CN220012339U - 一种多功能生物滤池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能生物滤池，涉及污水处理技术领域，以解决现有技术中生物滤池的硝化滤池和反硝化滤池分别设置，占地面积大和成本高的问题，该多功能生物滤池包括生物滤池本体、供气机构和供水机构，生物滤池本体内设置有反硝化区、硝化区和布管区，硝化区和反硝化区依次垂直设置于布管区的上方，布水管路与供水泵连接并延伸至布管区内，上布气管路和下布气管路并联后与风机连接且在上布气管路和下布气管路的入口端均设置有控制阀，上布气管路延伸至于硝化区的下侧，下布气管路延伸至布管区内，在反硝化区的顶部设置有反洗排水口。该生物滤池提高污水的处理效率，且减小占地面积，运行费用大大低于传统生物滤池的费用。

Description

一种多功能生物滤池

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种多功能生物滤池。

背景技术

生物滤池是指由特定填料填充的生物反应构筑物，其中填料可起到为微生物提供具有结构支撑作用的生存空间，污水可通过与富集在填料表面微生物接触，利用生物生理作用使污水得到净化。生物滤池最大的特点是生物氧化和物理截留过滤于一体，无需设置二沉池，具有容积负荷大，水力停留时间短，基建投资少，水质高等优点。

但是传统的生物滤池也存在一定的缺点：a、由于反硝化异养菌和硝化的自养菌世代增殖期不同，所需的环境条件亦不同，不能在同一滤池中同时实现硝化和反硝化作用，需要分级设置曝气生物滤池和反硝化生物滤池，增加占地面积和投资成本；b、滤池中滤料分级布置，自下而上滤料直径依次减小，上部小粒径滤料易随出水流失，降低处理效果并对后续工艺产生不利影响；c、传统生物滤池采用长柄滤头布水布气，施工复杂，且滤池滤料易堵塞，板结。

专利CN 211570248 U公开了一种生物滤池，包括依次串联连接的进水调节池、硝化滤池、反硝化滤池和出水调节池；硝化滤池内部沿水流方向依次设有第一填料层和第二填料层，反硝化滤池内部沿水流方向依次设有第三填料层、第四填料层和第五填料层，所有填料层由粒径为1-5mm的填料组成。这种生物滤池的硝化滤池和反硝化滤池分别设置，增加占地面积和投资成本，不够经济。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能生物滤池，以解决现有技术中生物滤池的硝化滤池和反硝化滤池分别设置，占地面积大和成本高的问题，本实用新型的多功能生物滤池有效去除了废水中的氨氮、硝酸盐氮、总氮、悬浮物，提高污水的处理效率，且减小占地面积，减小基建费用，同时使生物滤池的能耗降低，运行费用大大低于传统生物滤池的费用。

本实用新型提供的一种多功能生物滤池，包括生物滤池本体、供气机构和供水机构，所述生物滤池本体内设置有反硝化区、硝化区和布管区，所述硝化区和所述反硝化区依次垂直设置于所述布管区的上方，所述供水机构包括布水管路和供水泵，所述布水管路与所述供水泵连接并延伸至所述布管区内，所述供气机构包括风机、上布气管路和下布气管路，所述上布气管路和所述下布气管路并联后与所述风机连接且在所述上布气管路和所述下布气管路的入口端均设置有控制阀，所述上布气管路延伸至所述硝化区的下侧，所述下布气管路延伸至所述布管区内，在所述反硝化区的顶部设置有反洗排水口。

作为本实用新型的一个优选方案，还包括第一滤板和第二滤板，所述第一滤板和所述第二滤板分别水平设置于所述反硝化区的下侧和所述硝化区的下侧且所述第一滤板和所述第二滤板的周边均与所述生物滤池本体的内壁连接。

作为本实用新型的一个优选方案，所述反硝化区包括承托层、反硝化滤料层和反硝化区保护层，所述反硝化滤料层和反硝化区保护层依次垂直设置于所述承托层的上方，所述上布气管路延伸至所述反硝化区保护层中，所述反洗排水口对应设置于所述反硝化区保护层的侧壁上。

