申请日2019.02.26
公开(公告)日2019.04.19
IPC分类号C02F3/12
摘要
本发明提供了一种采用滤砖的曝气生物滤池，上部设有进水管和/或进水渠，中部铺设有滤料层和承托板，底部设有出水管和反洗进水管，其配气系统包括铺设于承托板下方的滤砖层和布置在滤砖层的下方第一配气管路;滤砖层具有多列依次水平铺设的滤砖，其中，奇数列的所述滤砖为第一状态滤砖，偶数列的所述滤砖为第二状态滤砖;第一配气管路自所述曝气生物滤池外部连通至所述滤砖层并且延伸布置至所述第一状态滤砖和所述第二状态滤砖中的一种状态滤砖的各个滤砖。本发明还公开了一种利用上述曝气生物滤池进行水处理的方法。
权利要求书
1.一种采用滤砖的曝气生物滤池，该曝气生物滤池的上部设有进水管和/或进水渠，中部铺设有滤料层和在所述滤料层下方的承托板，所述曝气生物滤池的底部设有出水管和反洗进水管，其特征在于，
该曝气生物滤池的配气系统包括铺设于所述承托板下方的滤砖层和布置在所述滤砖层下方的第一配气管路;
所述滤砖层具有多列依次水平铺设的滤砖，其中，奇数列的所述滤砖为第一状态滤砖，偶数列的所述滤砖为第二状态滤砖;
所述第一配气管路自所述曝气生物滤池外部连通至所述滤砖层并且延伸布置至所述第一状态滤砖和所述第二状态滤砖中的一种状态滤砖的各个滤砖。
2.根据权利要求1所述的曝气生物滤池，其特征在于，
所述曝气生物滤池还包括第二配气管路，所述第二配气管路铺设于所述曝气生物滤池的底部的所述滤砖层之下，并且所述第一配气管路与所述第二配气管路相互间隔布置;所述第二配气管路连通至所述第一状态滤砖和所述第二状态滤砖中的未连通至所述第一配气管路的状态滤砖;
所述第一配气管路上设置第一配气阀，所述第二配气管路上设置第二配气阀，所述第一配气管路和第二配气管路由主曝气管分支而出，所述主曝气管上设置主曝气阀，所述第一配气阀和第二配气阀被配置成在曝气模式下只有一个处于打开状态，并且所述第一配气阀和第二配气阀被配置成经过预定时间后互换工作状态。
3.根据权利要求2所述的曝气生物滤池，其特征在于，
所述曝气生物滤池还设有反洗系统，所述反洗系统包括：与所述主曝气管连接的反洗空气管、与所述出水管连接的反洗水管、所述进水管上分支出的反洗排水管;
所述进水渠作为反洗排水渠;所述反洗空气管上设置有反洗空气阀，所述反洗水管上设置有反洗进水阀，所述反洗排水管上设置有反洗排水阀。
4.根据权利要求2所述的曝气生物滤池，其特征在于，
所述曝气生物滤池还设置有控制所述第一配气阀和所述第二配气阀自动切换的PLC控制系统。
5.根据权利要求3所述的曝气生物滤池，其特征在于，
所述滤砖的宽度不超过300mm。
6.一种利用如权利要求1～5之一所述的曝气生物滤池进行水处理的方法，其特征在于，
该曝气生物滤池在正常进水模式时：进水阀开启，出水阀开启;反洗进水阀关闭，反洗排水阀关闭，反洗空气阀关闭，主曝气阀开启;
当第一配气阀开启，第二配气阀关闭时，第一状态滤砖为曝气模式，第二状态滤砖为过滤模式;
当第一配气阀关闭，第二配气阀开启时，第一状态滤砖为过滤模式，第二状态滤砖为曝气模式;
所述第一配气阀和所述第二配气阀周期性交替开启，周期为2～4小时。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
该曝气生物滤池在反洗模式时具有三种反洗子模式，分别为：
单独气洗子模式时：反洗空气阀、第一配气阀、第二配气阀均开启，其余阀均关闭;
单独水洗子模式时：反洗进水阀、反洗排水阀均开启，其余阀均关闭;
气水联合反洗子模式时：反洗空气阀、第一配气阀、第二配气阀开启，反洗进水阀、反洗排水阀开启，其余阀关闭。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
该曝气生物滤池在正常进水模式运行4～6天后，运行反洗模式。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
