申请日2007.08.03
公开(公告)日2008.03.12
IPC分类号C02F3/10; C02F3/02
摘要
一种用以污水处理的生物滤塔，包括有塔体(1)、进水管(2)、与进水管(2)相连通的布水装置(3)、生物填料区(4)和基座(5)，其中，生物填料区(4)布满整个塔体(1)，而布水装置(3)设置在生物填料区(4)上方，并且基座(5)顶板表面与生物填料区(4)之间还铺设有填料支撑网，而该基座(5)包括顶板、底板(52)和围绕在两者之间的侧壁(53)，该基座(5)的顶板上开有通孔(51a)，该基座(5)侧壁(53)上部开有通气孔(53b)、底部开有出水孔(53c)。与现有技术相比，本发明的生物滤塔采用自上而下自然流动的净化方式，使滤塔耗能比较低，而且整体结构非常简单，部件较少，大大降低了建造成本，更易于实际应用。
权利要求书
1.一种用以污水处理的生物滤塔，包括有塔体(1)、进水管(2)、与进水管(2)相连 通的布水装置(3)和塔体(1)内的生物填料区(4)，其特征在于：
还包括有一基座(5)，该基座(5)包括顶板、底板(52)和围绕在两者之间的侧壁( 53)，该基座(5)的顶板上开有通孔(51a)，并且，该基座(5)的侧壁(53)上部开有通气孔( 53b)、侧壁(53)底部开有出水孔(53c);
所述塔体(1)上下开口并架设在所述基座(5)之上，所述生物填料区(4)布满整个塔体 (1)，而所述布水装置(3)就设置在生物填料区(4)的上方，并且，所述基座(5)顶板表面与 生物填料区(4)之间还铺设有填料支撑网。
2.根据权利要求1所述的用以污水处理的生物滤塔，其特征在于：所述的布水装 置(3)包括设置在塔体(1)中央的支撑轴(31)和设置支撑轴(31)上且可以支撑轴(31)为中心 旋转的自动旋转布水器(32)。
3.根据权利要求2所述的用以污水处理的生物滤塔，其特征在于：所述自动旋转 布水器(32)采用无动力自动旋转布水器，该无动力自动旋转布水器包括一根开有多个布 水孔的布水管，并且，该布水管上的多个布水孔以支撑轴(31)为中心分为方向相反的两 段布水孔。
4.根据权利要求1所述的用以污水处理的生物滤塔，其特征在于：所述生物填料 区(4)内生物填料的堆积密度在800～1150g/cm3范围内，而该生物填料区(4)内的空隙率 在20%～30%的范围内。
5.根据权利要求1所述的用以污水处理的生物滤塔，其特征在于：所述生物填料 区(4)内的生物填料采用微孔生物滤料，并且生物填料区(4)分为上下两层，上层生物填 料区(41)内的微孔生物滤料其粒径为20～30mm，下层生物填料区(42)内的微孔生物滤 料其粒径为40～60mm。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的用以污水处理的生物滤塔，其特征在 于：所述塔体(1)呈圆筒形，由多个单元模块(11)拼装而成，该单元模块(11)包括一弧形 主体(11a)和弧形主体(11a)两侧的向内侧弯折的延伸边(11b)，每个延伸边(11b)上都开有 螺孔(11c)，并且，弧形主体(11a)的顶部边沿的内侧面或外侧面开有第一缺口(11d)而形 成上台阶(11e)，而底部边沿对应的在外侧面或内侧面也开有第二缺口(11f)而形成与上 台阶(11e)相配的下台阶(11g)。
7.根据权利要求6所述的用以污水处理的生物滤塔，其特征在于：所述基座(5)的 顶部对应所述呈圆筒形的塔体(1)底部的位置上设置有一圈环形卡槽(53a)，所述塔体(1) 底部就卡设在该卡槽(53a)之中而与基座(5)结合一起。
8.根据权利要求6所述的用以污水处理的生物滤塔，其特征在于：所述基座(5)上 的侧壁(53)呈环形且其位置与所述的圆筒形塔体(1)相对应，并且，在基座(5)的底板中 央竖立有一中心支撑梁(54)，在中心支撑梁(54)顶部、以该中心支撑梁(54)为中心对称 的设置有多根支撑横梁(51)，每根支撑横梁(51)的末端就与所述的环形侧壁(53)相接， 多根支撑横梁(51)就构成了所述基座(5)的顶板。
说明书
一种用以污水处理的生物滤塔
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种用以污水处理的生物滤塔。
背景技术
随着水资源的不断紧缺和对环境污染治理的不断加强，人们已经开始关注对各种 污水进行处理，并尽可能的重新加以利用。目前，对城镇生活污水进行治理的装置大 体可分为活性污泥过滤池、生物过滤滤池、生物接触氧化滤塔等，其中过滤池因需要 分步单独进行，都占据着较大的面积，因此，存在结构分散、占用空间大、投资造价 高、过滤周期长、运行管理复杂等缺陷，没有得到较好的推广普及，制约了当前城镇 污水处理工作的开展。
