專利名稱：一種污水處理工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理工藝，特別是一種采用浮動(dòng)生物床進(jìn)行水處理的 污水處理工藝，本發(fā)明還涉及該污水處理工藝所采用的設(shè)備，屬于污水處理技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生活污水和各種工業(yè)廢水是目前造成水污染的主要因素，污水中含有大量 的有機(jī)污染物和氮元素等，在排入地表水體后，因氧化分解消耗大量溶解氧而 導(dǎo)致水體缺氧，使水體環(huán)境遭到破壞。大量的污水排放除導(dǎo)致水污染外，也導(dǎo) 致了水資源的浪費(fèi)，所以采用合適的水處理工藝處理污水并將處理后的污水回 用于生活或生產(chǎn)是十分必要的。
目前，污水處理方法較多，所采用的過(guò)濾器也多種多樣。其中，浮動(dòng)生物
床技術(shù)是將生物膜法與活性污泥法有機(jī)結(jié)合，以提升活性污泥系統(tǒng)中C0D、 B0D 等有機(jī)污染物去除率和增加脫氮效果。這種技術(shù)可有效提升活性污泥池的容積 負(fù)荷的2 4倍，并通過(guò)硝化和反硝化作用，來(lái)降解有機(jī)污染物和實(shí)現(xiàn)有效脫氮。 其過(guò)濾器一般采用上部進(jìn)水底部出水的過(guò)濾方式，污水由過(guò)濾器上部進(jìn)入，經(jīng) 過(guò)過(guò)濾層過(guò)濾后，清水由過(guò)濾器底部排出。在水處理過(guò)程中，生物床厚度不斷 變厚，致使過(guò)濾器內(nèi)壓力不穩(wěn)定，出水阻力大，耗能高，過(guò)濾器運(yùn)行中易堵塞， 需要頻繁進(jìn)行反沖洗，不僅耗水量大，而且反沖洗后出水水質(zhì)不穩(wěn)定，影響水 處理的效果，且填料使用壽命短，水處理成本高。在采用浮動(dòng)生物床技術(shù)進(jìn)行 水處理過(guò)程中，為了增加水中的溶氧量，通常還需要對(duì)污水進(jìn)行曝氣處理，常用的方法是采用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，該種曝氣方法需要消耗大量的能源，不利于
節(jié)能，而且影響生物膜在填料上的生長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新的污水處理工藝， 其過(guò)濾床阻力小，耗能低，不需要頻繁進(jìn)行反沖洗，水處理效果好，運(yùn)行成本 低。
本污水處理工藝是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的該污水處理工藝的裝置采 用浮動(dòng)床過(guò)濾器，過(guò)濾器內(nèi)由下至上設(shè)有由懸浮介質(zhì)組成的浮動(dòng)床過(guò)濾層、砂 石過(guò)濾層，進(jìn)水管自上而下穿過(guò)各過(guò)濾層通入浮動(dòng)床過(guò)濾層以下，其污水處理 工藝步驟為污水經(jīng)過(guò)曝氣后，通過(guò)進(jìn)水管自浮動(dòng)床過(guò)濾層下部通入，水中的 微生物附著在懸浮介質(zhì)表面形成浮動(dòng)生物過(guò)濾床，污水由下至上依次通過(guò)浮動(dòng) 生物過(guò)濾床、砂石過(guò)濾層過(guò)濾，清水由過(guò)濾器的上部溢流排出，污泥由設(shè)在過(guò) 濾器下部的排放口排放。
本發(fā)明是利用懸浮介質(zhì)作為載體，使水中的懸浮顆粒及豐富的微生物附著 在懸浮介質(zhì)表面并拓殖更多的微生物，形成浮動(dòng)的生物過(guò)濾床，在過(guò)濾器內(nèi)浮 動(dòng)生物床上下連續(xù)緩慢運(yùn)動(dòng)，通過(guò)微生物來(lái)降解水中的有機(jī)污染物和實(shí)現(xiàn)有效 脫氮。污水由下至上流動(dòng)，可提高水力停留的時(shí)間，有利于微生物對(duì)水中污染 物的降解。隨著水處理的進(jìn)行，懸浮介質(zhì)上附著更多的懸浮顆粒及微生物，浮 動(dòng)生物過(guò)濾床的厚度變厚，當(dāng)懸浮介質(zhì)上附著的顆粒及微生物的重量大于水的 浮力發(fā)生塌陷時(shí)或生物床在上下緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，將懸浮顆粒及老化的微生物沉淀 在過(guò)濾器底部，可通過(guò)污水管道將其排出。本發(fā)明的水處理工藝，通過(guò)曝氣過(guò) 程使水中的溶氧量提高，有利于微生物的生長(zhǎng)，提高生物濾床的水處理能力。