作为本实用新型的一个优选方案，所述硝化区包括硝化滤料层、硝化区保护层和出水堰，所述硝化区保护层设置于所述硝化滤料层的上侧，所述出水堰设置于所述硝化区保护层的上侧，所述出水堰上设置有出水口。

作为本实用新型的一个优选方案，所述生物滤池本体包括第一池体部和第二池体部，所述第二池体部连接于所述第一池体部的上侧，所述第一池体部在垂直方向上的横截面积相等，所述第二池体部由下至上横截面积逐渐增大，所述反硝化区设置于所述第一池体部内，所述硝化区设置于所述第二池体部内。

作为本实用新型的一个优选方案，所述出水口通过循环管路与所述布水管路连接。

作为本实用新型的一个优选方案，在布水管路上设置有碳源投加装置，所述碳源投加装置用于向所述反硝化区投加碳源。

作为本实用新型的一个优选方案，所述承托层的高度为20-30cm，所述反硝化滤料层的高度为100-300cm，所述反硝化区保护层的高度为50-80cm。

作为本实用新型的一个优选方案，所述硝化滤料层的高度为200-400cm，所述硝化区保护层的高度为50-80cm。

作为本实用新型的一个优选方案，所述反硝化滤料层中的滤料为生物陶粒或膨胀黏土，所述反硝化滤料层中的滤料直径为4-6mm，所述硝化滤料层中的滤料为火山岩，所述硝化滤料层中的滤料直径为2-4mm。

与现有技术相比，本实用新型有以下积极效果：

本实用新型提供的多功能生物滤池，通过包括生物滤池本体、供气机构和供水机构，生物滤池本体内设置有反硝化区、硝化区和布管区，硝化区和反硝化区依次垂直设置于布管区的上方，供水机构包括布水管路和供水泵，布水管路与供水泵连接并延伸至布管区内，供气机构包括风机、上布气管路和下布气管路，上布气管路和下布气管路并联后与风机连接且在上布气管路和下布气管路的入口端均设置有控制阀，上布气管路延伸至硝化区的下侧，下布气管路延伸至布管区内，在反硝化区的顶部设置有反洗排水口。本实用新型的多功能生物滤池在运行时，污水通过供水泵将污水通过布水管路输送至生物滤池本体内的布管区，污水向上流至反硝化区，反硝化菌将废水中和硝化区回流水的硝酸盐氮还原为氮气从水中溢出而完成脱氮过程，用于去除有机物和硝酸盐氮；污水向上流至硝化区，硝化区内的硝化菌将用于去除氨氮及部分剩余有机物，同时污水在穿过硝化区和反硝化区的过程中，使污水中的大部分悬浮物被截留，使废水得到澄清，污水从硝化区的顶部流出生物滤池本体。本实用新型的多功能生物滤池通过将硝化区设置于反硝化区的上方且将两种生物反应区设置在同一生物滤池本体中，在一个滤池内实现硝化/反硝化功能，有效去除了废水中的氨氮、硝酸盐氮、总氮、悬浮物，提高污水的处理效率，且减小占地面积，减小基建费用。另外，该生物滤池使进水和反洗水共用同一供水机构，提供曝气和提供空气反冲洗采用同一供气机构，风机在正常运行时，作为曝气风机使用，反冲洗时，作为反洗风机使用，减少了用电设备，使生物滤池的能耗降低，运行费用大大低于传统生物滤池的费用。再者，反硝化区和硝化区能够分别进行定期反冲洗，清洗后的污水分别从反硝化区顶部的反洗排水口和硝化区的顶部排出，清洗简单方便，设备维护成本较低，保证设备的高效运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的多功能生物滤池的结构示意图；

