叠式曝气生物滤池制造技术

本实用新型专利技术公开了预处理微污染原水的叠式曝气生物滤池及其方法。其叠式曝气生物滤池包括一座降流式预曝气生物滤池和两座升流式曝气生物滤池，在降流式预曝气生物滤池体下方设有一个与其横截面积相同，高度为３．５～４ｍ的管廊，两座升流式曝气生物滤池位于管廊与降流式预曝气生物滤池体的两侧，第一级降流式预曝气生物滤池通过位于管廊内的出水管分别与两座第二级升流式曝气生物滤池的配水配气槽连接。本实用新型专利技术有效利用了空间，采用集中的鼓风曝气系统，造价低，节能，有机物和氨氮净化效率高，适于微污染水源的给水生物预处理。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及给水预处理领域，具体是涉及预处理给水的叠式曝气生物滤池。
技术介绍
曝气生物滤池，是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发的生物膜法处理新工艺，最初用于污水的三级处理，后发展为可以直接用于二级处理。该技术采用高比表面积的粒状填料作为生物膜载体，其突出的特点是生物量多，水力负荷大，水力停留时间短，氧利用率高，有机污染物去除率高，有机氮和氨氮可以完全硝化，又具有截滤悬浮物的功能，不需再设生物膜沉淀池。因此，曝气生物滤池是一种效率高、占地少、投资省、能耗低、运行可靠，自动化程度高、出水水质好、具有较大发展潜力的净水工艺。目前，曝气生物滤池工艺技术的开发都是以污水处理作为目标。随着我国城市供水与国际标准接轨，而饮用水源有机污染却普遍严重，迫切需要在常规的“混凝—沉淀—砂滤—消毒”城市给水处理工艺中引入给水生物预处理工艺技术，将原水中的有机物和氨氮处理达到饮用水源水质标准。城市给水生物预处理期待曝气生物滤池工艺技术，但是微污染原水生物预处理与污水的二级或三级处理在水质方面存在显著差别，具体为(1)原水含有多种杂质以及藻类和贝类等水生生物，需要采取措施防止滤头堵塞；(2)原水的有机污染物及氨氮浓度与污水相比低很多，适合采用较大的水力负荷；(3)原水水质不似城市污水稳定，往往随季节显著变化春夏丰水期的污染物浓度低且水温高，有机物易于去除且需氧量低；秋冬枯水期的有机物和氨氮浓度高且温度低，需氧量是丰水期的几倍。故需要与之相适应的鼓风曝气系统；(4)原水的预处理通常以地表水环境质量标准确定水质目标，比污水处理严格得多。因此，直接采用污水曝气生物滤池工艺并不能取得令人满意的效果，这也是至今未见城市给水生物预处理采用曝气生物滤池工艺的原因。曝气生物滤池结构与普通快滤池相似，但是增加了曝气系统，按水流方向可以分为升流式和降流式曝气生物滤池两种形式。早期应用多为降流式，随着升流式的优点被认同，污水处理已基本采用升流式工艺。给水是日常生活用水，是经未经预处理的带有微污染的原水处理所得。为了避免水中杂质和滋生水生生物堵塞滤头，国内已见直接采用降流式给水曝气生物滤池的工程试验。但是由于城市给水曝气生物滤池的水力负荷往往是污水曝气生物滤池的1.5～2倍，而降流式水流向下与曝气气流向上形成逆向流，加大水力负荷所造成的水头损失大幅增加，故采用降流式不合适。升流式气水同向流，在水气上升过程中可把底部截留的SS带入滤池中上部，增加了滤池的纳污能力，延长了工作周期，但滤池下部的配水配气长柄滤头易被杂质或滋生的水生生物堵塞，需要进行严格的前处理。用于二级处理的污水曝气生物滤池通常以“细格栅—沉砂池—沉淀池—超细格栅”工艺进行一级处理，既能够防止水中杂质堵塞配水系统，又降低悬浮物浓度，延长反冲洗周期。如果给水曝气生物滤池工艺采用相同的前处理单元，则不仅占地面积相对过大，也未必能够有效阻止贝类和藻类等水生生物穿透，而且自然沉降对微污染原水浊度的去除率不高，当原水浊度较高时，将导致给水曝气生物滤池的水头损失增加较快，不利于采用集中的鼓风曝气系统。污水曝气生物滤池的生物膜生长快，水头损失变化大，为使各个滤池的曝气不受水头变化的影响，每座污水曝气生物滤池都单独配置鼓风机，形成独立的曝气系统。如果给水曝气生物滤池采用相同的曝气方式将不利于节能，这是因为不同季节需氧量相差几倍，即使采用变频鼓风机也不易在高效段运行，而且鼓风设备的投资及其维护管理工作量显著增大，从而失去技术优势。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有曝气生物滤池应用于给水生物预处理存在的上述技术缺陷，提供一种对微污染原水有机物和氨氮净化效率高、占地少、造价低以及运行费用低的预处理给水的叠式曝气生物滤池。