一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，包括引水单元、生物转笼、生态沉淀池以及人工湿地，引水单元设置在生物转笼的上方，经过生物转笼处理后的污水通过水渠依次与生态沉淀池、人工湿地相连，生物转笼包括底座、固定轴、转动轴、填料笼、水槽以及接水器，填料笼的中心处设有贯穿设置的转动轴，转动轴内侧设有贯穿设置的固定轴，固定轴两端均与底座相连，填料笼外侧设有水槽，水槽一端与填料笼相连，水槽另一端设有与引水单元相对应的接水器；本发明专利技术装置由自流式水力驱动，节约能源，适合处理农村污水，而且，跟生物转盘相比，生物膜表面积更大，处理效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统
本专利技术涉及一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，属于污水处理设备领域。
技术介绍
对于山区农村，人口分散，房屋地势、地形复杂，生活污水处理设施可选类型少、运维难度大，再加上农村水处理运行从业人员的技术水平和管理水平较低，大山腹地的农村生活污水处理面临很大困难。为提高生活污水的处理效果，山区农村的生活污水净水系统要求设施简便、能耗小且易于管理。目前，实践中已有的生物转盘技术作为一种较理想的生物处理技术，具有系统安装便捷、操作和运行费用低等优点，且不需要曝气，节约能源，同时在较短的接触时间就可得到较高的净化效果，现已得到广泛应用。生物转盘是由水槽和部分浸没于污水中的旋转盘体组成的生物处理构筑物，主要包括盘片、接触反应槽、转轴及驱动装置。不过，现有生物转盘存在转盘比表面积小和盘片上微生物易脱落的问题，且一般由电力驱动。
技术实现思路
本专利技术的目的是构建一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，利用山区等地势高差实现自流式水力驱动，节约能源，运行简便，利用转笼内填充的大比表面积填料处理污水，并强化复氧，具有良好的污水处理效率。本专利技术构建一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，与现有生物转盘技术相比，优点在于：①使用比表面积大的填料，增大生物膜表面积；②填料笼为多孔圆柱体，可降低笼内填料受到的水流冲击力，减少生物膜脱落；③动力来源是自流式水力驱动。本专利技术除用于净化山区农村生活污水外，也可应用于有足够高差的河流等地表水体水质提升，并且，在加设污水提升泵、电力或太阳能动力设备提供转笼转动动力的情况下，也能用于高差不足的污水净化和河湖水体水质提升。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，包括引水单元、生物转笼、生态沉淀池以及人工湿地，引水单元设置在生物转笼的上方，经过生物转笼处理后的污水通过水渠依次与生态沉淀池、人工湿地相连，生物转笼包括底座、固定轴、转动轴、填料笼、水槽以及接水器，填料笼的中心处设有贯穿设置的转动轴，转动轴内侧设有贯穿设置的固定轴，固定轴两端均与底座相连，填料笼外侧设有水槽，水槽一端与填料笼相连，水槽另一端设有与引水单元相对应的接水器。进一步的，接水器的纵截面为弧形接水器；接水器外端设有凹槽，能防止从高处下落的污水溅出；接水器外端小凹槽能够暂存没有流入填料笼的污水，直到转过半圈后污水跌落至下方水槽背面，再流入填料笼。进一步的，填料笼内设有填料；填料表面附着生物膜；填料为生物绳填料、生物球填料或轻质多孔滤料。采用生物绳填料时，生物绳填料两端固定在填料笼上，生物绳填料平行于转动轴，填料体积占填料笼容积的60％以上；采用生物球填料或轻质多孔滤料时，填满整个填料笼，并使得填料随填料笼转动时相对位置固定。采用生物球填料时，生物球填料的直径为50-100mm；采用轻质多孔滤料时，轻质多孔滤料上附着丝状藻；采用轻质多孔滤料时，可附着丝状藻，与细菌形成藻菌共生系统，对污染物吸收降解的能力更强。轻质多孔滤料的粒径为10-25mm。进一步的，填料笼为多孔圆柱体，填料笼上设有开孔，开孔率45％-55％，孔径3-5mm。可减小填料上生物膜受到的水流冲击力，且使得布水更加均匀。进一步的，填料笼设有多孔隔板，多孔隔板内侧与转动轴相连，多孔隔板外侧与水槽相连。隔板将填料笼内填料分区，并促进填料均匀固定，也使得布水更均匀，隔板开孔孔径、开孔率与填料笼外壳一致。进一步的，水槽以及接水器内侧壁上设有凸点。水槽内底面有凸点，能改变水体流向加剧湍流，使得污水沿水槽流下时进一步复氧，且布水均匀，长时间运行后还能附着一部分生物膜，提高处理效率。进一步的，水槽的数量为至少2个；水槽底面及其侧面挡板与填料笼相连，防止污水溅出。进一步的，生态沉淀池包括依次设置的沉淀区以及出水区，沉淀区底部有污泥斗，出水区内沿水流动方向设有砂砾。上述生物转笼的尺寸根据污水流量设计调整，可应用于不同流量的生活污水处理中。填料笼、水槽和接水器可选用不锈钢、铝合金、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等轻质高强材料。在高差足够的情况下，转笼由下落的水流提供动力；在高差不足的情况下，可配合使用污水提升泵进水，以及外加电力或太阳能动力设备提供转笼转动动力。