一种曝气生物滤池及其洗砂机构的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种曝气生物滤池的洗砂机构。本实用新型还涉及一种包括上述洗砂机构的曝气生物滤池。

背景技术：

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

在污水处理行业，各种污水处理设备已经普及，常见的包括气浮机、污泥脱水机、离心机、曝气机和微滤机等。污水处理设备对污水进行处理的方法，按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种。其中，物理法主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质，常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济，用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。生物法利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化，常用的有活性污泥法和生物膜法。化学法是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水，常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。

其中，生物污水处理法由于处理效果较好、处理效率较高等特点广泛使用，而曝气生物滤池就是生物污水处理法的常见设备。目前，传统的曝气生物滤池运行时，滤料孔隙会逐渐被截留固体物质或生物膜的增厚所堵塞，为此，必须对滤料进行定时反冲洗。在现有技术中，常规的曝气生物滤池洗砂时采用的是气洗、水洗和气水联合反冲洗方式清洗滤料，由于反冲洗清洗滤料的方式需要额外增设若干反冲洗进气、进水、排水管路及控制阀等，因此投资费用高，操作繁琐，耗能大，而且对滤料进行反冲洗时，曝气生物滤池必须暂停运行，影响污水处理效率。

因此，如何降低曝气生物滤池清洗滤料的成本，提高污水处理效率，是 本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种曝气生物滤池的洗砂机构，能够大幅降低曝气生物滤池清洗滤料的成本，提高污水处理效率。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述洗砂机构的曝气生物滤池。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种曝气生物滤池的洗砂机构，包括设置于池体底部并用于向所述池体内排出污水的布水管和设置于所述池体内、用于将沉积在所述池体底部的滤料提升至预设高度的提砂装置，以及与所述提砂装置相连、用于使从所述提砂装置中喷出后跌落的滤料与从所述布水管处喷出的水流发生摩擦的清洗装置。

优选地，所述提砂装置包括提砂管和套设在所述提砂管内的导气管，所述提砂管一端插入到所述池体的底部，另一端置于所述清洗装置内，所述导气管用于对沉积在所述池体底部的滤料中通入气体，以在所述提砂管内形成负压并吸引滤料。

优选地，所述清洗装置包括套设在所述提砂管的外壁上、用于对跌落的滤料形成曲折迂回路径的多层洗砂环。

优选地，所述洗砂环包括套设在所述提砂管外壁表面的锥形内衬，以及环绕设置在所述锥形内衬周向的轮齿外衬，且所述锥形内衬的斜边均指向所述轮齿外衬的斜边。

优选地，所述清洗装置还包括设置于所述提砂管顶端出口处的气水分离器，且所述气水分离器中设置有用于使空气通过同时阻止水流和滤料通过的挡砂板，以使从所述提砂管中喷出的滤料在所述挡砂板的阻挡下向四周跌落。

优选地，所述清洗装置还包括环绕设置在所述气水分离器周向的洗砂筒，且所述洗砂筒的内壁上设置有用于使水流溢出的溢流孔，所述洗砂筒的内壁和外壁之间设置有用于使通过所述溢流孔溢出的水流排出的排水腔。

本实用新型还提供一种曝气生物滤池，包括池体和设置于所述池体内的洗砂机构，其中，所述洗砂机构具体为上述任一项所述的洗砂机构。

本实用新型所提供的曝气生物滤池的洗砂机构，主要包括布水管、提砂装置和清洗装置。其中，布水管设置在池体的底部，主要用于向池体内排出 污水，并且由于其设置在池体底部，因此排出的污水将逐渐上涨直至溢满整个滤池。提砂装置设置在池体内部，主要用于将沉积在池体底部的滤料提升至高度位置，然后将其喷出。清洗装置与提砂装置相连，主要用于清洗所提砂装置中喷出后跌落的滤料，具体通过使滤料与水流发生摩擦或碰撞等方式，将附着在滤料上的生物膜和被截留的固体杂质等剥离或清除，使得滤料重新保持高效活性。如此，本实用新型所提供的洗砂机构，在需要清洗滤料时，可启动提砂装置，将池体底部的滤料提升至预设高度，然后喷出的滤料跌落至清洗装置中，之后在清洗装置中，滤料与流动的水流汇合，发生摩擦碰撞，在跌落过程中完成清洗作业，之后如此反复循环即可。相比于现有技术中需要暂停曝气生物滤池进行反冲洗滤料的方式，本实用新型无需暂停曝气生物滤池的运行，无需进行反冲洗，同时也无需增设反冲洗进气管、进水管、排水管等系列反冲洗设备，大幅降低了曝气生物滤池清洗滤料的成本，提高污水处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为图1中所示的清洗装置的具体结构示意图。

其中，图1—2中：

池体—1，布水管—2，提砂装置—3，提砂管—301，导气管—302，清洗装置—4，洗砂环—401，锥形内衬—411，轮齿外衬—412，气水分离器—5，挡砂板—501，洗砂筒—6，溢流孔—601，排水腔—602。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本 实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。图中提砂管301上端出口处的箭头表示滤料喷出的路径，图中布水管2处的箭头表示水流流动路径。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，曝气生物滤池的洗砂机构主要包括布水管2、提砂装置3和清洗装置4。

其中，布水管2设置在池体1的底部，主要用于向池体1内排出污水。由于布水管2位于池体1底端，因此，布水管2中的污水流出后，在滤池内流动并经过滤料，与其充分接触，由于池体1一般呈圆筒状，因此该布水管2也可包括多个呈环状分布的喷水头，以便提高喷水效率。

