專利名稱：無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
好氧生物處理方法已廣泛應(yīng)用于生活污水、城市污水和有機性生產(chǎn)廢水的處理。污水的好氧生物處理方法包括三類活性污泥法、生物膜法、自然生物處理法，前兩者應(yīng)用較廣泛?；钚晕勰喾ê筒糠稚锬しㄍ枰貧?，這就增加了設(shè)備投資和運行費用。自然生物氧化法雖然一般無需曝氣，但通過水面復(fù)氧、植物光合作用或植物根系輸氧等方式供氧量低，而且這類方法存在占地面積大、處理負荷低、易受自然因素影響等缺點。無曝氣的生物濾池一般通過自然通風(fēng)供氧，但存在著容易堵塞，進水濃度受限制等缺點。生物轉(zhuǎn)盤是一種無曝氣的低能耗生物處理法，但需要在池壁上安裝機械傳動裝置，水深也受到限制。另一方面，我國地表水體的污染相當嚴重，對受污染地表水進行有效凈化的方法很少，種植水生植物、人工水草等方法均不太理想，投加生物菌劑成本高，受水流影響大，效果難以持久。由于曝氣受到限制及水的流動性等因素，上述處理效率較高的好氧生物處理方法在地表水體水質(zhì)凈化中難有用武之地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有好氧生物水處理需要曝氣設(shè)備，其設(shè)備投資和運行費用較高；自然生物氧化法雖然無需曝氣設(shè)備，但通過水面復(fù)氧、植物光合作用或植物根系輸氧等方式其供氧量低，而且這類方法存在占地面積大、處理負荷低、易受自然因素影響；以及無曝氣的生物濾池一般通過自然通風(fēng)供氧，但存在著容易堵塞，進水濃度受限制等問題。提供一種無需曝氣的浮沉生物填料水處理設(shè)備。本發(fā)明進行好氧生物水處理無需曝氣，能耗低、效果好、投資省，無需污泥回流，維護管理方便，而且特別適于地表水體的水質(zhì)凈化。本發(fā)明包含氣囊1、填料制成的填料架2、氣體連通軟管9、氣泵10、補氣管11、排氣閥13和進氣閥14，氣囊1設(shè)置在被處理水中，填料制成的填料架2固定在氣囊1上，氣體連通軟管9的一端與氣囊1相連通，氣體連通軟管9的另一端與水體外的進氣閥14的出口端相連接，補氣管11的一端與進氣閥14的入口端相連接，補氣管11的另一端與氣泵10的出口相連接，排氣閥13的入口端與氣體連通軟管9相連通。本發(fā)明的基本原理在于氣囊和填料的關(guān)系猶如魚鰾和魚的身體的關(guān)系，通過氣囊的充氣、排氣，填料可以在水中上下浮沉。經(jīng)培養(yǎng)后，填料上附著生長著生物膜。當填料沉入水中時，水中的有機污染物被填料上的生物膜吸附；當填料浮出水面時，填料表面生物膜上的固著水層從空氣中吸收氧，向生物膜供氧并可將氧帶入水中，使水中的溶解氧含量增加。有了氧氣來源后，填料上的生物膜就可以通過生物化學(xué)作用降解水中的有機污染物，使水質(zhì)得到凈化。隨著微生物的繁殖，填料表面的生物膜逐漸增厚，在內(nèi)部形成厭氧層并開始老化，老化的生物膜在水流的剪切作用下脫落，脫落的生物膜通過沉淀池從水中分離。本發(fā)明具有如下優(yōu)點反應(yīng)池內(nèi)無需曝氣，污泥也無需回流，因此動力消耗很低，運行成本大大降低；省去了大型的曝氣設(shè)備和復(fù)雜的曝氣管路，基建投資省；不需要經(jīng)常調(diào)節(jié)生物污泥量，不會產(chǎn)生污泥膨脹的麻煩；運行方式靈活，可實現(xiàn)硝化反硝化功能；微生物濃度高，污泥產(chǎn)量低；系統(tǒng)抗沖擊負荷能力強；由于無污泥回流，可直接向二沉池中投加混凝劑除磷；污水有機物濃度適應(yīng)范圍廣；安裝和維護管理方便；可用于受污染地表水體的治理，并發(fā)揮好氧生物處理法高效的優(yōu)點?？梢姡景l(fā)明具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一(參見圖1)本實施方式由氣囊1、填料制成的填料架2、氣體連通軟管9、氣泵10、補氣管11、排氣閥13和進氣閥14組成，氣囊1設(shè)置在被處理水中，填料制成的填料架2固定在氣囊1上，氣體連通軟管9的一端與氣囊1相連通，氣體連通軟管9的另一端與水體外的進氣閥14的出口端相連接，補氣管11的一端與進氣閥14的入口端相連接，補氣管11的另一端與氣泵10的出口相連接，排氣閥13的入口端與氣體連通軟管9相連通。本實施方式是針對地表水體治理的方式，裝置的氣囊和填料架直接置于要治理的地表水中，采用錨固定之以防順水流漂走，氣泵等放置于岸邊或船上。