所以，能避免上述缺陷而适应小规模分散化使用的生物接触氧化滤塔被重视起 来，其利用生物填料与污水充分接触而发生生物反应，从而使污水得到净化，如专利 号为ZL01229765.8(公开号为CN2486547Y)的中国实用新型专利《悬浮式生物接触污水 处理氧化塔》就公开了一种用以污水处理的生物滤塔。该生物滤塔由塔体、与进水管 相连通的布水器、布气系统、生物填料区、澄清区、三角出水堰、污泥斗组成;其 中，污泥斗、布水器、布气系统位于氧化塔的下部，布水器装在塔体的底板上;污泥 斗上沿与塔壁相接触，污泥斗下沿座在底板上，污泥排空管一端伸入污泥斗底部，其 另一端伸出塔体;布气系统位于布水器的上方，布气系统由水平排布且互相连通的布 气管和安装在布气管上的球冠形微孔曝气器组成，球冠形微孔曝气器均布在布气管 上;生物填料区位于氧化塔中部且在布气系统上方，在生物填料区的塔体侧壁上设有 进料人孔，生物填料区上方装有填料盖网，其底部装有网状填料支撑架;澄清区位于 填料盖网和三角出水堰之间，三角出水堰与塔体周壁之间形成排水槽，排水槽与排水 管相连通。该生物滤塔工作时，污水由塔体的下部进入塔体内部，经过布水管将污水 分布到生物填料区的下方，继而逐步漫过生物填料区，使污水与生物填料接触而发生 生物反应，经生物过滤的清水沉淀在塔体上部的澄清区内，由排水槽排出。
该生物滤塔存在如下缺陷：第一，在该生物滤塔的塔体内，其底板上方污水的压 强明显比其顶部澄清区清水的压强大许多，而要将污水逐步的输入到塔体的下部就需 要使污水具有较大的压强，一般是采用水泵将污水打入到塔体内，因此，这种污水由 下至上流经方向的净化方式必然需要消耗很大的能量;第二，虽然该生物滤塔可以通 过改进布水器而使污水在生物填料区下方的分布更加均匀，但在过滤时，污水是由下 而上自我漫溢的，污水从布水器输出之后的流向根本无法控制，这容易造成污水在生 物填料内的分布不均，影响污水与生物填料之间充分接触的程度，从而会降低该生物 滤塔的污水净化率;第三，在塔体下部，污水分布层、布气系统层占去较大的空间， 相对来说，对于同一大小的塔体，生物填料层这一真正用于净化的实质性区域，其空 间相对较小，因此塔体内的空间利用率不高;第四，该生物滤塔的塔体内充满有水， 其塔体除了顶部开口必须相对外界密封，而污水与生物填料进行生物反应必须要有氧 气，在该生物滤塔中的氧气必须由另外的部件来供给，即布气系统，这就直接增加了 生物滤塔的建造成本，而且该布气系统结构比较复杂，在塔体内的布置安装又增加了 生物滤塔的建造难度，不易于实际实施，而且该布气系统将进水管、布水器、污泥排 空管等部件覆盖住，非常不利于生物滤塔的维护和检修。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种整体结构非常简 单、空间利用率得到较大提升、污水净化效果更为理想、且耗能低、造价更低的用以 污水处理的生物滤塔。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该用以污水处理的生物滤塔，包 括有塔体、进水管、与进水管相连通的布水装置和塔体内的生物填料区，其特征在 于：
还包括有一基座，该基座包括顶板、底板和围绕在两者之间的侧壁，该基座的顶 板上开有通孔，并且，该基座的侧壁上部开有通气孔、侧壁底部开有出水孔;
所述塔体上下开口并架设在所述基座之上，所述生物填料区布满整个塔体，而所 述布水装置就设置在生物填料区的上方，并且，所述基座顶板表面与生物填料区之间 还铺设有填料支撑网。
所述的布水装置可以采用现有的各种技术，简单的，可以采用均匀排布的多个布 水管路，但为保证从进水管进入的污水能非常均匀的喷洒在生物填料区的表面，使生 物填料得到充分利用，所述的布水装置可以包括设置在塔体中央的支撑轴和设置在支 撑轴上且能以支撑轴为中心旋转的自动旋转布水器;
自动旋转布水器有时也称为自动洒水器，目前在园艺浇灌作业、农作物灌溉作业 中已较为普及，一般分为有动力和无动力两种，为尽可能的降低能耗，在本发明的生 物滤塔中以采用无动力的自动旋转布水器为佳，为使结构更加简单，该无动力自动旋 转布水器可以包括一根开有多个布水孔的布水管，该布水管上的多个布水孔以支撑轴 为中心分为方向相反的两段布水孔，这样，通过水泵提升来的污水经过进水管继而进 入布水管，从布水管的布水孔流出的污水带一定压力而具有射流作用，这样，两段方 向相反的水柱必然使布水管在没有外界动力供给的情况下，也会自动的以支撑轴为中 心旋转起来，实现无动力自动旋转布水的效果。