微生物附着在填料表面生长，形成生物膜，吸附污水中的污染物。由于微生物生长需要有机物、氮和磷，所以能有效降低COD、氨氮和总磷。另外，当污水流量增大时，生物转笼转动速度也会增加，使得复氧速率加大，生物膜对污水净化能力提高，因此具有一定的抗水力负荷冲击能力。装置设计为自流式水力驱动的生物转笼。处理污水时，将污水用管（渠）引出，生物转笼位于出水口下方，污水下落依次冲击与垂向呈45°位置的接水器使生物转笼转动；同时，接水器中的污水受重力通过有凸点的水槽均匀流入填料笼，从而使得填料交替地与污水和空气接触，填料及其附着微生物处理流入的污水；污水从生物转笼流出后经生态沉淀池、人工湿地进一步沉淀、净化，最终排放。污水流出后，填料、生物膜与空气接触，增加其溶解氧，运行过程自动形成干、湿交替及溶解氧变化环境。在这一过程中，在填料上附着的生物膜与污水以及空气之间，除进行污染物与O2的传递外，还有其他物质，如CO2、NH3等的传递，形成一个连续的吸附、氧化分解、复氧的过程，使污水不断得到净化。当污水流量增大时，生物转笼转动速度也会增加，使得复氧速率加大，净化能力提高，因此，具有一定的抗水力负荷冲击能力。上述生物转笼的尺寸根据污水流量设计，可应用于不同流量的生活污水处理中。填料笼、水槽和接水器可选用聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等轻质高强材料。由于采用了以上技术，本专利技术较现有技术相比，具有的有益效果如下：1、本专利技术装置主要通过填料处理污水中的污染物，填料通过自身生长同化作用吸收污水中的有机物和氮磷。2、本专利技术装置由自流式水力驱动，节约能源，适合处理农村污水，而且，跟生物转盘相比，生物膜表面积更大，处理效率更高。附图说明图1是一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统的结构示意图；图2是生物转笼的结构示意图；图3是生物转笼的俯视图；图4是水槽的结构示意图；图中：1、固定轴，2、填料笼，3、填料，4、水槽，5、接水器，6、隔板，7、底座，8、转动轴，9、凹槽，10、凸点，11、引水单元，12、生物转笼，13、生态沉淀池，14、人工湿地，15、沉淀区，16、出水区，17、污泥斗。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术。实施例1结合附图可见，一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，包括引水单元11、生物转笼12、生态沉淀池13以及人工湿地14，引水单元11设置在生物转笼12的上方，经过生物转笼12处理后的污水通过水渠依次与生态沉淀池13、人工湿地14相连，生物转笼12包括底座7、固定轴1、转动轴8、填料笼2、水槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，其特征在于：包括引水单元、生物转笼、生态沉淀池以及人工湿地，引水单元设置在生物转笼的上方，经过生物转笼处理后的污水通过水渠依次与生态沉淀池、人工湿地相连，生物转笼包括底座、固定轴、转动轴、填料笼、水槽以及接水器，填料笼的中心处设有贯穿设置的转动轴，转动轴内侧设有贯穿设置的固定轴，固定轴两端均与底座相连，填料笼外侧设有水槽，水槽一端与填料笼相连，水槽另一端设有与引水单元相对应的接水器。/n

【技术特征摘要】
1.一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，其特征在于：包括引水单元、生物转笼、生态沉淀池以及人工湿地，引水单元设置在生物转笼的上方，经过生物转笼处理后的污水通过水渠依次与生态沉淀池、人工湿地相连，生物转笼包括底座、固定轴、转动轴、填料笼、水槽以及接水器，填料笼的中心处设有贯穿设置的转动轴，转动轴内侧设有贯穿设置的固定轴，固定轴两端均与底座相连，填料笼外侧设有水槽，水槽一端与填料笼相连，水槽另一端设有与引水单元相对应的接水器。


2.根据权利要求1所述的一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，其特征在于：接水器的纵截面为弧形接水器。


3.根据权利要求2所述的一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，其特征在于：接水器外端设有凹槽。


4.根据权利要求1所述的一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，其特征在于：填料笼内设有填料，填料表面附着生物膜。


5.根据权利要求4所述的一种自流式水力驱动的生物转笼净水系统，其特征在于：填料为生物绳填料、生物球填料或轻质多孔滤料。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：夏霆，吴一凡，王蕾，袁芳，魏轩，王浩，陈东杰，朱玲，
申请(专利权)人：南京工业大学，安徽省环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32