申请日2004.06.07
公开(公告)日2008.03.26
IPC分类号C02F3/06; C02F3/04
摘要
本发明涉及小型废水处理单元，其包括包括一个或多个由实心底塔板(1，9)组成的塔板系，所述塔板在待处理水的流动方向上彼此以递降方式布置并包含可更换型或可冲洗型填充材料，并且塔板设置为以0-10%倾斜以及塔板(1，9)在其至少一个端壁或边缘处提供有用于使水在各塔板系中始终从较高塔板(1，9)流到其下方的下一个塔板的开口(4，13)，待处理废水被迫以基本水平方向的流动流过每个塔板及其中所含的填充材料层到达塔板(1，9)的至少一个端壁或边缘，该端壁或边缘中存在的开口(4，13)为水流入该塔板系的下一个塔板中提供通道，使得待处理废水被迫流过处理单元中各塔板系内的所有塔板并通过在塔板系最低塔板的端壁或边缘处提供的开口(4，13)被排出。
权利要求书
1.小型废水处理单元，其特征在于该处理单元包括一个或多个由 实心底塔板(1，9)组成的塔板系，所述塔板在待处理水的流动方向上彼 此以递降方式布置并包含可更换型或可冲洗型填充材料，并且塔板设 置为以0-10%倾斜以及塔板(1，9)在其至少一个端壁或边缘处提供有用 于使水在各塔板系中始终从较高塔板(1，9)流到其下方的下一个塔板的 开口(4，13)，待处理废水被迫以基本水平方向的流动流过每个塔板及其 中所含的填充材料层到达塔板(1，9)的至少一个端壁或边缘，该端壁或 边缘中存在的开口(4，13)为水流入该塔板系的下一个塔板中提供通道， 使得待处理废水被迫流过处理单元中各塔板系内的所有塔板并通过在 塔板系最低塔板的端壁或边缘处提供的开口(4，13)排出。
2.权利要求1的处理单元，其特征在于每个塔板系的塔板(1)为矩 形形状并位于彼此至少部分重叠的位置。
3.权利要求2的处理单元，其特征在于每个塔板系包括10个塔 板(1)。
4.权利要求1的处理单元，其特征在于每个塔板系中的塔板(9) 从上面看基本为扇形形状并且沿递降式螺旋状路径围绕竖轴(15)布置， 使得塔板(9)在所述路径中重叠从而使每个塔板系中下一个塔板至少部 分地位于该塔板系中其上方前一塔板的下方，从而从上面看基本为扇 形的塔板(9)与竖轴(15)一起构成由2-6个基本为扇形的区域和由这些 区域围绕的竖轴(15)所构成的圆。
5.权利要求4的处理单元，其特征在于每个塔板系包括6个塔板 (9)。
6.权利要求4或5的处理单元，其特征在于处理单元提供有三个 沿着围绕竖轴(15)的三个不同的递降式螺旋状路径的塔板系。
7.权利要求1-5中任一项的处理单元，其特征在于在处理单元中 所用塔板(1，9)的一个或多个端壁或边缘处提供的排水口(4，13)设计为V 形切口锯齿状，用于使水横跨塔板(1，9)的整个宽度均匀分配。
说明书
小型废水处理单元
技术领域
本发明涉及小型废水处理单元。
背景技术
在小型废水处理单元中通常采用多种生物过滤器。生物过滤器的 性能基于在其中所用填充材料表面上生长的所谓生物膜。用于生物过 滤器填充材料中的粒子碎裂得越小，则对于处理单元的性能而言是不 可缺少的生物膜的表面积就越大。
与生物过滤器性能有关的不可缺少的另一个因素为废水在处理单 元中的保留时间。
目前通常用于生物过滤器中的填充材料包括塑料或石料或适当有 机材料的多种填料体。为了防止处理单元阻塞和确保过滤器中的气体 交换，过滤材料必须具有比较高的透水性。
在小型处理单元中，特别是设计用于一个或若干个家庭的那些处 理单元，废水量的相对波动是相当显著的。由于处理单元必须即使在 异常负荷尖峰时也能够为全部立刻处理过的水提供通道，需要为处理 单元装备相对于正常负荷为特大型的通过设备或者借助于技术上难以 实现的流速平衡系统。