4水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，可動(dòng)態(tài)或靜態(tài)排放。排放時(shí)，打開(kāi)排放閥，沉淀在 過(guò)濾器底部的污泥自排放口排出，同時(shí)過(guò)濾器內(nèi)的水位下降，水位在下降過(guò)程 中由上而下對(duì)各過(guò)濾層進(jìn)行沖洗，實(shí)現(xiàn)了在排污的過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)反沖洗，不 僅減少了反沖洗的頻次，延長(zhǎng)了填料的使用壽命，而且大大減少了反沖洗的耗 水量，降低了水處理的成本。為了提高排污過(guò)程中的反沖洗效果及污泥排放的 效果，本發(fā)明的污泥排放可采用多點(diǎn)排放的方式，即在過(guò)濾器下部多點(diǎn)布置排 放口。在打開(kāi)排放閥排污時(shí)，過(guò)濾器內(nèi)的生物床在水力作用下開(kāi)始分離，并分 離附著的懸浮物及老化的微生物，排污結(jié)束后，隨著過(guò)濾器內(nèi)水位的提高，懸 浮介質(zhì)重新組合進(jìn)入下一輪循環(huán)生物過(guò)濾周期。
本發(fā)明中的砂石過(guò)濾層除了起過(guò)濾的作用外，還用于控制浮動(dòng)力較強(qiáng)的懸 浮介質(zhì)。
本發(fā)明的曝氣過(guò)程可通過(guò)設(shè)置在進(jìn)水管頂端的溢流槽進(jìn)行曝氣。污水自溢 流槽溢流進(jìn)入過(guò)濾器，污水在溢流過(guò)程中進(jìn)行階梯式曝氣，可有效增加水中的 溶氧量，有利于微生物的生長(zhǎng)，提高生物濾床的水處理能力。
由于本發(fā)明的進(jìn)水利用水自身的重力作用靠高度落差自然進(jìn)水，且在進(jìn)水 管底部設(shè)置布水器，因此過(guò)濾器內(nèi)的水力均勻，壓力穩(wěn)定，而浮動(dòng)生物濾床在 運(yùn)行過(guò)程中其厚度通過(guò)重力和浮力自然調(diào)節(jié)，因此過(guò)濾器內(nèi)的壓力可通過(guò)生物 床自動(dòng)調(diào)節(jié)，過(guò)濾器內(nèi)的壓力始終處于相對(duì)的穩(wěn)定狀態(tài)，過(guò)濾床阻力小，耗能 低，出水水質(zhì)更加穩(wěn)定。
本發(fā)明的水處理工藝所采用的設(shè)備是 一種浮動(dòng)床過(guò)濾器，包括罐體，罐 體內(nèi)由下至上設(shè)有由懸浮介質(zhì)組成的浮動(dòng)床過(guò)濾層、砂石過(guò)濾層，進(jìn)水管自罐 體上部穿過(guò)上述過(guò)濾層通入浮動(dòng)床過(guò)濾層以下，進(jìn)水管的出水端連接有布水器，其進(jìn)水端與溢流槽的溢流口相通；罐體下部設(shè)有至少一個(gè)污泥排放口，罐體的 上部設(shè)有溢流槽，出水管與該溢流槽相通。
本發(fā)明的污泥排放口可為一個(gè)或多點(diǎn)布置的多個(gè)，為了提高排污過(guò)程中的 反沖洗效果及污泥的排放效果，可采用多點(diǎn)布置。多點(diǎn)排污時(shí)，不僅可將沉淀 在罐體底部的污泥盡可能排出，而且有利于提高反沖洗效果。
為了提高懸浮介質(zhì)在過(guò)濾器內(nèi)的浮動(dòng)力，以提高浮動(dòng)床過(guò)濾層的過(guò)濾能力 及提高其自身的自動(dòng)調(diào)節(jié)床身厚度的功能，本發(fā)明中的懸浮介質(zhì)應(yīng)釆用浮動(dòng)力 較好的材料， 一般可采用浮動(dòng)力較好的彈性高分子固體過(guò)濾材料，如聚丙烯、 聚丙乙烯等材料，以聚丙乙烯為最佳。懸浮介質(zhì)的粒徑可為25~65mm，其形狀 可采用正方形或球形或圓柱形或其他形狀。
