本发明专利技术提供一种生物过滤系统(100)和一种用于过滤废水的方法。所述系统包括塔(102)，所述塔(102)含有填充床(108)、位于填充床下方的空气入口(116)和位于填充床上方的空气出口(118)，在所述填充床(108)上能够形成生物膜。填充床上方的供水器(110)在填充床上分散废水。所述生物膜用作从水中去除有机和/或无机污染物的生物接触反应器。在通过填充床的水过滤之后，经过滤的水和从填充床脱落的固体废物收集在位于填充床下方的集水槽(114)中。水从集水槽中的出水口(112)流至离心分离器(104)，所述离心分离器(104)从集水槽抽取的水中分离固体材料从而排出废物流和经过滤的水流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年2月13日提交的南非临时专利申请号2014/01101的优先权，其通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于净化污水的水过滤系统，并更具体地涉及生物过滤系统。
技术介绍
填充床通常用于促进液体/气体的相互作用并且通常由封装在容器内的多孔材料床提供。所述材料通常被称为填充材料或充填材料，其可以为较小的物质如岩石、拉西环等等。在某些情况下，材料床可以为专门设计的规整填料，如波纹板的排列。填充床通过提供较大的接触面积(即材料床的表面积)而改善了在化学或相似过程中两相之间的接触。因此，填充床通常包括位于材料床上方的气体出口和液体入口，以及位于材料床下方的气体入口和液体出口。然后液体可以缓慢地从液体入口经过材料床至液体出口。类似地，气体可以以与液体相反的方向从气体入口经过并与液体相接触。在本说明书中，“填充床”应该具有其最广泛的含义并包括在其中可以产生液体/气体界面的任何多孔床。填充床的众多应用之一是在冷却塔中。逆流冷却塔提供如上所述的填充床。来自热交换过程的热水从液体入口喷洒在材料床上。同时，空气从气体入口流动通过材料床。在这样做时，空气接触并冷却流经填充床的水。空气继续通过填充床向上流动并通过空气出口离开，而经冷却的水通常收集在位于填充床下方的容器底部的集水槽中，并通过液体出口离开。生物过滤是使用有机材料来捕获并生物降解污染物的污水的过滤。生物过滤器包括无机或有机过滤介质如岩石、炉渣、沙子、玻璃珠、泥煤或木屑，当废水在使用期间的过滤介质上流动时在过滤介质上生长生物膜。生物膜用作生物有机接触反应器并从污水中去除有机和无机污染物。随着继续使用，生物膜不断变厚从而导致在过滤介质中物质的积聚最终可能堵塞过滤器，由此减少通过过滤器的废水流。生物膜可以使用氧化性化学物质从过滤介质中进行定期清洗或者可以使用水或空气的脉冲洗刷掉。这可能是需要额外的人力并造成过滤器停工时间的耗时过程。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种生物过滤系统，所述生物过滤系统包括封装填充床的塔，通过填充床上方的供水器和填充床下方的集水槽中的出水口，填充床下方的空气入口和填充床上方的空气出口，在填充床上能够形成生物膜，其特征在于所述系统进一步包括离心分离器，所述离心分离器可操作以从集水槽抽取的水中分离固体物质从而排出废物流和经过滤的水流。本专利技术的另一特征提供泵以从集水槽至供水器来循环水。本专利技术的另一特征提供离心分离器以连续运行；并且，离心分离器配置成定期地排出废物流。本专利技术的另一特征提供装有阀和定时器的离心分离器的废物出口，所述废物出口配置成定期地排出废物流。本专利技术的另一特征提供离心分离器，所述离心分离器将过滤的水返回至集水槽；可替代地，所述离心分离器将过滤的水返回至供水器。本专利技术的另一特征提供空气入口，所述空气入口位于填充床和集水槽的中间。本专利技术的还另一特征提供位于填充床上方的供水器，所述供水器包括配置成在填充床上精细地分散水的喷嘴或喷雾器。本专利技术的另一特征提供填充床，其包括高度多孔的聚丙烯填充介质。本专利技术的另一特征提供集水槽，所述集水槽包括供水入口阀和经过滤的水出口阀，所述供水入口阀配置成定期地供应水流入集水槽中，所述经过滤的水出口阀配置成定期地允许水从集水槽中流出；供水入口阀通过控制单元和液面传感器，优选浮球液位开关进行控制；经过滤的水出口阀通过定时器进行控制。在本专利技术的一个实施方案中，供水入口阀和经过滤的水出口阀沿着管道进行提供，所述管道将集水槽连接至布置位于填充床上方的供水器，使得供水入口阀和经过滤的水出口阀两者位于离心分离器的下游并且供水入口阀位于经过滤的水出口阀的下游，其中供水入口阀和经过滤的水出口阀配置成具有大约相等的水的流速。本专利技术还提供一种用于过滤废水的方法，所述方法包括以下步骤：在塔中的填充床上产生生物膜，将来自供水器废水精细地分散在生物膜上；在集水槽中收集水；使用离心分离器从集水槽的水中分离固体物质；从离心分离器中排出废物流和经过滤的水流；将集水槽中的水任选地与来自离心分离器的经过滤的水流一起循环至供水器。本专利技术的另一特征进一步提供以下步骤：使用液面传感器感测集水槽中水的水平；通过供水入口阀定期地供应水至集水槽中并使用与液面传感器联通的电磁阀和控制单元控制供应至集水槽中的水的量。本专利技术的另一特征进一步提供以下步骤：允许水定期地从集水槽中流出并通过定时器控制从集水槽中流出的水的量。