高透水性过滤材料缩短水在处理单元中的保留时间，由此，在水 迅速通过的过滤器中的过滤材料层中，在技术上难以实现水通过量的 均匀分配。这些因素经常影响生物处理设备的纯化效果，特别是其中 水通过处理单元的流经距离短的小型的所谓处理组件(treatment packs)。
已经在小型处理单元中通过例如将待用过滤材料置于筛底篮或塔 板中的上升高度处而解决上述问题。因此，可以使水在过滤材料中的 分配更均匀，但是废水在过滤器中的保留时间不会太长久。
克服上述问题通常采用的另一个方法为使水多次循环通过过滤 器。再循环增强了处理单元的性能，然而需要单独的循环泵和相关的 控制系统，使得处理单元在技术上比简单的直通型过滤器更复杂并且 更昂贵。这提出了一个问题，特别是对于小型处理单元，考虑到成本 和更少的检修，其设计在功能上应该尽可能简单。
发明内容
本发明的目的是提供水处理设备，更特别地提供小型废水处理单 元，其中与水均匀分配、延迟时间增加、和避免过滤器阻塞有关的上 述问题被全部排除。
为了实现上述目的，本发明的小型废水处理单元的特征在于所述 处理单元包括一个或多个由实心底(solid-bottom)塔板组成的塔板系， 所述塔板在待处理水的流动方向上彼此以递降方式布置并包含可更换 型或可冲洗型填充材料，并且塔板设置为以0-10%倾斜以及塔板在其 至少一个端壁或边缘处提供有开口，该开口用于使水在各塔板系中始 终从较高塔板流到其下方的下一个塔板，待处理废水被迫以基本水平 方向的流动流过每个塔板及其中所含的填充材料层到达塔板的至少一 个端壁或边缘，该端壁或边缘中存在的开口为水流入该塔板系的下一 个塔板中提供通道，使得待处理废水被迫流过处理单元中各塔板系内 的所有塔板并通过在塔板系最低塔板的端壁或边缘处提供的开口排 出。
如上所述，可以通过将小型处理单元中所用过滤材料置于浅的实 心底塔板中克服现有技术已知的小型处理单元的问题，优选塔板具有 轻微的倾斜度并且布置为一个或多个塔板系。优选各塔板系中的塔板 数目最少为五个。
在各塔板系中，优选水从供应管流到最高塔板的一个端壁，从那 里开始水在处于优选略微倾斜位置处的塔板中流过过滤材料到达该塔 板的相对端壁并能够流过该端壁中存在的开口而流入该塔板系中的下 一个较低高度的塔板中。这样，待处理废水可以以基本水平方向的流 动流过整个塔板系。水从塔板系的最后的、最低塔板通过(优选处在 较低层的)端壁中存在的开口排出，并被导入到处理单元的排水管中。
过滤材料塔板的优选位于较低高度的壁的排水口优选设计为水利 工程所常用的V形槽的锯齿状(V-cut serration)，从而优选水顺利地横 跨塔板的整个宽度流到下一个塔板中。
本发明的其它优选实施方案的特征在权利要求中陈述。
本发明所实现的优于现有技术的优点
本发明的小型处理单元的设计提供了优于现有技术的小型处理单 元的以下益处：
与现有技术的生物过滤器相比，废水在处理单元中的保留时间增 加，因为当穿过上述塔板系行进时，待处理废水当其从处理单元顶部 的供应管开始以基本水平方向的流动流过塔板系流到位于塔板系底部 的排放点时被迫流过多倍距离。
本发明的处理单元有效地防止在超负荷情况下处理单元的阻塞。 在超负荷条件下，由于过滤材料没有足够的时间渗漏全部待处理水而 使处理单元过滤塔板中的水位上升。过剩水量作为过滤材料层上方的 捷径流(short-cut flow)流入下一个塔板。在超负荷条件下，处理单元的 纯化效果变差但是其透水性没有受损。
本发明的小型处理单元具有有效确保水均匀分配的设计，由于每 个过滤塔板的排水口可以设计为V形切口锯齿状，使得当从一个塔板 流到下一个时，水流均衡地通过塔板的整个宽度。
应用实施例
以下通过应用实施例更详细地描述本发明，当不应将其作为对本 发明的范围的限制。