为使污水与生物填料发生接触的同时，能以一定的速度缓慢的流经生物填料区， 不被过长的滞留在生物填料区内，所述生物填料区生物填料的堆积密度可以在800～ 1150g/cm3范围内，而该生物填料区内的空隙率以在20%～30%的范围内为佳。
所述生物填料区内的生物填料可以采用现有的各种微孔生物滤料，而污水自上而 下流经生物填料区时，污水会慢慢的与生物填料发生生物反应，位于生物填料区上层 内污水的生物反应程度往往比位于生物填料区下层的污水要强烈一些，为保证污水的 净化效果，所述生物填料区可以分为上下两层，上层生物填料区内的微孔生物滤料其 粒径为20～30mm，下层生物填料区内的微孔生物滤料其粒径为40～60mm，也即上层 的填料比下层的细些，这样上层生物填料区内的填料接触面比较大，而且污水流经上 层的时间更长些，保证了污水与填料发生充分接触的时间，这种上下两层的布局设计 比较合理。
所述塔体可以用水泥、钢板等材料现场搭建起来，但为使塔体的组建更加省力便 捷，所述塔体可以呈圆筒形，由多个单元模块拼装而成，该单元模块包括一弧形主体 和弧形主体两侧的向内侧弯折的延伸边，每个延伸边上都开有螺孔，并且，弧形主体 的顶部边沿的内侧面或外侧面开有第一缺口而形成上台阶，而底部边沿对应的在外侧 面或内侧面也开有第二缺口而形成与上台阶相配的下台阶;实际拼装时，在上下相邻 的两个单元模块中，上单元模块其底部的下台阶可以与下单元模块中顶部的上台阶互 相拼合起来，而在左右两侧相邻的两个单元模块中，其相邻的两个延伸边可以互相贴 合并通过螺栓固定一起，这样，多个单元模块的互相拼合、固定，而组装成一个圆筒 形的塔体，使现场拼装非常省力、灵活，大大缩短了塔体的施工周期，而且，每个单 元模块结构相同，可以批量化生产，该单元模块可以采用钢板、塑料或者其他符合材 料制造。
为使上述单元模块拼装而成的塔体更加坚固的树立在基座之上，所述基座的顶部 对应所述呈圆筒形的塔体底部的位置上设置有一圈环形卡槽，所述塔体底部就卡设在 该卡槽之中而与基座牢固结合一起。
为使基座的结构更加简单，并且能保证对圆筒形塔体的可靠的支撑力，所述基座 可以具有如下结构设计：所述基座上的侧壁呈环形且其位置与所述的圆筒形塔体相对 应，并且，在基座的底板中央竖立有一中心支撑梁，在中心支撑梁顶部、以该中心支 撑梁为中心对称的设置有多根支撑横梁，每根支撑横梁的末端就与所述的环形侧壁相 接，也即，这多根支撑横梁就构成了所述的基座顶板，使基座的顶板具有框架结构， 而多根支撑横梁之间自然的留出非常大的通孔，就自然的形成了顶板上的通孔，该基 座可以采用混泥土等建筑材料搭建。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
第一，本发明摈弃了现有生物滤塔中污水自下而上流经方向的过滤流程，构造了 一种全新的、污水是自上而下自然流动而实现生物净化的生物滤塔，该生物滤塔的结 构自上而下依次是布水装置、装有生物填料的塔体、填料支撑网和基座，实际工作 时，从进入管进入的污水由布水装置均匀的洒到生物填料区上面，污水依靠本身的重 力从生物填料区的上方流到下方，在这过程中，污水与生物填料充分的接触而发生生 物反应，而生物反应所需的氧气就从基座侧壁上的通气孔经过基座顶板的通孔而进入 到生物填料区内，这样，从生物填料区下方流出的经过净化后的净水，顺着基座顶板 上的通孔而落入基座内，最后从基座侧壁上的出水孔排出，这种污水自上而下自然流 动而实现生物净化的净化方式，在污水进入塔体内时，从布水装置流出的污水接近于 大气压，从而无需为克服压强差而消耗较大的能量，该生物滤塔耗能比较低，而且生 物滤塔的整体结构非常简单，部件较少，大大降低了建造成本，更易于实际应用;
第二，由于依靠污水本身的重力而自然流入到生物填料区内，因此，只要保证污 水在生物填料区上面分布均匀且生物填料区内生物填料的间隙匀称合理，污水就能均 匀的与生物填料发生充分接触，保证污水的净化效果;
第三，除了在实际应用中，塔体顶部需留出一点合理的空间用以防止污水溢出， 整个塔体内部都可充满生物填料，塔体内用于污水净化的实质性区域，其空间明显增 大，使塔体的空间利用率得到大幅度的提升;
第四，塔体有若干单元模块拼装的组建方式，使塔体的现场搭建工作更加省力便 捷，大大缩短了塔体的施工周期;
第五，本发明的生物滤塔，能够有效降低工程投资造价，占地面积小，施工周期 较短，结构布局简单合理，非常易于维护和检修，而且对污水的净化效果较为理想， 经工程实测处理后的COD(Chemical Oxygen Demand的简称，意为化学需氧量，是用以 评价水质的指标)可以降到100mg/l以下。