本技术的目的通过如下技术方案实现如图1、2所示，叠式曝气生物滤池，包括一座第一级降流式预曝气生物滤池和两座第二级升流式曝气生物滤池，在第一级降流式预曝气生物滤池体1下方设有一个与其横截面积相同，高度为3.5～4m的管廊26，两座第二级升流式曝气生物滤池位于管廊26与第一级降流式预曝气生物滤池体1的两侧，第一级降流式预曝气生物滤池通过位于管廊26内的出水管11分别与两座第二级升流式曝气生物滤池的配水配气槽19连接。为进一步实现本技术目的，有益的是所述第一级降流式预曝气生物滤池包括总进水渠3，配水槽4、第一级曝气生物滤池体1，大颗粒滤料7、卵石垫层8、长柄滤头9、配水配气集水槽10和出水管11；总进水渠3位于降流式预曝气生物滤池体1的上部外侧与第一级曝气生物滤池体1内上部的配水槽4连接，第一级曝气生物滤池体1内从上到下设有大颗粒滤料7、卵石垫层8和长柄滤头9和配水配气集水槽10，配水配气集水槽10与出水管11连接。所述第二级升流式曝气生物滤池包括第二级升流式曝气生物滤池体14、配水配气槽19、长柄滤头16、卵石垫层25、小颗粒滤料24、曝气鼓风机29、曝气管15、出水槽22、出水管23，所述配水配气槽19与第二级升流式曝气生物滤池体14连通，第二级升流式曝气生物滤池体14内从下到上分别设有长柄滤头16、卵石垫层25和小颗粒滤料24，卵石垫层25内设有曝气管15，曝气管15与曝气鼓风机29连接，第二级升流式曝气生物滤池体14上端与位于其上部外侧的出水槽22连接，出水槽22与出水管23连接。所述第一级降流式预曝气生物滤池设有反冲洗装置，包括反冲洗进气管12、反冲洗进水管13、反冲洗水泵27、反冲洗鼓风机28、反冲洗排水槽6和反冲洗排水管5，所述反冲洗鼓风机28和冲洗水泵27分别与反冲洗进气管12和反冲洗进水管13连接，设在管廊26上端的反冲洗进气管12和反冲洗进水管13分别与配水配气集水槽10连接，设在第一级曝气生物滤池体1上端的反冲洗排水槽6与反冲洗排水管5连接。所述第二级升流式曝气生物滤池设有反冲洗装置，包括反冲洗进气管17、反冲洗进水管18、反冲洗水泵27、反冲洗鼓风机28、反冲洗排水槽21和反冲洗排水管20，所述反冲洗鼓风机28和冲洗水泵27分别与设在管廊26内下端的反冲洗进气管17和反冲洗进水管18连接，反冲洗进气管17和反冲洗进水管18分别与配水配气槽19连接，设在第二级曝气生物滤池体14上端外侧的反冲洗排水槽21与第二级曝气生物滤池体14连接，并与反冲洗排水管20连接。本技术的原理以第一级降流式预曝气生物滤池取代沉淀池作为前处理，由于采用大颗粒滤料以及不直接曝气，大幅度提高了降流式滤池的滤速，其水力负荷达到斜管沉淀池的2倍左右，而对浊度和水中杂质以及水生生物的去除率则高于斜管沉淀池和格栅，可以有效防止水中杂质和水生生物堵塞滤头。第一级降流式预曝气生物滤池也具有生物处理功能，大颗粒滤料表面的生物膜利用原水预曝气提供溶解氧，进行有机物降解、有机氮氨化以及氨氮硝化。由于微污染原水的微生物增殖缓慢，第二级升流式曝气生物滤池的水头损失的增加主要是生物絮凝去除浊度造成的，提高第一级滤池对浊度的去除率可以使第二级滤池在反冲洗前后水头损失变化很小，这是采用集中的鼓风曝气系统而又不会造成各个滤池之间曝气不均的前提条件。采用集中的曝气系统，不仅可以大大减少鼓风机台数以及增加备用，还可以通过开启鼓风机台数简单而有效地调节供气量，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
叠式曝气生物滤池，其特征在于：包括一座第一级降流式预曝气生物滤池和两座第二级升流式曝气生物滤池，在第一级降流式预曝气生物滤池体（１）下方设有一个与其横截面积相同，高度为３．５～４ｍ的管廊（２６），两座第二级升流式曝气生物滤池位于管廊（２６）与第一级降流式预曝气生物滤池体（１）的两侧，第一级降流式预曝气生物滤池通过位于管廊（２６）内的出水管（１１）分别与两座第二级升流式曝气生物滤池的配水配气槽（１９）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆少鸣，申石泉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]