该曝气生物滤池在正常进水模式时，池内一半滤砖为曝气状态，另一半滤砖为收水状态;
该曝气生物滤池在反洗模式时，所有滤砖的工况一样，同时布水或同时布水布气。
说明书
采用滤砖的曝气生物滤池及利用该曝气生物滤池的水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种采用滤砖的曝气生物滤池及利用该曝气生物滤池的水处理方法。
背景技术
曝气生物滤池，简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用。曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。
整体浇筑滤板，简称整浇滤板，采用专用塑制模板现场整体连续浇筑，并与滤池池壁连接为一体的、可安装滤头的钢筋混凝土滤板。可调式滤头，简称滤头，由滤帽、滤杆、预埋座三部分组成的可调滤头。其中，滤杆上具有调节功能的螺纹，旋转滤杆可上下调整滤杆上的进气孔使其保持在同一水平高度。塑制模板可用于安装可调式滤头，并在滤池内部完成整体浇筑钢筋混凝土滤板的专用塑制模板。
目前，曝气生物滤基本采用整浇滤板+滤头的布水布气系统，滤头固定安装于整体滤板上，反洗时反洗空气及反洗水共同由滤头下部进入混合后从滤头上部的滤帽排出。该系统在建设和运行中会出现以下问题：1、土建及安装施工复杂，施工周期长，施工精度不易保证。整池滤板需保证水平误差<±5mm。滤杆预埋件需提前埋置固定于滤板钢筋上，滤头布置通常为36个/㎡，以单格60㎡计算，每格滤头达到2000多个，且需保证全部滤头水平误差<±5mm。2、滤板以下需要设置1米高的滤室，用于安装布气管道及日常检修，故滤室占据池体容积较大但并不起到去除污染物的作用，属于浪费容积。3、滤池每平方米仅有36个布水布气点，布水布气点较少造成反洗强度不均。4、滤头在运行中容易出现破损或堵塞现象，从而使反洗强度不均，影响滤池运行效果。5、为使布水布气更加均匀并防止滤料堵塞滤头，滤板以上滤料以下需设置400mm卵石承托层。卵石承托层一方面占据滤池容积，另一方面由于卵石空隙加大，容易存泥，且无法反洗出来，长期运行出现承托层板结导致布水布气出现短流现象。
采用滤砖配水配气可以很好解决上述问题，但由于滤砖结构限制导致目前滤砖无法运用于曝气生物滤池系统。因为，曝气生物滤池运行时需要一直曝气，而普通滤池或反硝化滤池运行时不需要曝气。这是曝气生物滤池与其他滤池的最大区别。滤砖配水配气时，水与气同时由滤砖内部进入，经过两次分配，使气水均匀分布后同时向上方排出。但此种配水配气必须要求气水是同方向的，即气和水均由下向上分布。如果气和水反向分布(气体向上、水体向下)，则会产生气阻，无法实现水体过流。
曝气生物滤池如采用滤砖布水布气，仅有两种形式：水体上向流或水体下向流。下向流因滤砖气阻无法实现;而上向流，因污水需要先由滤砖进入池内(未经过滤料过滤)，时间长会堵塞滤砖表面空隙，最终无法布水布气，且因滤砖设置于滤池底部无法修理，故此方式也不可行。
现有曝气生物滤池主要技术如下：1、为保证整浇滤板施工水平误差，混凝土一次连续浇筑完成，并在初凝后安置跳板压光混凝土表面三次。滤板浇筑完毕后加草袋覆盖，并浇水湿润养护，养护时间不少于7天。养护期内不对踩踏或安装滤头。2、为保证滤帽安装水平误差在容许范围内，需向滤池布水区注水至预埋座内调节螺纹上口齐平，作为螺杆调剂基准。并用专用工具调节螺杆，使其上端平面与布水区水平面在同一高度上。3、为解决滤头在运行中损坏或堵塞的问题，现设计出可拆卸滤头，拆卸更换工作在滤板下部的滤室内部完成。4、为解决承托层积存污泥而板结的问题，有些滤池取消了承托层的设计，滤板上直接铺装滤料。