图2为本实用新型中的布水管路与布气管路的结构示意图；

图3为本实用新型中的第一滤板和第二滤板的结构示意图。

图中：1、生物滤池本体；11、第一池体部；12、第二池体部；2、供气机构；21、风机；22、下布气管路；23、上布气管路；3、供水机构；31、供水泵；32、布水管路；33、碳源投加装置；41、第一滤板；42、第二滤板；5、布管区；6、反硝化区；61、承托层；62、反硝化滤料层；63、反硝化区保护层；7、硝化区；71、硝化滤料层；72、硝化区保护层；73、出水堰。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例提供的一种多功能生物滤池，如图1-图3所示，包括生物滤池本体1、供气机构2和供水机构3。生物滤池本体1内设置有反硝化区6、硝化区7和布管区5，硝化区7和反硝化区6依次垂直设置于布管区5的上方。供水机构3包括布水管路32和供水泵31，布水管路32与供水泵31连接并延伸至布管区5内。供气机构2包括风机21、上布气管路23和下布气管路22，上布气管路23和下布气管路22并联后与风机21连接且在上布气管路23和下布气管路22的入口端均设置有控制阀，风机21能够分别为上布气管路23和下布气管路22供气。上布气管路23延伸至硝化区7的下侧，下布气管路22延伸至布管区5内，在反硝化区6的顶部设置有反洗排水口。上布气管路23和下布气管路22均与总供气管路连接并通过总供气管路与风机21连接。如图2所示，布水管路32与下布气管路22在布管区5内交错设置。

本实施例的多功能生物滤池在运行时，污水通过供水泵31将污水通过布水管路32输送至生物滤池本体1内的布管区5，污水向上流至反硝化区6，反硝化菌将废水中和硝化区回流水中的硝酸盐氮还原为氮气从水中溢出而完成脱氮过程，用于去除有机物和硝酸盐氮；污水向上流至硝化区7，硝化区7内的硝化菌将用于去除氨氮及部分剩余有机物，同时污水在穿过硝化区7和反硝化区6的过程中，使污水中的大部分悬浮物被截留，使污水得到澄清，污水从硝化区7的顶部流出生物滤池本体1。

反硝化区的反应需在无氧条件下进行，反硝化菌为异养菌，而硝化细菌生活在有氧的水中或砂层中，只有同时满足了水分与氧气的供应，它们才能存活。在生物滤池进行污水处理的过程中，上布气管路23入口端的控制阀打开，下布气管路22入口端的控制阀关闭，风机21只为上布气管路23供气，使硝化区处于供氧状态，而反硝化区处于无氧状态，符合生物池内各区的反应需求。

本实施例的多功能生物滤池在对反硝化区6进行反洗时，将下布气管路22入口端的控制阀打开，先单独采用压缩空气反冲，使黏附在反硝化区6滤料表面上的大量生物膜被剥落下来；然后采用供水机构3提供反冲洗水，使气、水联合反冲，反冲水可将剥落下来的生物膜从反硝化区6顶部的反洗排水口处带出池外，在压缩空气共同的作用下，反硝化区6的滤料层产生松动、并略有膨胀，使生物膜更容易被水冲走，并可减少水的反冲洗强度，减小反冲洗水量；最后单独采用供水机构3用水冲洗，将反硝化区6的滤层冲洗干净。本实施例的多功能生物滤池在对硝化区7进行反洗时，将上布气管路23的控制阀打开，通过压缩空气使黏附在硝化区7滤料表面上的大量生物膜被剥落下来，然后采用供水机构3从反硝化区6的底部提供反冲水，进行气、水联合反冲，反冲后的水从硝化区7的顶部流出生物滤池本体1。

本实施例的多功能生物滤池通过将硝化区7设置于反硝化区6的上方且将两种生物反应区设置在同一生物滤池本体1中，在一个滤池内实现硝化/反硝化功能，有效去除了废水中的氨氮、硝酸盐氮、总氮、悬浮物，提高污水的处理效率，且减小占地面积，减小基建费用。另外，该生物滤池使进水和反洗水共用同一供水机构3，提供曝气和提供空气反冲洗采用同一供气机构2，风机21在正常运行时，作为曝气风机使用，反冲洗时，作为反洗风机使用，减少了用电设备，使生物滤池的能耗降低，运行费用大大低于传统生物滤池的费用。再者，反硝化区6和硝化区7能够分别进行定期反冲洗，清洗后的污水分别从反硝化区6顶部的反洗排水口和硝化区7的顶部排出，清洗简单方便，设备维护成本较低，保证设备的高效运行。

