连续反洗曝气生物过滤器

摘要

本发明公开了一种连续反洗曝气生物过滤器，包括筒体、伸入筒体内用于通入原水的进水配水系统、伸入筒体内用于通入空气的曝气系统、设置于筒体上用于排出处理后清水的清水排放系统、设置于筒体底部与筒体内腔连通的滤料箱、设置于筒体顶部与筒体内腔连通的用于清洗滤料的滤料清洗装置以及用于提升滤料的滤料提升器，所述滤料箱内装有用于截留悬浮固体和供生物膜生长的滤料，所述滤料箱、滤料提升器和滤料清洗装置通过滤料提升管依次连通；本发明实现了滤料的连续反洗，无需停机进行反洗，该生物过滤器可以连续运行，操作方便，节省能耗，处理效率高。

权利要求

1.一种连续反洗曝气生物过滤器，其特征在于：包括筒体（1）、伸入筒体（1）内用于通入原水的进水配水系统（2）、伸入筒体（1）内用于通入空气的曝气系统（3）、设置于筒体（1）上用于排出处理后清水的清水排放系统（4）、设置于筒体（1）底部与筒体（1）内腔连通的滤料箱（5）、设置于筒体（1）顶部与筒体（1）内腔连通的用于清洗滤料的滤料清洗装置（6）以及用于提升滤料的滤料提升器（7），所述滤料箱（5）内装有用于截留悬浮固体和供生物膜生长的滤料，所述滤料箱（5）、滤料提升器（7）和滤料清洗装置（6）通过滤料提升管（8）依次连通；所述滤料提升器（7）与所述滤料清洗装置（6）之间连通有内腔带钩齿结构的滤料脱膜器（11）；

所述滤料清洗装置（6）为上粗下细的锥形筒，其上端分别连通浊水排放管（10）和所述滤料提升管（8），底部开有供滤料流出的口，所述滤料提升管（8）与所述锥形筒相切；

所述进水配水系统（2）包括配水总管（2a）和与配水总管（2a）连通的在筒体（1）内径向分布的配水支管（2b），所述配水支管（2b）位于筒体（1）下部，其管壁向下开有出水孔，所述清水排放系统（4）位于筒体（1）顶部；

所述曝气系统（3）包括曝气总管（3a）和与曝气总管（3a）连通的在筒体（1）内径向分布的曝气支管（3b），所述曝气支管（3b）位于筒体（1）中部，其管壁向上开有曝气孔。

2.根据权利要求1所述的连续反洗曝气生物过滤器，其特征在于：所述锥形筒侧壁上开有孔径小于滤料粒径的筛孔。

3.根据权利要求1所述的连续反洗曝气生物过滤器，其特征在于：所述滤料提升器（7）为使用压缩空气作为动力源的提升装置。

4.根据权利要求1所述的连续反洗曝气生物过滤器，其特征在于：所述滤料提升管（8）为透明硬质塑料管，其部分位于筒体（1）外部。

5.根据权利要求1所述的连续反洗曝气生物过滤器，其特征在于：所述筒体（1）上部为圆柱体，下部为倒锥体，所述倒锥体内设有可周期性胀缩的用于压缩滤料的振动气囊（12）。

6.根据权利要求1所述的连续反洗曝气生物过滤器，其特征在于：所述配水总管（2a）还连通有冲洗水管（2c），所述配水支管（2b）的端头伸出筒体（1）并安装有冲洗阀门（2d）。

7. 根据权利要求1所述的连续反洗曝气生物过滤器，其特征在于：所述生物过滤器还包括将筒体（1）上部的硝化液回流至筒体（1）下部的硝化液内回流系统（13）。

说明书

连续反洗曝气生物过滤器

技术领域

[0001] 本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种曝气生物过滤器。

背景技术

[0002] “曝气生物滤池”是“生物膜法”污水处理技术的一种，其工艺原理为在滤池中填装有高比表面积的颗粒滤料，以提供微生物膜生长的载体，滤池下部安装有曝气装置，空气与污水同向接触，使污水中的有机物与滤料表面的生物膜发生生化反应得以降解去除，滤料同时起到过滤阻截作用。曝气生物滤池最大的特点在于集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池，其最大的优势在于降低BOD5，硝化和反硝化等功能在一个反应器中进行。

[0003] 国内传统曝气生物滤池存在滤料粘污，容易堵塞，需要频繁停机反冲洗，才可以保证工作；并且由于生物泥黏度等原因，还存在反洗困难的问题，需要大量空气及水联合反洗；上述缺点造成操作复杂、能源浪费、工作效率低，也限制了其应用。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种连续反洗曝气生物过滤器，该生物过滤器可以连续运行，无需停机进行滤料的反洗，操作方便，节省能耗，处理效率高。