具體實施方式
二(參見圖1)本實施方式由進水管4、進水渠5、出水管6、出水渠7、反應(yīng)池8、氣囊1、填料制成的填料架2、氣體連通軟管9、氣泵10、補氣管11、排氣閥13和進氣閥14組成，進水渠5固定在反應(yīng)池8一側(cè)外壁的上部，進水渠5與反應(yīng)池8相連通，進水管4固定在進水渠5的外壁上，進水管4與進水渠5相連通，出水渠7固定在反應(yīng)池8另一側(cè)外壁的上部，出水渠7與反應(yīng)池8相連通，出水管6固定在出水渠7的外壁上，出水管6與出水渠7相連通，氣囊1設(shè)置在反應(yīng)池8內(nèi)，填料制成的填料架2固定在氣囊1上，氣體連通軟管9的一端通過反應(yīng)池8的池壁與氣囊1相連通，氣體連通軟管9的另一端與進氣閥14的出口端相連接，補氣管11的一端與進氣閥14的入口端相連接，補氣管1 1的另一端與氣泵10的出口相連接，排氣閥13的入口端與反應(yīng)池8外部的氣體連通軟管9相連通。填料制成的填料架2的高度為0.5～3.5m。本實施方式為有反應(yīng)池的無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，用于生活污水、城市污水和有機性生產(chǎn)廢水的處理。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三(參見圖1)本實施方式與具體實施方式
一或二的不同點在于，本實施方式在具體實施方式
一或二的基礎(chǔ)上又增加了活塞筒12和閥門15，閥門15的出口端與氣體連通軟管9相連通，閥門15的入口端與活塞筒12的出口端相連通。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四(參見圖1)本實施方式與具體實施方式
二的不同點在于，本實施方式在具體實施方式
二的基礎(chǔ)上又增加了氣罐16和截止閥17，氣罐16的出口端與閥門15的入口端相連通，氣罐16的進口端和進氣閥14的出口端相連通，氣罐16的進口端和氣體連通軟管9之間連接有截止閥17。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
二相同。
在以上實施方式的設(shè)備中，攜有填料的氣囊在水中浮沉是通過氣囊的充氣、排氣來實現(xiàn)的。當氣囊充氣到一定程度，產(chǎn)生的浮力大于填料的重力時，使填料上?。划敋饽遗艢膺_到一定程度，產(chǎn)生的浮力小于填料的重力時，填料下沉?？刂茪饽业某錃?、排氣就可以控制填料的浮沉及浮沉的幅度。氣囊的充氣、排氣可以有以上三種方式一是活塞供氣方式，供氣系統(tǒng)在池外設(shè)活塞筒，活塞筒通過氣體連通管與氣囊相連，利用活塞的前后移動實現(xiàn)氣囊的充氣、排氣，氣泵和排氣閥無需頻繁啟閉，只要適當向氣路系統(tǒng)內(nèi)補充漏失氣量；二是氣罐供氣方式，通過電動控制氣罐供氣管上的閥門和排氣閥的啟閉實現(xiàn)氣囊的充氣、排氣，這樣氣泵無需頻繁啟閉，只要間歇向氣罐供氣，維持氣罐內(nèi)壓力在工作范圍；三是氣泵供氣、電動排氣閥排氣方式，通過電動控制氣體連通管上的排氣閥排氣，使填料下沉，關(guān)閉排氣閥，啟動氣泵向氣囊充氣，使填料上浮。
具體實施方式
五本實施方式中制成填料架的填料為各種不會對水造成污染的塑料或纖維，如聚氯乙烯、聚乙烯或酚醛樹脂等材料，填料的形狀為蜂窩狀、束狀、筒狀、列管狀、波紋狀、板狀、網(wǎng)狀、盾狀或圓環(huán)輻射狀等，填料的性狀為硬性、軟性或半軟性。填料做成填料架成組布置，填料架采用輕質(zhì)塑料，填料制成填料架的過程是將一個個或一根根的填料有序地固定在塑料架上，填料架下面或中下部縛有氣囊1，多組填料架可合用一個或幾個氣囊，也可一組填料架用幾個氣囊。氣囊1的材料為具有一定伸縮性的橡膠或塑料，并且不會對水造成污染。氣囊1的形狀可為球形、長橢圓形、扁形或條形等。當填料高寬比大時，為避免填料浮沉過程中翻倒，可以設(shè)置導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿固定在池底或池壁上，填料沿導(dǎo)向桿浮沉。反應(yīng)池內(nèi)流態(tài)可以采用推流式、完全混合式或兩者相結(jié)合，反應(yīng)池可以設(shè)置單級或多級，運行方式可以為連續(xù)運行或間歇運行。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一、二、三、四或五相同。