优选地，如图1所示，本实施例的多功能生物滤池还包括第一滤板41和第二滤板42，第一滤板41和第二滤板42分别水平设置于反硝化区6的下侧和硝化区7的下侧且第一滤板41和第二滤板42的周边均与生物滤池本体1的内壁连接。第一滤板41和第二滤板42分别对反硝化区6和硝化区7起到承托、支撑的作用，同时对污水起到过滤的作用，且第二滤板42对反硝化区6的滤料具有阻挡的作用。

如图3所示，第一滤板41和第二滤板42采用穿孔板，无需长柄滤头布水布气，相较于传统的设置长柄滤头的布水布气的方式，本申请使滤池不易堵塞，运行更稳定。

优选地，如图1所示，反硝化区6包括承托层61、反硝化滤料层62和反硝化区保护层63，反硝化滤料层62和反硝化区保护层63依次垂直设置于承托层61的上方，上布气管路23延伸至反硝化区保护层63中，反洗排水口对应设置于反硝化区保护层63的侧壁上。承托层61置于第一滤板41之上，第二滤板42设置于反硝化区保护层63之上。反硝化菌附着在反硝化滤料层62的滤料上，能够与通过的污水充分接触反应。优选地，承托层61的高度为20-30cm，反硝化滤料层62的高度为100-300cm，反硝化区保护层63的高度为50-80cm。优选地，反硝化滤料层62中的滤料为生物陶粒或膨胀黏土，反硝化滤料层62中的滤料直径为4-6mm。

反硝化区保护层63为一定高度的水层，一方面为下部反硝化区的滤层在反洗时的滤料的微膨胀状态提供一定的空间，防止滤料流失，另一方面为反洗废水提供收集空间，同时防止反洗时反硝化区6的滤料进入上层硝化区7。

优选地，如图1所示，硝化区7包括硝化滤料层71、硝化区保护层72和出水堰73，硝化区保护层72设置于硝化滤料层71的上侧，出水堰73设置于硝化区保护层72的上侧，出水堰73上设置有出水口。硝化滤料层71设置于第二滤板42上。优选地，硝化滤料层71的高度为200-400cm，硝化区保护层72的高度为50-80cm。硝化滤料层71中的滤料为火山岩，硝化滤料层71中的滤料直径为2-4mm。出水堰73位于硝化区保护层72的上侧，用于出水。

硝化区保护层72为一定高度的水层，一方面在硝化滤料层71上部形成一定高度的水层空间，防止反洗时硝化滤料层71的滤料流失，并保证留出安装出水堰73的空间，通过出水堰73将系统产水收集输送至下一工艺段。

优选地，如图1所示，生物滤池本体1包括第一池体部11和第二池体部12，第二池体部12连接于第一池体部11的上侧。第一池体部11在垂直方向上的横截面积相等。第二池体部12由下至上横截面积逐渐增大。反硝化区6设置于第一池体部11内，硝化区7设置于第二池体部12内。第一池体部11为圆柱状或长方体状，第二池体部12为倒锥状或倒棱锥状。

污水通过反硝化区6时为等速过滤，污水通过硝化区7时为变速过滤，硝化区7由下至上横截面积逐渐变大，反硝化区6与硝化区7的水力停留时间比为2:1-5:1。污水通过硝化区7时由下至上流速减小，减小水流通过出水堰73时的流速，避免水流将滤料冲出生物滤池本体1。

优选地，出水口通过循环管路与布水管路32连接。污水在经过反硝化区6与硝化区7的净化作用后通过出水堰73流出生物滤池本体1，一部分出水可以通过循环管路循环流至布水管路32中，进入生物滤池本体1中进行反硝化反应循环净化，当污水达到符合要求时通过出水口排出系统。

