曝气生物活性炭滤池及应用其净化给水的方法技术

本发明专利技术公开了曝气生物活性炭滤池及应用其净化给水的方法，升流式曝气生物活性炭滤池包括进水管、配水配气槽、配水配气区、滤板和单孔膜曝气滤头、粗砂垫层和双层颗粒活性炭滤料。滤池曝气采用单孔膜曝气滤头曝气系统；滤池冲洗采用气水联合下冲洗的冲洗方式，采用布置于滤池底部配水配气区的穿孔配气管，冲洗时，通过穿孔配气管向滤池鼓风曝气，滤池冲洗水自上往下从池底放空管排出。本发明专利技术沉淀池出水经过配水渠配水后，自下往上流经滤池的粗砂垫层和双层活性炭滤料，通过活性炭滤料及其附着微生物的截留过滤、吸附、生物降解等作用去除水中的污染物；本发明专利技术污染物净化效率高，冲洗效果好，而且造价低，节能，适于微污染水的给水生物处理。

Aerated biological activated carbon filter and method for purifying water supply by using the same

The invention discloses an aerated biological activated carbon filter and its application method of water purification, upflow aerated biological activated carbon filter comprises a water inlet pipe, water and gas tank, water and gas distribution area, filter plate and single hole membrane aerated filter head, sand cushion and double-layer granular activated carbon filter. The use of single hole aerated membrane aerated filter head aeration system; filter flushing by flushing combined water and air, the layout in the filter bottom water and gas distribution area of the perforated distribution tube, flushing, through the perforated distribution pipe to blast aeration filter, filter backwash water from top to bottom from the bottom of the pool drain vent pipe. The present invention after sedimentation water distribution channel with water, from the bottom up through the sand cushion and double filter activated carbon filter, to remove pollutants by activated carbon filter and its effect of interception of filtration and adsorption and biodegradation of the microorganism; the invention of pollutant purification with high efficiency, low cost and good washing effect. Suitable for water supply, energy saving, biological treatment of micro polluted water.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及给水处理领域，具体是涉及处理微污染水的曝气生物活性炭滤池。
技术介绍
针对遭受氨氮和有机物微污染水源，目前国内外常采用的是给水生物处理技术。 生物处理是去除氨氮和有机物的有效且最经济的方法。微污染水中的有机基质、氨氮和亚 硝酸盐氮等污染物的浓度，相对于污水中来说都是很低的。微污染水生物处理一般均用生 物膜法，各种生物处理工艺常选用不同的惰性介质(如石英砂、陶粒、粒状活性炭、塑料蜂 窝管填料和弹性立体填料等)作为生物载体，在水中溶解氧充分的条件下，生物膜上的亚硝酸化细菌和硝酸化细菌将水中氨氮转化成亚硝酸盐和硝酸盐。与此同时，生物膜上的一 些异养型微生物氧化分解水中的有机基质，使水的有机物综合指标C0DMn、 T0C和UV254降 低。 给水生物处理所需的曝气量远小于污水处理，必须选择曝气量很小的曝气头，才 能通过合理的布置，在滤池的整个滤面实现均匀曝气，单孔膜是目前曝气量最小且不会堵 塞的曝气头，所以曝气生物滤池曝气系统一般采用置于承托层中的膜孔曝气管曝气系统。 采用膜孔曝气管作为滤池的曝气系统能够在小气水比的情况下实现均匀曝气，充氧效率 高、不易堵塞，还可以利用滤池的膜管冲洗水管定期冲洗膜孔曝气管，能有效防止曝气头发 生堵塞。但考虑到待滤水中含有大量的无机泥砂，主要被截滤在承托层一带，如果曝气管水 冲洗系统的清洗效果不佳，极有可能造成单孔膜曝气管堵塞；而且对膜孔曝气管的清洗或 更换需要取出滤池内的滤料，检修成本高。长柄滤头配气孔采用单膜孔之后，基本具备了小 气水比均匀曝气的功能，而且如果单孔膜发生堵塞需要进行清洗或更换，检修人员只需通 过池底配水配气区人孔进入滤池进行检修即可，操作简单。 曝气生物滤池随着过滤的进行，填料层中SS不断积累，过滤水头损失逐步加大。 尤其是滤料表面的硝化菌生物膜受到惰性SS的覆盖，逐渐影响对氨氮的硝化。故需要定 时进行反冲洗，以去除滤床内截滤的SS，恢复滤池的处理能力。由于曝气生物滤池滤料厚， 粒径大，只能实现微膨胀反冲洗，因此，反冲洗方式一般采用气水联合反冲洗，冲洗水流向 自下往上。然而，当曝气生物滤池为升流式的时候，滤水中惰性积泥主要被截滤在承托层 和下层滤料中，滤池采用冲洗水自下往上的冲洗方式进行冲洗时，由于滤料的截滤作用，往 往只能把位于上层滤料中惰性积泥带出滤池，而位于下层滤料的惰性积泥仍然停留在滤层 中，随着过滤的进行，位于下层滤料中的惰性积泥越积越多，过滤水头逐步增大，而且难于 恢复。