目前滤砖仅能用于普通过滤或反硝化滤池。用于普通滤池或反硝化滤池时均为下向流，当处于过滤模式时，水体由上而下经过滤砖;处于反洗模式时，反洗水和反洗气同时经过滤砖由下而上，此时过滤模式终止，即无水由上而下进入滤池和滤砖。
发明内容
为解决现有技术中的曝气生物滤池基本采用整浇滤板+滤头的布水补气系统的问题，也为了解决滤砖不能应用于曝气生物滤池的问题，本发明提供了一种采用滤砖的曝气生物滤池。
在根据本公开内容的曝气生物滤池中，该曝气生物滤池的上部设有进水管和/或进水渠，中部铺设有滤料层和在所述滤料层下方的承托板，所述曝气生物滤池的底部设有出水管和反洗进水管，该曝气生物滤池的配气系统包括铺设于所述承托板下方的滤砖层和布置在所述滤砖层的下方第一配气管路;所述滤砖层具有多列依次水平铺设的滤砖，其中，奇数列的所述滤砖为第一状态滤砖，偶数列的所述滤砖为第二状态滤砖;所述第一配气管路自所述曝气生物滤池外部连通至所述滤砖层并且延伸布置至所述第一状态滤砖和所述第二状态滤砖中的一种状态滤砖的各个滤砖。
优选地，所述曝气生物滤池还包括第二配气管路，所述第二配气管路铺设于所述曝气生物滤池的底部的所述滤砖层之下，并且所述第一配气管路与所述第二配气管路相互间隔布置;所述第二配气管路连通至所述第一状态滤砖和所述第二状态滤砖中的未连通至所述第一配气管路的状态滤砖;所述第一配气管路上设置第一配气阀，所述第二配气管路上设置第二配气阀，所述第一配气管路和第二配气管路由主曝气管分支而出，所述主曝气管上设置主曝气阀，所述第一配气阀和第二配气阀被配置成在曝气模式下只有一个处于打开状态，并且所述第一配气阀和第二配气阀被配置成经过预定时间后互换工作状态。
优选地，所述曝气生物滤池还设有反洗系统，所述反洗系统包括：与所述主曝气管连接的反洗空气管、与所述出水管连接的反洗水管、所述进水管上分支出的反洗排水管;所述进水渠作为反洗排水渠;所述反洗空气管上设置有反洗空气阀，所述反洗水管上设置有反洗进水阀，所述反洗排水管上设置有反洗排水阀。
优选地，在根据本公开内容的曝气生物滤池的一个优选实施方式中，还设置有控制所述第一配气阀和所述第二配气阀自动切换的PLC控制系统。
优选地，所述滤料层和所述滤砖层之间设有承托层，所述承托层为400mm卵石层。
优选地，所述滤砖的宽度不超过300mm。
根据本发明的另一方面，也提供了利用上述曝气生物滤池进行水处理的方法，该方法包括：该曝气生物滤池在正常进水模式时：进水阀开启，出水阀开启;反洗进水阀关闭，反洗排水阀关闭，反洗空气阀关闭，主曝气阀开启;当第一配气阀开启，第二配气阀关闭时，第一状态滤砖为曝气模式，第二状态滤砖为过滤模式。当第一配气阀关闭，第二配气阀开启时，第一状态滤砖为过滤模式，第二状态滤砖为曝气模式。所述第一配气阀和所述第二配气阀周期性交替开启，周期为2～4小时。
优选地，该曝气生物滤池在反洗模式时具有三种反洗子模式，分别为：单独气洗子模式时：反洗空气阀、第一配气阀、第二配气阀均开启，其余阀均关闭;独水洗子模式时：反洗进水阀、反洗排水阀均开启，其余阀均关闭;气水联合反洗子模式时：反洗空气阀、第一配气阀、第二配气阀开启，反洗进水阀、反洗排水阀开启，其余阀关闭。
优选地，该曝气生物滤池在正常进水模式运行4～6天后，运行反洗模式。
优选地，该曝气生物滤池在正常进水模式时，池内一半滤砖为曝气状态，另一半滤砖为收水状态;该曝气生物滤池在反洗模式时，所有滤砖的工况一样，同时布水或同时布水布气。
根据本公开内容中的曝气生物滤池，可获得的有益效果至少包括：
1、本发明中的曝气生物滤池可以设有双管配气系统，突破了将滤砖无法应用于曝气生物滤池上的瓶颈。
2、本发明中的曝气生物滤池原理及构造简单，较传统曝气生物滤池进增加了第一配气阀和第二配气阀。控制原理简单，可通过PLC控制系统时间控制第一配气阀和第二配气阀的开启及关闭。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