优选地，如图1所示，在布水管路32上设置有碳源投加装置33，碳源投加装置33用于向反硝化区6投加碳源。反硝化菌为异养菌，反硝化反应需要一定浓度的有机物作为碳源，因此需保持水体中特定的碳源，反硝化过程中所需的外加碳源可以选用甲醇、乙酸、乙酸钠或葡萄糖等物质的溶液，由碳源储罐储存并经碳源投加泵根据计算需要精确投加于缺氧的反硝化区6内。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可做出若干变形和改进，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能生物滤池，其特征在于，包括生物滤池本体(1)、供气机构(2)和供水机构(3)，所述生物滤池本体(1)内设置有反硝化区(6)、硝化区(7)和布管区(5)，所述硝化区(7)和所述反硝化区(6)依次垂直设置于所述布管区(5)的上方，所述供水机构(3)包括布水管路(32)和供水泵(31)，所述布水管路(32)与所述供水泵(31)连接并延伸至所述布管区(5)内，所述供气机构(2)包括风机(21)、上布气管路(23)和下布气管路(22)，所述上布气管路(23)和所述下布气管路(22)并联后与所述风机(21)连接且在所述上布气管路(23)和所述下布气管路(22)的入口端均设置有控制阀，所述上布气管路(23)延伸至所述硝化区(7)的下侧，所述下布气管路(22)延伸至所述布管区(5)内，在所述反硝化区(6)的顶部设置有反洗排水口；

所述反硝化区(6)包括承托层(61)、反硝化滤料层(62)和反硝化区保护层(63)，所述反硝化滤料层(62)和反硝化区保护层(63)依次垂直设置于所述承托层(61)的上方，所述上布气管路(23)延伸至所述反硝化区保护层(63)中，所述反洗排水口对应设置于所述反硝化区保护层(63)的侧壁上；

所述硝化区(7)包括硝化滤料层(71)、硝化区保护层(72)和出水堰(73)，所述硝化区保护层(72)设置于所述硝化滤料层(71)的上侧，所述出水堰(73)设置于所述硝化区保护层(72)的上侧，所述出水堰(73)上设置有出水口。

2.根据权利要求1所述的一种多功能生物滤池，其特征在于，还包括第一滤板(41)和第二滤板(42)，所述第一滤板(41)和所述第二滤板(42)分别水平设置于所述反硝化区(6)的下侧和所述硝化区(7)的下侧且所述第一滤板(41)和所述第二滤板(42)的周边均与所述生物滤池本体(1)的内壁连接。

3.根据权利要求1所述的一种多功能生物滤池，其特征在于，所述生物滤池本体(1)包括第一池体部(11)和第二池体部(12)，所述第二池体部(12)连接于所述第一池体部(11)的上侧，所述第一池体部(11)在垂直方向上的横截面积相等，所述第二池体部(12)由下至上横截面积逐渐增大，所述反硝化区(6)设置于所述第一池体部(11)内，所述硝化区(7)设置于所述第二池体部(12)内。

4.根据权利要求1所述的一种多功能生物滤池，其特征在于，所述出水口通过循环管路与所述布水管路(32)连接。

5.根据权利要求1所述的一种多功能生物滤池，其特征在于，在布水管路(32)上设置有碳源投加装置(33)，所述碳源投加装置(33)用于向所述反硝化区(6)投加碳源。

6.根据权利要求1所述的一种多功能生物滤池，其特征在于，所述承托层(61)的高度为20-30cm，所述反硝化滤料层(62)的高度为100-300cm，所述反硝化区保护层(63)的高度为50-80cm。

7.根据权利要求1所述的一种多功能生物滤池，其特征在于，所述硝化滤料层(71)的高度为200-400cm，所述硝化区保护层(72)的高度为50-80cm。

8.根据权利要求1所述的一种多功能生物滤池，其特征在于，所述反硝化滤料层(62)中的滤料为生物陶粒或膨胀黏土，所述反硝化滤料层(62)中的滤料直径为4-6mm，所述硝化滤料层(71)中的滤料为火山岩，所述硝化滤料层(71)中的滤料直径为2-4mm。