為了達(dá)到較好的水處理效果，所述浮動(dòng)床過(guò)濾層的體積占罐體體積的 30 40%。
本發(fā)明的有益效果是過(guò)濾器內(nèi)壓力穩(wěn)定，過(guò)濾床阻力小，耗能低；過(guò)濾 器在運(yùn)行過(guò)程中，污泥可動(dòng)態(tài)及靜態(tài)排放，排污的同時(shí)達(dá)到反沖洗的目的，不 需要周期性頻繁反沖洗，耗水量少；浮動(dòng)介質(zhì)在水中隨著水位升降可重新組合 形成新的過(guò)濾床，生物床厚度可自然調(diào)節(jié)，出水水質(zhì)更加穩(wěn)定；出水通過(guò)過(guò)濾 器上部的溢流槽排出，可進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。本發(fā)明可適用于處理各種工業(yè) 污水及生活污水，適用于提高大型污水處理廠的水處理能力，還適用于處理湖 泊水中綠藻分離。


圖1是本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖中，l罐體，2浮動(dòng)過(guò)濾層，3砂石過(guò)濾層，4進(jìn)水管，5溢流槽，6溢流槽，7出水管，8布水器，9排放口， IO承托板。
具體實(shí)施例方式
如附圖所示， 一種浮動(dòng)床過(guò)濾器，包括罐體l，罐體l內(nèi)由下至上設(shè)有由懸 浮介質(zhì)組成的浮動(dòng)床過(guò)濾層2、砂石過(guò)濾層3。浮動(dòng)床過(guò)濾層2的懸浮介質(zhì)采用 浮動(dòng)力較強(qiáng)的高分子固體材料聚丙乙烯，其粒徑可為25~65mm，其形狀可采用 正方形或球形或圓柱形或其他形狀，其填充率是30~40%。砂石過(guò)濾層3由承托 板10支承。進(jìn)水管4自罐體1上部穿過(guò)上述過(guò)濾層通入浮動(dòng)床過(guò)濾層2以下， 進(jìn)水管4的出水端連接有布水器8，其進(jìn)水端與設(shè)在進(jìn)水管頂端的溢流槽5的溢 流口相通。罐體1下部設(shè)有至少一個(gè)污泥排放口 9，罐體1的上部設(shè)有溢流槽6， 出水管7與該溢流槽相通。
污水由溢流槽5的溢流堰溢流入進(jìn)水管4，并通過(guò)布水器8均勻地通入過(guò)濾 器底部，污水由下而上依次通過(guò)浮動(dòng)床過(guò)濾層2、砂石過(guò)濾層3，污水得到過(guò)濾， 污水中的COD、 BOD、氨氮等污染物得到降解，清水由溢流槽6的溢流堰進(jìn)入 溢流槽6，并進(jìn)入出水管7。污水在溢流過(guò)程中進(jìn)行階梯式曝氣，可增加水中的 溶氧量，有利于微生物的生長(zhǎng)。污水在通過(guò)浮動(dòng)床過(guò)濾層時(shí)，水中的懸浮顆粒 及豐富的微生物附著在懸浮介質(zhì)表面并拓殖更多的微生物，形成浮動(dòng)的生物過(guò) 濾床，通過(guò)微生物來(lái)降解水中的有機(jī)污染物和實(shí)現(xiàn)有效脫氮。隨著水處理的進(jìn) 行，懸浮介質(zhì)上附著更多的懸浮顆粒及微生物，浮動(dòng)生物過(guò)濾床的厚度變厚， 當(dāng)懸浮介質(zhì)上附著的顆粒及微生物的重量大于水的浮力發(fā)生塌陷時(shí)或生物床在 上下緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，將懸浮顆粒及老化的微生物沉淀在過(guò)濾器底部。排放污泥時(shí)， 打開(kāi)排放閥的同時(shí)過(guò)濾器內(nèi)的生物床在水力作用下開(kāi)始分離，并分離附著的懸 浮物及老化的微生物，隨污泥排出過(guò)濾器。在排污時(shí)，隨著水位的下降，過(guò)濾器內(nèi)的水自上而下地對(duì)各過(guò)濾層自動(dòng)進(jìn)行反沖洗，污水自排污口排出。為了提 高排污過(guò)程中的反沖洗效果及污泥的排放效果，可采用多點(diǎn)排污的方式。排污 結(jié)束關(guān)上閥門后，隨著過(guò)濾器內(nèi)水位的提高，懸浮介質(zhì)重新組合進(jìn)入下一輪循 環(huán)生物過(guò)濾周期。
