专利名称：悬浮生物滤池的污水处理装置及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及环境保护领域，尤其涉及一种悬浮生物滤池的污水处理装置及 工艺。
背景技术：
国务院环境保护委员会《关于防治水污染技术政策的规定》中指出积极 开发和研究高效、低能耗和能源部分自给的人工生物处理等城市污水处理技术 和工艺流程，以节约投资、降低维护费和运行费。建设部、国家环保总局和科 技部联合颁布的《城市污水处理及污染防治技术政策(城建[2000]124号)》对我 国城市污水的治理从处理工艺到具体的措施都作出了规定。结合我国的特点， 中小城市城市污水处理适用技术和工艺的重要特点是"高效低耗"，其中曝气生物 滤池工艺作为高效低耗工艺之一，己在国内迅速推广应用。由于国内陶粒原料 来源广，成本低，成为曝气生物滤池的首选填料。经过多年运行，存在以下问 题1、陶粒破碎，造成系统处理效率下降；2、曝气管发生破裂，需要将整个 装置的陶粒移出，进行更换，工作量非常大；3、反冲强度大、频率高，陶粒作 为重质填料，需要的反冲气量很大，反冲压力不易控制，造成活性生物膜脱落， 出水水质变差；4、陶粒纳污量有P艮，在进水悬浮物浓度小于100mg/L的前提下， 需要3-6天反冲一次。
一种采用悬浮滤料的接触氧化生物滤池(实用新型专利号02264243.9)通过 悬浮滤料解决了反冲强度大的问题，同时也延长了填料的使用寿命，但是该装 置通过排水，从滤料层露出曝气管进行检修存在一定困难。如果曝气管安装位 置较低，填料填充率较高，污水放空后，曝气管仍有可能在滤料层中，检修时 还需要移出大量滤料，也不太方便。曝气生物流化池(实用新型专利号 00226991.0)同样没有考虑曝气管检修方便的问题，另外，其滤料层为流化态， 出水悬浮物需进一步处理方能达标排放，对于进水悬浮物浓度高的污水不经预 处理，其处理效率很快就会下降。模块化污水生物处理装置及工艺(发明专利 号02143060.8)，采用的填料为大孔载体处理污水功能较单一。大孔载体截污效 果好，但对微生物的固定不如微孔载体，处理效率不高。相反微孔载体利用微 孔为功能菌提供良好的生长环境，提高了菌种的耐冲击负荷能力，同时微孔很 容易堵塞，因此滤池对进水悬浮物要求高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种悬浮生物滤池的污水处理 装置及工艺。
悬浮生物滤池的污水处理装置中的池体内自下而上依次设有第一曝气管、 进水分布管、第一反冲气管、滤板或网滤、第一大孔填料区、微孔填料区、反 冲气管、第二大孔填料区、出水分布管；
或者池体内自下而上依次设有第一曝气管、出水分布管、第二反冲气管、
滤板或网滤、第二大孔填料区、微孔填料区、第一反冲气管、第一大孔填料区、 进水分布管；
或者设两个池体，第一个池体从下到上依次设有第一曝气管、连接管、第 二反冲气管、滤板或网滤、第一微大孔填料区、第一反冲气管、第一大孔填料 区、进水分布管，经与另一池体底部相连接，另一池体自下而上依次设有第二 曝气管、连接管、第三反冲气管、第二微孔填料区、第三反冲气管、第二大孔 填料区、出水分布管。
填料区内的填料材料为聚氨酯。
大孔填料区内设有大孔填料，大孔填料的比重0.6 0.9，孔隙直径0.5 2mm。
微孔填料区内设有微孔填料，微孔填料的比重0.6 0.9，孔隙直径0.1 0.5mm。反冲气管开孔向下，孔径为2 5mm。
滤板是多孔钢板或多孔塑料板，滤网是钢丝网或塑料网，其单个孔径为5 10mm。
曝气管是微孔曝气管，其材料为刚玉或复合塑料。