而采用冲洗水自上往下走的冲洗方式(实质是边鼓风曝气边排水的冲洗方式)，能有 效去除积累在下层滤料中的惰性积泥，而且池底布置穿孔配气管进行鼓风曝气能扰起位于 池底配水配气区中的积泥，同时开启池底放空阀门，则能有效去除位于池底的惰性积泥，操 作简单。鉴于滤池反冲洗的实质就是冲洗水与过滤水逆向清洗滤池，排除积累在滤层中惰 性积泥，升流式的曝气生物滤池采用冲洗水自上往下走得冲洗方式要更合理一些。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有升流式曝气生物活性炭滤池存在的不足，提供处理含 有氨氮和有机污染物等污染物的微污染待滤水的曝气生物活性炭滤池。 —种曝气生物活性炭滤池，包括两座滤池，包括两座升流式曝气生物活性炭滤池， 分别对称位于配水渠道两侧，配水渠道位于安置管道的管廊上方，所述配水渠道包括总进 水渠、第一配水渠和第二配水渠，总进水渠通过进水闸门分别与其两侧的第一配水渠连通， 两第一配水渠分别与其外侧的第二配水渠连通，两配第二水渠分别通过进水管与两座升流 式曝气生物活性炭滤池的位于管廊下端的配水配气槽连通；曝气管一端与滤池的配水配气 槽连通，另一端与曝气干管连接，曝气干管与曝气鼓风机连接； 所述升流式曝气生物活性炭滤池的池体内从下到上依次设有单孔膜曝气滤头、滤 板、粗砂垫层和双层颗粒活性炭滤料；单孔膜曝气滤头安装在滤板中；在池体上端外侧设 有出水槽，出水槽通过栅型整流板与池体连接；配水配气槽与池体下端连通；粗砂承托层 粒径在2. 5 5mm范围内，厚度在0. 15 0. 2m范围内；上层颗粒活性炭滤料粒径在1. 5 2. 0mm范围内，厚度在1. 0 2. 0m范围内；下层颗粒活性炭滤料粒径在2. 0 2. 5mm范围 内，滤料厚度在0. 5 1. 0m范围内； 所述曝气生物活性炭滤池还设有集中的气水联合下冲洗系统，包括气冲洗干管、 气冲洗支管、气冲洗穿孔配气管、水冲洗干管、水冲洗支管、冲洗水泵和冲洗鼓风机；所述冲 洗水泵的出水管和水冲洗干管连接；所述冲洗鼓风机与气冲洗干管连接；气冲洗干管分别 与两气冲支管连接，气冲支管与穿孔配气管连接，穿孔配气管穿过配水配气槽布置在滤池 底部配水配气区；水冲洗干管分别与两水冲洗支管连接，水冲洗支管与两配水配气槽连接。 为进一步实现本专利技术目的，所述与第二配水渠和配水配气槽连通的进水管上设有 进水蝶阀；所述曝气管上设有曝气调节蝶阀；所述池底放空管上设有排水蝶阀。 所述水冲支管上设有冲洗进水蝶阀；所述气冲洗支管上设有冲洗进气蝶阀。 应用曝气生物活性炭滤池净化给水的方法应用于给水常规工艺混凝沉淀之后砂 滤之前，待滤水从总进水渠的进水闸门分别进入两第一配水渠，溢流进入配水渠，通过进水 管进入曝气生物活性炭滤池配水配气槽，然后配入滤池体内向上流动，滤速8 16m/h ;来 自曝气鼓风机的压縮空气经过曝气管道进入滤池的配气配水槽，然后配入第二滤池体内， 在滤板下方形成气垫层，通过单孔膜曝气滤头的膜孔进入滤柄，再与待滤水同向上流曝气， 气水比0 0.8 : l，为粗砂垫层和活性炭滤料上生长的生物膜提供充足的溶解氧以及扰动 传质；在生物膜生化与活性炭吸附作用下，去除水中的氨氮、有机物和部分重金属，净化后 的水通过栅型整流板溢流进入出水槽。 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果 1、本专利技术曝气生物活性炭滤池应用于给水常规工艺混凝沉淀之后砂滤之前，由于 沉淀池出水浊度较低，从而避免了待滤水浊度过大而加重生物滤池过滤负担的问题，所以 采用颗粒活性炭作为本专利技术滤池的生物载体；而采用颗粒活性炭，可以通过活性炭滤料及 其附着微生物的截留过滤、吸附、生物降解等作用去除水中的可降解有机物，从而保障了滤 池对氨氮和有机物的去除效果。 2、采用单孔膜曝气滤头作为滤池的曝气系统能在小气水比的情况下实现均匀曝 气，而且由于单孔膜曝气滤头位于滤板下，对故障滤头的清洗或更换，检修人员只需通过池底配水配气区人孔进入滤池进行检修即可，操作简单，克服了检修布置于承托层中的膜孔 曝气管需要取出滤料，检修成本高的问题。 3、滤池冲洗采用气水联合下冲洗的冲洗方式，采用布置于滤池底部配水配气区的 穿孔配气管向滤池鼓风曝气，同时开启池底放空阀门，冲洗水自上往下流出滤池，能有效去 除位于下层滤料和池底配水配气区中的惰性积泥，达到降低过滤水头损失，恢复滤池处理 能力的作用，克服了升流式曝气生物滤池采用冲洗水自下往上走的冲洗方式未能有效去除 积累在滤层中惰性积泥的缺陷。 4、鼓风曝气升流式炭滤池具有曝气吹脱C02气体的功能，可以避免C02溶入水中降 低pH值。而且升流式炭滤池气水同向流，有利于提高滤速和减少滤面面积，也有利于与后 续降流式砂滤池的衔接。 5、曝气生物活性炭滤池的配水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝气生物活性炭滤池，其特征在于：包括两座升流式曝气生物活性炭滤池，分别对称位于配水渠道两侧，配水渠道位于安置管道的管廊上方，所述配水渠道包括总进水渠、第一配水渠和第二配水渠，总进水渠通过进水闸门分别与其两侧的第一配水渠连通，两第一配水渠分别与其外侧的第二配水渠连通，两配第二水渠分别通过进水管与两座升流式曝气生物活性炭滤池的位于管廊下端的配水配气槽连通；曝气管一端与滤池的配水配气槽连通，另一端与曝气干管连接，曝气干管与曝气鼓风机连接；所述升流式曝气生物活性炭滤池的池体内从下到上依次设有单孔膜曝气滤头、滤板、粗砂垫层和双层颗粒活性炭滤料；单孔膜曝气滤头安装在滤板中；在池体上端外侧设有出水槽，出水槽通过栅型整流板与池体连接；配水配气槽与池体下端连通；粗砂承托层粒径在２．５～５ｍｍ范围内，厚度在０．１５～０．２ｍ范围内；上层颗粒活性炭滤料粒径在１．５～２．０ｍｍ范围内，厚度在１．０～２．０ｍ范围内；下层颗粒活性炭滤料粒径在２．０～２．５ｍｍ范围内，滤料厚度在０．５～１．０ｍ范围内；所述曝气生物活性炭滤池还设有集中的气水联合下冲洗系统，包括气冲洗干管、气冲洗支管、气冲洗穿孔配气管、水冲洗干管、水冲洗支管、冲洗水泵和冲洗鼓风机；所述冲洗水泵的出水管和水冲洗干管连接；所述冲洗鼓风机与气冲洗干管连接；气冲洗干管分别与两气冲支管连接，气冲支管与穿孔配气管连接，穿孔配气管穿过配水配气槽布置在滤池底部配水配气区；水冲洗干管分别与两水冲洗支管连接，水冲洗支管与两配水配气槽连接。...

