兩個閥門和一個水泵即可完成，比傳統曝氣生物濾池的反衝過程控制上大大簡化。因此提高了簡便性、實用性、可靠性。
從產業化的角度來看，簡化了自控系統，減少了自控閥門的數量，對PLC(單片機，自控用)的要求降低，降低了產品的成本。
圖1為已有的傳統曝氣生物濾池結構示意圖。
圖2為本實用新型的實施例結構示意圖。
圖3為本實用新型採用的聯動閥門原理示意圖。
具體實施方式
本實用新型設計的平滲流式曝氣生物濾池結合實施例及附圖進一步詳細說明如下本實施例的結構如圖2所示，包括布水槽21和填料池22兩大部分。布水槽與填料池之間設有布水通道21C，在布水槽的上方設置進水管口21A和溢流口21B；填料22A安裝在填料池的中部，在填料池的底部設置有曝氣管22B和反衝水管22D及其控制閥門22E，在填料池的上部設有反衝水出口22C，在填料池的末端側壁上設置有通過閥門22G控制的出水通道22F。
本實用新型的工作原理布水槽21主要作用是承接進水。布水槽在液面一定高度上設有溢流口21B，可以讓多餘的水回流到處理系統的調節池內。
填料池內填料的上端設有反衝出水口22C，反衝出水通過出水口排出，回到調節池。填料池內下部布置了曝氣管22B和反衝水管22D。曝氣管用來布氣，保證生物反應。反衝水管用來反衝布水。填料池內填裝填料22A，作為生物載體。在側壁和底板上設計有阻攔條22H，防止汙水不經過填料而沿側壁和底板短路出水。
布水槽與填料池之間設有布水通道，進行水平方向布水。填料池的出水末端設有出水通道，收集處理後水，出水管道上設有閥門。
正常處理過程因為布水槽21中的液位高，而出水管道22G的高度低。處理進水通過布水布在了填料層豎向平面上，根據水力學原理，會水平方向滲向出水端。流經填料的過程中會發生過濾、生物降解等作用，達到了水質淨化的目的。
反衝過程打開反衝水閥門22E，反衝水通過設在填料層下部的布水管道進入填料池，向上衝洗填料22A，將汙染物帶出，反衝出水從設在填料層上端的出水口22C流出。完成時關閉反衝水閥門22E，完成反衝。
在控制上，只要控制反衝水閥門和出水閥門切換，即可完成過濾和反衝的過程。
本實施例的布水槽和填料池由金屬加工成設備或用鋼筋混凝土做成構築物。布水槽的寬度可以為200cm，高度為2.0m。填料池寬度為3m，高度為2.0m。填料高度1.5m。溢水口設在離底部1.6m。反衝出水口距填料頂部5cm的填料池前或後壁上。
布水通道21C可以用穿孔管、卵石壩或花牆等形成，出水通道22F可以是穿孔管。
溢流口21B可以設置活動堰、充氣堰、閘板等擋水裝置，用來調整布水槽內液位的高度。
反衝出水口22C可設阻攔裝置，如鋼網，格柵等，以防止填料流失。
在填料池的側壁和底板上還可設有阻攔條22H，以防止水沿側壁和底板短流。
在填料池22內可設多個隔網，使得濾池分區，每個區域內部填裝不同粒徑或材質的濾料。分區內填料的高度可以不同。例如，第一區(指進水端)內填裝1.5m深的填料；最後區(出水端)可以填裝1.2m深的填料。
因為進水端容易堵塞，在填料池的底部整個的區域或部分區域可以增設反衝氣管(圖中未示出)，用來增強反衝強度；也可在進水端加設反衝管，用汙水進行短程反衝。
出水管道22F上增加出水泵(圖中未示出)，利用出水泵的吸程來抽水，增加過濾通水能力。
出水管上閥門22G和反衝水閥門22E可以有兩種工作方式分別控制或者聯動控制。採用分別控制方式，兩個閥門可以都是電動閥門，按控制程序工作。採用聯動控制方式，可以用普通閥和止回閥實現。這些閥均可採用常規產品。
止回閥的內部結構和原理止回閥的內部主要由密封圈31和拍門32組成。正常時進水(如圖中所示箭頭方向)有壓力，頂開拍門實現出水，見圖3A。當水回流(如圖中所示箭頭方向)時，回流壓力使得拍門和密封圈密合，防止水回流，見圖3B。
本實施例中對止回閥的利用止回閥反裝，並與水平成一定的角度，這樣拍門32因為重力作用在豎直方向上；同時將反衝水管和出水管道相連。