悬浮生物滤池的污水处理工艺是污水先进入池体中的第一大孔填料区，去 除悬浮物，在好氧或兼氧条件下，降解大部分有机污染物，溶解氧为0.1 4mg/L， pH为6.5 8.5，然后污水再进入微孔填料区以去除氨氮为主，溶解氧为2 4mg/L， pH为7.0 8.5，再进入第二大孔填料区过滤脱落的生物膜及悬浮物，大 孔填料区经过一段时间运行再经反冲气管进行反冲，冲洗池内的积累过多的污 染物，最终出水达标排放。
本发明根据水质要求，通过聚氨酯原料改变发泡剂投加量，设置填料不同 大小孔隙，实现不同功能微生物的固定，提高了装置处理效率，也避免反冲洗 过程中大量有效微生物的流失。采用聚氨酯原料为软性弹性填料，因此可采用 常规的曝气管或曝气器，无须曝气生物滤池专用的单孔膜曝气器，减少了投资 费用。曝气管上下分别设置滤板或滤网，如安装在底部，下面省去滤板或滤网。
通过曝气管及反冲洗管上下安装滤板，可以减少检修时移动填料的数量，大大 减轻工作量，解决了曝气生物滤池维修困难的问题。装置采用不同聚氨酯填料 及不同功能菌种的组合，实现多种污染物的高效处理。同时本发明继承了一般 曝气生物滤池所具有的优点，如耐冲击负荷能力强、污染物处理负荷高、占地 面积小、工艺流程简单、运行成本低等。能够处理一般生化法不能处理的高氨 氮废水。既可用城市生活污水及垃圾渗滤液的处理，也可用于制革、化工、印 染、焦化等行业废水处理。在污水资源化方面也具有很大优势。
图1是上流式悬浮生物滤池的结构示意图； 图2是下流式悬浮生物滤池的结构示意图； 图3是组合式悬浮生物滤池的结构示意图中池体l、第一曝气管2、第一反冲气管3、第一大孔填料区4、微孔 填料区5、第二反冲气管6、第二大孔填料区7、出水分布管8、进水分布管9、 滤板或网滤10、池体11、连接管12、第二曝气管13、第二微孔填料区14、第 三反冲气管15、第四反冲气管16。
具体实施例方式
本发明是一种反冲能耗低、处理效率高、抗负荷冲击能力强、便于检修的 污水处理装置及工艺。本发明要解决的技术问题是针对现有曝气生物滤池存在 的问题而设计的一种污水生物处理装置。
如图所示，悬浮生物滤池的污水处理装置的池体1内自下而上依次设有第 一曝气管2、进水分布管9、第一反冲气管3、滤板或网滤IO、第一大孔填料区 4、微孔填料区5、反冲气管6、第二大孔填料区7、出水分布管8;
或者池体l内自下而上依次设有第一曝气管2、出水分布管8、第二反冲气 管6、滤板或网滤IO、第二大孔填料区7、微孔填料区5、第一反冲气管3、第 一大孔填料区4、进水分布管9;
或者设两个池体，池体1从下到上依次设有第一曝气管2、连接管12、第 二反冲气管6、滤板或网滤IO、第一微孔填料区5、第一反冲气管3、第一大孔 填料区4、进水分布管9，经与另一池体ll底部相连接，另一池体ll自下而上 依次设有第二曝气管B、连接管12、第三反冲气管15、第二微孔填料区14、 第四反冲气管16、第二大孔填料区7、出水分布管8。
所述填料区内的填料材料为聚氨酯。大孔填料区内设有大孔填料，大孔填 料的比重0.6 0.9，孔隙直径0.5 2mm。微孔填料区内设有微孔填料，微孔填
料的比重0.6 0.9，孔隙直径0.1 0.5mm。反冲气管开孔向下，孔径为2 5mm。 滤板是多孔钢板或多孔塑料板，滤网是钢丝网或塑料网，其单个孔径为5 10mm。曝气管是微孔曝气管，其材料为刚玉或复合塑料。
污水先进入池体中的第一大孔填料区，去除悬浮物，在好氧或兼氧条件下， 降解大部分有机污染物，溶解氧为0.1 4mg/L， pH为6.5 8.5，然后污水再进 入微孔填料区以去除氨氮为主，溶解氧为2 4mg/L， pH为7.0 8.5，再进入第 二大孔填料区过滤脱落的生物膜及悬浮物，大孔填料区经过一段时间运行再经 反冲气管进行反冲，冲洗池内的积累过多的污染物，最终出水达标排放。
装置根据水质分为单级处理和多级处理两种。单级处理装置可以处理易生 物降解的生活污水、啤酒废水等，如附图1、 2。如果进水水质复杂出水水质要 求高，就需要多级处理，如附图3。