【技术特征摘要】
一种曝气生物活性炭滤池，其特征在于包括两座升流式曝气生物活性炭滤池，分别对称位于配水渠道两侧，配水渠道位于安置管道的管廊上方，所述配水渠道包括总进水渠、第一配水渠和第二配水渠，总进水渠通过进水闸门分别与其两侧的第一配水渠连通，两第一配水渠分别与其外侧的第二配水渠连通，两配第二水渠分别通过进水管与两座升流式曝气生物活性炭滤池的位于管廊下端的配水配气槽连通；曝气管一端与滤池的配水配气槽连通，另一端与曝气干管连接，曝气干管与曝气鼓风机连接；所述升流式曝气生物活性炭滤池的池体内从下到上依次设有单孔膜曝气滤头、滤板、粗砂垫层和双层颗粒活性炭滤料；单孔膜曝气滤头安装在滤板中；在池体上端外侧设有出水槽，出水槽通过栅型整流板与池体连接；配水配气槽与池体下端连通；粗砂承托层粒径在2.5～5mm范围内，厚度在0.15～0.2m范围内；上层颗粒活性炭滤料粒径在1.5～2.0mm范围内，厚度在1.0～2.0m范围内；下层颗粒活性炭滤料粒径在2.0～2.5mm范围内，滤料厚度在0.5～1.0m范围内；所述曝气生物活性炭滤池还设有集中的气水联合下冲洗系统，包括气冲洗干管、气冲洗支管、气冲洗穿孔配气管、水冲洗干管、水冲洗支管、冲洗水泵和冲洗鼓风机；所述冲洗水泵的出水管和水冲洗干管连接；所述冲洗鼓风机与气冲洗干管连接；气冲洗干...

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