本發(fā)明過(guò)濾床阻力小，耗能低，水處理效果好，不需要頻繁反沖洗，耗水 量少，運(yùn)行成本低，適用于處理各種工業(yè)污水及生活污水，適用于提高大型污 水處理廠的水處理能力，還適用于處理湖泊水中綠藻分離。
權(quán)利要求
1、一種污水處理工藝，其特征是該污水處理工藝的裝置采用浮動(dòng)床過(guò)濾器，過(guò)濾器內(nèi)由下至上設(shè)有由懸浮介質(zhì)組成的浮動(dòng)床過(guò)濾層、砂石過(guò)濾層，進(jìn)水管自上而下穿過(guò)各過(guò)濾層通入浮動(dòng)床過(guò)濾層以下，其污水處理工藝步驟為污水經(jīng)過(guò)曝氣后，通過(guò)進(jìn)水管自浮動(dòng)床過(guò)濾層下部通入，水中的微生物附著在懸浮介質(zhì)表面形成浮動(dòng)生物過(guò)濾床，污水由下至上依次通過(guò)浮動(dòng)生物過(guò)濾床、砂石過(guò)濾層過(guò)濾，清水由過(guò)濾器的上部溢流排出，污泥由設(shè)在過(guò)濾器下部的排放口排放。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的污水處理工藝，其特征是所述曝氣過(guò)程是通 過(guò)設(shè)置在進(jìn)水管頂端的溢流槽進(jìn)行曝氣。
3、 一種浮動(dòng)床過(guò)濾器，包括罐體(1)，其特征是罐體(1)內(nèi)由下至 上設(shè)有由懸浮介質(zhì)組成的浮動(dòng)床過(guò)濾層(2)、砂石過(guò)濾層(3)，進(jìn)水管(4)自罐體(1)上部穿過(guò)上述過(guò)濾層通入浮動(dòng)床過(guò)濾層(2)以下，進(jìn)水管(4)的出水端連接有布水器(8),其進(jìn)水端與溢流槽(5)的溢流口相通；罐體(1)的下部設(shè)有至少一個(gè)污泥排放口 (9),其上部設(shè)有溢流槽(6)，出水管(7)與溢 流槽(6)相通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的浮動(dòng)床過(guò)濾器，其特征是所述浮動(dòng)床過(guò)濾層內(nèi)的懸浮介質(zhì)為彈性高分子固體過(guò)濾材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的浮動(dòng)床過(guò)濾器，其特征是所述彈性高分子過(guò)濾材料是聚丙乙烯。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的浮動(dòng)床過(guò)濾器，其特征是懸浮介質(zhì) 的粒徑為25 65mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的浮動(dòng)床過(guò)濾器，其特征是所述浮動(dòng) 床過(guò)濾層的體積占罐體體積的30 40%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種污水處理工藝及其設(shè)備，特別是一種采用浮動(dòng)生物床進(jìn)行水處理的污水處理工藝及設(shè)備。該污水處理工藝的裝置采用浮動(dòng)床過(guò)濾器，過(guò)濾器內(nèi)由下至上設(shè)有由懸浮介質(zhì)組成的浮動(dòng)床過(guò)濾層、砂石過(guò)濾層，進(jìn)水管自上而下穿過(guò)各過(guò)濾層通入浮動(dòng)床過(guò)濾層以下。污水經(jīng)過(guò)曝氣后，通過(guò)進(jìn)水管自浮動(dòng)床過(guò)濾層下部通入，水中的微生物附著在懸浮介質(zhì)表面形成浮動(dòng)生物過(guò)濾床，污水由下至上依次通過(guò)浮動(dòng)生物過(guò)濾床、砂石過(guò)濾層過(guò)濾，清水由過(guò)濾器的上部溢流排出，污泥由設(shè)在過(guò)濾器下部的排放口排放。本發(fā)明的過(guò)濾床阻力小，耗能低，不需要頻繁進(jìn)行反沖洗，水處理效果好，運(yùn)行成本低。
文檔編號(hào)C02F9/14GK101580327SQ20091001998
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者李曉玉, 李永成, 趙衍忠 申請(qǐng)人:李曉玉