權(quán)利要求
1.一種無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，其特征在于它包含氣囊(1)、填料制成的填料架(2)、氣體連通軟管(9)、氣泵(10)、補氣管(11)、排氣閥(13)和進氣閥(14)，氣囊(1)設(shè)置在被處理水中，填料制成的填料架(2)固定在氣囊(1)上，氣體連通軟管(9)的一端與氣囊(1)相連通，氣體連通軟管(9)的另一端與進氣閥(14)的出口端相連接，補氣管(11)的一端與進氣閥(14)的入口端相連接，補氣管(11)的另一端與氣泵(10)的出口相連接，排氣閥(13)的入口端與水體外的氣體連通軟管(9)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，其特征在于填料制成的填料架(2)的高度為0.5～3.5m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，其特征在于無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備增加了活塞筒(12)和閥門(15)，閥門(15)的出口端與氣體連通軟管(9)相連通，閥門(15)的入口端與活塞筒(12)的出口端相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，其特征在于無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備又增加了氣罐(16)和截止閥(17)，氣罐(16)的出口端與閥門(15)的入口端相連通，氣罐(16)的進口端和進氣閥(14)的出口端相連通，氣罐(16)的進口端和氣體連通軟管(9)之間連接有截止閥(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，其特征在于制成填料架的填料為塑料或纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，其特征在于填料的形狀為蜂窩狀、束狀、筒狀、列管狀、波紋狀、板狀、網(wǎng)狀、盾狀或圓環(huán)輻射狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，其特征在于氣囊(1)的材料為橡膠或塑料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，其特征在于氣囊(1)的形狀為球形、長橢圓形、扁形或條形。
全文摘要
無曝氣浮沉生物填料水處理設(shè)備，它涉及一種水處理設(shè)備。本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有好氧生物水處理需要曝氣設(shè)備，其設(shè)備投資和運行費用較高；無曝氣設(shè)備但通過水面復(fù)氧、植物光合作用或植物根系輸氧等方式供氧量低，存在所用設(shè)備占地面積大、處理負荷低、易受自然因素影響等問題。無曝氣的生物濾池存在著容易堵塞，進水濃度受限制等問題。本發(fā)明氣囊(1)設(shè)置在被處理水中，填料制成的填料架(2)固定在氣囊(1)上，補氣管(11)的一端與進氣閥(14)的入口端相連接，排氣閥(13)的入口端與水體外的氣體連通軟管(9)相連通。本發(fā)明具有進行好氧生物水處理無需曝氣，能耗低，無需污泥回流，投資省，特別適于地表水體的水質(zhì)凈化的優(yōu)點。
文檔編號C02F3/10GK1850652SQ20061001003
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者顧仁政, 張立秋, 封莉, 袁建磊 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)