[0005] 本发明的连续反洗曝气生物过滤器，包括筒体、伸入筒体内用于通入原水的进水配水系统、伸入筒体内用于通入空气的曝气系统、设置于筒体上用于排出处理后清水的清水排放系统、设置于筒体底部与筒体内腔连通的滤料箱、设置于筒体顶部与筒体内腔连通的用于清洗滤料的滤料清洗装置以及用于提升滤料的滤料提升器，所述滤料箱内装有用于截留悬浮固体和供生物膜生长的滤料，所述滤料箱、滤料提升器和滤料清洗装置通过滤料提升管依次连通。

[0006] 进一步，所述滤料清洗装置为上粗下细的锥形筒，其上端分别连通浊水排放管和所述滤料提升管，底部开有供滤料流出的口，所述滤料提升管与所述锥形筒相切；

[0007] 进一步，所述锥形筒侧壁上开有孔径小于滤料粒径的筛孔；

[0008] 进一步，所述滤料提升器为使用压缩空气作为动力源的提升装置；

[0009] 进一步，所述滤料提升管为透明硬质塑料管，其部分位于筒体外部；

[0010] 进一步，所述滤料提升器与所述滤料清洗装置之间连通有内腔带钩齿结构的滤料脱膜器；

[0011] 进一步，所述筒体上部为圆柱体，下部为倒锥体，所述倒锥体内设有可周期性胀缩的用于压缩滤料的振动气囊；

[0012] 进一步，所述进水配水系统包括配水总管和与配水总管连通的在筒体内径向分布的配水支管，所述配水支管位于筒体下部，其管壁向下开有出水孔，所述清水排放系统位于筒体顶部；

[0013] 进一步，所述配水总管还连通有冲洗水管，所述配水支管的端头伸出筒体并安装有冲洗阀门；

[0014] 进一步，所述曝气系统包括曝气总管和与曝气总管连通的在筒体内径向分布的曝气支管，所述曝气支管位于筒体中部，其管壁向上开有曝气孔，所述生物过滤器还包括将筒体上部的硝化液回流至筒体下部的硝化液内回流系统。

[0015] 本发明的有益效果在于：本发明改变传统曝气生物滤池滤料工艺中滤料的安装方式：传统曝气生物滤池滤料安装为“固定床”式安装，本发明利用“广义流体态化理论”指导设计而研制了“流态化移动床”，滤床下部滤料，滑落至筒体底部的滤料箱，滤料箱内滤料通过滤料提升器提升至滤料清洗装置内进行滤料清洗及固液分离后，干净的滤料再落入至筒体内滤床上部，由此构成滤料的不断循环清洗；因此本发明实现了滤料的连续反洗，无需停机进行反洗，该生物过滤器可以连续运行，操作方便，节省能耗，处理效率高；另外，本发明可实现去除悬浮物SS、去除BOD、氨氮及生物脱氮功能于一体的优势，出水水质优。

附图说明

[0016] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

[0017] 图1为本发明的结构示意图；

[0018] 图2为滤料清洗装置上端横剖面的结构示意图；

[0019] 图3为进水配水系统的结构示意图；

[0020] 图4为曝气系统的结构示意图。

具体实施方式

[0021] 以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

[0022] 图1为本发明的结构示意图；如图所示，本发明的连续反洗曝气生物过滤器，包括筒体1、伸入筒体1内用于通入原水的进水配水系统2、伸入筒体1内用于通入空气的曝气系统3、设置于筒体1上用于排出处理后清水的清水排放系统4、设置于筒体1底部与筒体1内腔连通的滤料箱5、设置于筒体1顶部与筒体1内腔连通的用于清洗滤料的滤料清洗装置6以及用于提升滤料的滤料提升器7，所述滤料箱5内装有用于截留悬浮固体和供生物膜生长的滤料，所述滤料箱5、滤料提升器7和滤料清洗装置6通过滤料提升管8依次连通；所述筒体1还设有支架9支撑。所述滤料选用陶粒滤料，利用污水中有机污染物作为食物，微生物可以在陶粒滤料表面生长和繁殖，形成生物膜，生物膜正常生长所需的氧气由曝气系统3提供（图中箭头所示）；原水通过进水配水系统2进入筒体1后，通过微生物降解及滤料过滤阻截的综合作用净化水质，整个装置处理后的清水通过清水排放系统4排出；滤床下部滤料，滑落至筒体1底部的滤料箱5，滤料箱5内滤料通过滤料提升器7提升至滤料清洗装置
6内进行滤料清洗及固液分离后，干净的滤料再落入至筒体1内滤床上部，由此构成滤料的不断循环清洗。