作用原理正常出水的水量和壓力小，對拍門32的壓力小，拍門在重力的作用下不會和密封圈31密合，這個縫隙使得處理後的水可以正常流出(如圖中所示箭頭方向)，見圖3C。當反衝時，由於反衝水管道同出水管道相聯，反衝水的水量和壓力都遠遠大於正常出水，反衝水(如圖中所示箭頭方向)的壓力可以克服重力，使得拍門32和密封圈31密合，防止反衝水從正常出水管流出，見圖3D。反衝水關閉時，自然恢復圖3C正常出水狀態。這樣，只要打開和關閉反衝水閥門22E就可以控制拍門和密封圈之間的狀態，即控制了出水閥門。
本實用新型還可將多個濾池串聯。形成多級濾池串聯結構，串聯的濾池內填料的粒徑有級配(大小粒徑變化)。比如，第一級(指水先流入的)濾池內裝直徑為5mm的填料，第二級濾池裝3mm填料，以此類推，填料的粒徑逐漸減小。
由本實施例組成的水處理系統包括土建、設備和自控系統。土建需要興建前端水池、濾池和接觸池。設備包括泵、風機等。自控系統可以通過簡單的PLC實現控制。
進水泵從前端水池抽水後，將水打入濾池進行處理。反衝出水和布水槽溢流水返回前端水池。鼓風機通過曝氣管向濾池內部鼓風，提供生物生長所需的空氣。
前端水池可以有以下幾個作用調節水質水量，承接反衝來水，沉澱阻擋大塊雜物，內部可以有生物作用，初步分解汙染物。出水可以接一個接觸池，在接觸池內和消毒劑充分接觸，達到出水消毒的目的。
權利要求1.一種平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，包括布水槽和填料池兩大部分；該布水槽與填料池之間設有布水通道，在布水槽的上方設置進水管口和溢流口；填料安裝在填料池的中部，在填料池的底部設置有曝氣管和反衝水管及其控制閥門，在填料池的的上部設有反衝水出口，在填料池的末端側壁上設置有通過閥門控制的出水通道。
2.如權利要求1所述的平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，所說的布水槽和填料池由金屬加工成設備或用鋼筋混凝土做成構築物。
3.如權利要求1所述的平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，所說的布水通道採用穿孔管、卵石壩或花牆之一種，出水通道採用穿孔管。
4.如權利要求1所述的平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，所說的溢流口設置有擋水裝置，所說的反衝出水口設有阻攔裝置。
5.如權利要求1所述的平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，所說的出水管道的閥門採用普通止回閥門。
6.如權利要求1所述的平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，在所說的填料池內設有多個隔網，使得濾池分區，每個區域內部填裝不同深度、粒徑或材質的濾料。
7.如權利要求1所述的平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，在所說的填料池的底部整個的區域或部分區域設用來增強反衝強度的反衝氣管。
8.如權利要求1所述的平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，在所說的出水管道上設置出水泵。
9.如權利要求1所述的平滲流式曝氣生物濾池，其特徵在於，在所說的填料池的側壁和底板上設計有阻攔條。
專利摘要本實用新型涉及平滲流式曝氣生物濾池，屬於環境保護技術領域。本實用新型包括布水槽和填料池兩大部分；布水槽與填料池之間設有布水通道，在布水槽的上方設置進水管口和溢流口；填料安裝在填料池的中部，在填料池的底部設置有曝氣管和反衝水管及其控制閥門，在填料池的上部設有反衝水出口，在填料池的末端側壁上設置有通過閥門控制的出水通道。本實用新型處理水流為平滲流式，反衝水流為上向流，無需傳統濾池進行反衝時所需的多個閥門切換。只需要單個閥門或兩個閥門動作即可完成反衝以及反衝後繼續正常處理。此設計主要用於環保領域，集中用於水質處理領域。具有較高的處理能力，具有生物降解和過濾的雙效功能，增加了整個系統的穩定可靠性。
文檔編號C02F3/10GK2688688SQ200420006978
公開日2005年3月30日 申請日期2004年3月12日 優先權日2004年3月12日
發明者班宏偉 申請人:班宏偉