提砂装置3设置在池体1内部，主要用于将沉积在池体1底部的滤料提升至预设高度。一般的，该提砂装置3可设置在池体1的中轴线位置，可将大部分滤料提升至其上端出口处。而当提砂装置3将池体1底部的滤料提升至其上端出口处后，在压力的作用下将滤料向四周喷射出去。

清洗装置4同样设置在池体1内部，并且与提砂装置3相连，主要用于使从提砂装置3中喷出后跌落的滤料与从布水管2处排出的水流发生摩擦、碰撞，从将附着在滤料上的生物膜和被截留的固体杂质等剥离或清除，使得滤料重新保持高效活性。

如此，本实施例所提供的曝气生物滤池的洗砂机构，在需要清洗滤料时，可启动提砂装置3，将池体1底部的滤料提升至预设高度，然后喷出的滤料跌落至清洗装置4中，之后在清洗装置4中，滤料与滤池内流动的水流汇合，发生摩擦碰撞，在跌落过程中完成清洗作业，之后如此反复循环即可。相比于现有技术中需要暂停曝气生物滤池进行反冲洗滤料的方式，本实用新型无需暂停曝气生物滤池的运行，无需进行反冲洗，同时也无需增设反冲洗进气管、进水管、排水管等系列反冲洗设备，大幅降低了曝气生物滤池清洗滤料的成本，提高污水处理效率。

在关于提砂装置3的一种优选实施方式中，该提砂装置3主要包括提砂管301和导气管302。其中，提砂管301套设在导气管302之外，并且提砂管301的一端插入到池体1的底部，与沉积在池体1底部的滤料直接接触。而导气管302与提砂管301同步延伸，同样插入到池体1的底部，主要用于将空气源提供的 高压空气源源不断地输送到池体1底部的滤料层中，如此在同样与滤料层接触却无空气存在的提砂管301中形成负压，使得池体1底部的滤料能够被提砂管301吸引并一直提升至提砂管301的另一端。而在提砂管301的另一端处，被提升的滤料从提砂管301的管口喷出，在大气压的作用下，提砂管301管口处的负压环境遭到破坏，滤料、污水与气流分离。其中，滤料由于自身重力作用跌落至清洗装置4中，并在跌落过程中不断被清洗装置4清洗。当然，提砂装置3的具体结构并不仅限于上述提砂管301与导气管302的形式，其余比如通过离心风机或水泵等部件直接将池体1底部的滤料抽出到其顶部等形式同样可行。

如图2所示，图2为图1中所示的清洗装置的具体结构示意图。

在关于清洗装置4的一种优选实施方式中，该清洗装置4主要包括套设在提砂管301外壁上的多层洗砂环401。具体的，各层洗砂环401环绕提砂管301的外壁设置，可沿着提砂管301的长度方向均匀层叠分布。洗砂环401的结构比较特殊，主要用于使跌落到其中的滤料在下落过程中与其内壁不断碰撞，从而形成曲折迂回的下落路径。如此，当滤料在下落过程中通过洗砂环401时，不断地与其内壁碰撞形成蜿蜒路径，同时还与滤池内流动的水流融合、摩擦，迂回曲折的下落路径提高了滤料与水流的接触时间，从而提高了清洗装置4对滤料的清洗效果，同时也提高了清洗效率。

具体的，洗砂环401的结构包括锥形内衬411和轮齿外衬412。其中，锥形内衬411整体呈锥形，即一端半径较小而另一端半径较大，该锥形内衬411套设在提砂管301的外壁表面上，并且一般小端朝上而大端朝下。轮齿外衬412的整体呈轮齿状，即类似齿轮的轮齿形状，具有盘状空腔和设置于盘状空腔两端的弧度斜边结构，而多个齿轮外衬412层叠时，其外表面形状为波浪状起伏。并且，锥形内衬411的斜边指向轮齿外衬412的斜边，如此，当滤料首先跌落到锥形内衬411的斜边上时，随着斜边的斜度逐渐滑落，之后将继续跌落到轮齿外衬412两端的斜边上，依然沿其斜度逐渐滑落，如此反复循环下路，形成曲折迂回路径，大幅提高了滤料的跌落行程。

此外，清洗装置4还包括气水分离器5，该气水分离器5设置在提砂管301的顶端出口处，主要用于将从提砂管301的管口处喷出的滤料中的污水和空气分离。具体的，在气水分离器5中设置有挡砂板501，该挡砂板501具体可为空 气分子级的滤网，可以使空气中的分子顺利通过，同时可以阻止水分子和更大的固体分子等通过。如此，当喷出的滤料撞击到挡砂板501上时，其中的空气顺利通过挡砂板501，而剩下的污水和滤料则飞溅向四周。其中，飞溅出的滤料自然落入到清洗装置4中进行清洗。

同时，本实施例中的清洗装置4还包括洗砂筒6。该洗砂筒6环绕设置在气水分离器5的周向，并且洗砂筒6的整体结构呈内外环状，在其内壁上设置有溢流孔601。具体的，当流动的水流通过清洗装置4并对滤料进行清洗过后，将逐渐溢满洗砂筒6，当液位高度达到溢流孔601时，该部分完成滤料清洗作业之后的废水即开始从溢流孔601处溢出。而在洗砂筒6的内壁和外壁之间设置有排水腔602，上述溢流孔601处溢出的废水即可从排水腔602中排出，避免与经过滤料过滤后的清水混合。

本实施例还提供一种曝气生物滤池，主要包括池体和设置在池体内的洗砂机构，其中，该洗砂机构与上述内容相同，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。