可替代地，所述方法包括以下步骤：连续供应水至将集水槽连接至位于填充床上方的供水器的管道，连续地允许水以相似的流速从管道中流出，前提是水在离心分离器的下游流入和流出管道并且供应水至阀的下游管道，水通过该阀从管道中流出。附图说明本专利技术现将仅通过实施例并参照附图进行描述，在附图中：图1为说明根据本专利技术第一实施方案的生物过滤系统的示意图；图2为说明根据本专利技术第二实施方案的生物过滤系统的示意图；图3为说明根据本专利技术第三实施方案的生物过滤系统的示意图；图4为说明每十天经处理的水和未处理的水COD的柱形图；图5为说明每十天COD百分数降低的柱形图；图6为说明经处理的水的pH值相对于未处理的水的pH值的折线图；图7为说明经处理的水的酸容量相对于未处理的水的酸容量的柱形图；图8为说明经处理的水中总硫酸盐相对于未处理的水中总硫酸盐的柱形图；图9为说明经处理的水中总磷酸盐相对于未处理的水中总磷酸盐的柱形图；图10为说明经处理的水中总铵含量相对于未处理的水中总铵含量的柱形图；图11为说明经处理的水中总亚硝酸盐含量相对于未处理的水中总亚硝酸盐含量的柱形图；以及图12为说明在未处理的水中、离心机的流出物中和经处理的水中悬浮固体的柱形图。具体实施方式图1为说明根据本专利技术第一实施方案的生物过滤系统(100)的示意图。本专利技术的水过滤系统被称为生物过滤系统，因为生物接触反应器处理水以去除污染物。生物过滤系统(100)具有塔(102)、离心分离器(104)和泵(106)。在该实施方案中，塔(102)为水冷却塔，所述塔(102)具有填充床(108)和位于床(108)下方的集水槽(114)，在填充床(108)上能够形成生物膜。在床(108)的上方设置供水器(110)，并在床(108)下方在集水槽(114)中设置出水口(112)。空气入口(116)设置在塔(102)中在床(108)和集水槽(114)的中间，空气出口(118)设置在床(108)的上方。在该实施方案中，塔为工业冷却塔，如由Industrial Cooling Towers(Pty)有限公司供应的“ICT 650小1500冷却塔”。然而，在另一实施方案中，可使用大型冷却塔，如常见于发电站的自然通风湿式冷却双曲线塔。在该实施方案中，填充床(108)包括高度多孔的聚丙烯填充介质。填充介质为结合了聚丙烯片材和波纹表面的蜂窝状基质。填充介质可以为任何类型的合适材料并且可以包括任何类型的多孔且具有适当大表面积的基质、栅格、砖堆或挤出通道的网状物。管道(120)将出水口(112)连接至供水器(110)。泵(106)内联装配在管道(120)中并且可操作泵(106)将水从集水槽(114)经过管道(120)泵送至供水器(110)。在该实施方案中，泵(106)为0.45kW的游泳池泵。集水槽(114)还具有供本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物过滤系统(100，200，300)，所述生物过滤系统(100，200，300)包括塔(102，202，302)，所述塔(102，202，302)封装填充床(108)、填充床上方的供水器(110，210，310)、填充床下方的集水槽(114，214，314)中的出水口(112，312)、填充床下方的空气入口(116)和填充床上方的空气出口(118)，在填充床(108)上能够形成生物膜，其特征在于所述系统进一步包括离心分离器(104，204，304)，所述离心分离器(104，204，304)能被操作以从抽取自集水槽的水中分离固体材料从而排出废物流和经过滤的水流。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 ZA 2014/011011.一种生物过滤系统(100，200，300)，所述生物过滤系统(100，200，300)包括塔(102，202，302)，所述塔(102，202，302)封装填充床(108)、填充床上方的供水器(110，210，310)、填充床下方的集水槽(114，214，314)中的出水口(112，312)、填充床下方的空气入口(116)和填充床上方的空气出口(118)，在填充床(108)上能够形成生物膜，其特征在于所述系统进一步包括离心分离器(104，204，304)，所述离心分离器(104，204，304)能被操作以从抽取自集水槽的水中分离固体材料从而排出废物流和经过滤的水流。2.根据权利要求1所述的生物过滤系统，其中泵(106，206，306)将水从集水槽循环至供水器。3.根据权利要求1或2所述的生物过滤系统，其中所述离心分离器连续运行。4.根据权利要求1，2或3中任一项所述的生物过滤系统，其中所述离心分离器配置成定期地排出废物流。5.根据权利要求4所述的生物过滤系统，其中所述离心分离器的废物出口(122，222，322)装有阀和定时器，所述阀和所述定时器配置成定期地排出废物流。6.根据前述权利要求中任一项所述的生物过滤系统，其中所述离心分离器将经过滤的水返回至集水槽或供水器。7.根据前述权利要求中任一项所述的生物过滤系统，其中空气入口位于填充床和集水槽的中间。8.根据前...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·E·克卢蒂，D·M·德贝尔斯，M·博特斯，
申请(专利权)人：斯坦陵布什大学，
类型：发明
国别省市：南非;ZA
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