[0023] 作为本发明的进一步改进，所述滤料清洗装置6为上粗下细的锥形筒，其上端分别连通浊水排放管10和所述滤料提升管8，底部开有供滤料流出的口，所述滤料提升管8与所述锥形筒相切，如图2所示；所述滤料清洗装置6进行滤料清洗及固液分离的具体过程为：滤料提升器7将滤料箱5内的滤料和污水的混合液气提提升，经滤料提升管8切向流入筒体顶部的滤料清洗装置6内后形成旋流，在离心力的作用下，密度大、受力大的滤料颗粒被抛向锥形筒侧壁，并在下旋水推动和重力作用下沿着锥形筒侧壁下滑，在锥底返回至滤床上层；锥底部水流在锥壁的反向作用下，形成二次涡流，经溢流管6a进入溢流筒6b后从浊水排放管10排出。

[0024] 作为上述改进的再进一步改进，所述锥形筒侧壁上开有孔径小于滤料粒径的筛孔（图中未画出）；设置筛孔的目的是引入清水，加强清洗作用，而筛孔孔径小于滤料粒径，可以有效阻止滤料流失。

[0025] 作为本发明的另一种改进，所述滤料提升器7为使用压缩空气（图中箭头所示）作为动力源的提升装置；当然，也可以采用其它动力源。

[0026] 作为本发明的另一种改进，所述滤料提升管8为透明硬质塑料管，其部分位于筒体外部；可以实现实时观察滤料提升状况，滤料提升量和滤料提升速度可以通过注入的压缩空气的气量变化进行调节。

[0027] 作为本发明的另一种改进，所述滤料提升器7与所述滤料清洗装置6之间连通有内腔带钩齿结构的滤料脱膜器11；滤料提升管8中的紊流从滤料上卸载了一些老化生物膜，这些老化的生物膜在滤料清洗阶段被滤料脱膜器11的钩刺结构滞留分离，并经浊水排放管10流出。

[0028] 作为本发明的另一种改进，所述筒体1上部为圆柱体，下部为倒锥体，所述倒锥体内设有可周期性胀缩的用于压缩滤料的振动气囊12；滤料需经过振动气囊12与倒锥体的倾斜面形成的通道滑落至筒体1底部的滤料箱5，因此，通过向振动气囊12快速注入和释放压缩空气（图中箭头所示），实现振动气囊12周期性压缩和膨胀，使滤料周期性处于压缩和膨胀状态，从而可以有效地防止滤料板结。

[0029] 作为本发明的另一种改进，所述进水配水系统2包括配水总管2a和与配水总管2a连通的在筒体1内径向分布的配水支管2b（如图3所示），所述配水支管2b位于筒体1下部，其管壁向下开有出水孔，所述清水排放系统4位于筒体顶部；所述出水孔优选为管壁两侧向下45度角开设；原水从出水孔流出后，以向上流式穿过滤料层，在上流的过程中，原水当中的污染物质通过陶粒滤料滤层的物理吸附、生物降解等作用得到净化，并经筒体1顶部的清水排放系统4排出，实现了向上流动，均匀配水的目的。

[0030] 作为上述改进的再进一步改进，所述配水总管2a还连通有冲洗水管2c，所述配水支管2b的端头伸出筒体1并安装有冲洗阀门2d；配水管发生堵塞的情况下，可以关闭配水总管2a上的阀门，开启冲洗水管2c上的阀门及冲洗阀门2d，对配水管进行清洗。

[0031] 作为本发明的另一种改进，所述曝气系统3包括曝气总管3a和与曝气总管3a连通的在筒体1内径向分布的曝气支管3b（如图4所示），所述曝气支管3b位于筒体1中部，其管壁向上开有曝气孔，所述生物过滤器还包括将筒体1上部的硝化液回流至筒体1下部的硝化液内回流系统13；所述曝气孔优选为管壁两侧向上45度角开设，曝气支管3b的高度最好可调，以灵活适应各种工况条件；在筒体1中部设置向上开有曝气孔的曝气支管3b，从而使筒体1上部形成好氧环境，下部形成缺氧环境，再通过硝化液内回流系统13将上部的硝化液回流至筒体1下部，可实现生物脱氮的目的；因此，本发明可以实现去除SS的同时，将废水中的BOD、氨氮等污染物转化去除，从而更进一步净化水质。

[0032] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。