进水第一个滤层为大孔填料，可以有效截留悬浮物，同时也去除大部分有 机污染物，采用大孔填料便于反冲污泥的脱落。第二个滤层为微孔填料，利于 固定专性微生物。该工艺可根据不同水质采用不同功能固定化微生物，同时根 据进水悬浮物多少，采用不同孔隙的悬浮填料。
滤网可以为多孔钢板或塑料板，也可以是钢丝网或塑料网，其单个孔隙均 5 10mm。由于填料比重小于1，滤池下部不设砾石等重质滤料的承托层，因此， 曝气管也以采用复合塑料、刚玉陶瓷等的微孔曝气器。考虑到处理水质要求， 曝气管位置可安装在反应器的不同高度，实现A/0、 A/A/0、 0/A/0等工艺的处 理功能；也可根据工艺特征，设置回流管。距曝气管上下0.5m之内装有滤板或 滤网，旁边设人孔，便于曝气管检修。
根据进水水质情况，确定进水位置，进水管可以从装置下部进水，也可以 从装置上部进水。进水管设有布水器，防止短流。当污水中悬浮物比较高时， 设置反冲气管，开孔向下，孔径2—5mm。考虑到反应过程以推流方式为主，并 为提高不同功能菌的处理效率，设置多层滤网，将不同功能菌单独固定于不同 的填料区中。
同时根据处理不同水质的功能菌种特性，在不同滤层之间装有不同的聚氨 酯填料。聚氨酯原料各组分质量配比是聚酯多元醇或聚醚多元醇50 100，聚合 物多元醇0 60，催化剂0.1 1.0，水1 10，发泡剂0或1 40,泡沫稳定剂 0或0.1 6，异氰酸酯80 100。其中催化剂为辛酸亚锡、二辛酸酯二丁基锡、 二醋酸二丁基锡、三乙烯二胺、三乙醇胺、乙醇胺、二甲基环己胺、二甲基苄 胺。发泡剂为水和一氟三氯甲垸或二氟二氯甲垸、二氯甲烷。泡沫稳定剂为有 机硅类泡沫稳定剂。
权利要求
1.一种悬浮生物滤池的污水处理装置，其特征在于池体1内自下而上依次设有第一曝气管(2)、进水分布管(9)、第一反冲气管(3)、滤板或网滤(10)、第一大孔填料区(4)、微孔填料区(5)、反冲气管(6)、第二大孔填料区(7)、出水分布管(8)；或者池体(1)内自下而上依次设有第一曝气管(2)、出水分布管(8)、第二反冲气管(6)、滤板或网滤(10)、第二大孔填料区(7)、微孔填料区(5)、第一反冲气管(3)、第一大孔填料区(4)、进水分布管(9)；或者设两个池体，池体(1从下到上依次设有第一曝气管(2)、连接管(12)、第二反冲气管(6)、滤板或网滤(10)、第一微孔填料区(5)、第一反冲气管(3)、第一大孔填料区(4)、进水分布管(9)，经与另一池体(11)底部相连接，另一池体(11)自下而上依次设有第二曝气管(13)、连接管(12)、第三反冲气管(15)、第二微孔填料区(14)、第四反冲气管(16)、第二大孔填料区(7)、出水分布管(8)。
2. 根据权利要求1所述的一种悬浮生物滤池的污水处理装置，其特征在于， 所述填料区内的填料材料为聚氨酯。
3. 根据权利要求1所述的一种悬浮生物滤池的污水处理装置，其特征在于， 所述大孔填料区内设有大孔填料，大孔填料的比重0.6 0.9，孔隙直径0.5 2mm。
4. 根据权利要求1所述的一种悬浮生物滤池的污水处理装置，其特征在于， 所述微孔填料区内设有微孔填料，微孔填料的比重0.6 0.9，孔隙直径 0.1-0.5mm 。
5. 根据权利要求1所述的一种悬浮生物滤池的污水处理装置，其特征在于， 所述的反冲气管开孔向下，孔径为2 5mm。
6. 根据权利要求1所述的一种悬浮生物滤池的污水处理装置，其特征在于， 所述的滤板是多孔钢板或多孔塑料板，滤网是钢丝网或塑料网，其单个孔径为 5 10mm。
7. 根据权利要求1所述的一种悬浮生物滤池的污水处理装置，其特征在于， 所述的曝气管是微孔曝气管，其材料为刚玉或复合塑料。
8. —种使用如权利要求1所述装置的悬浮生物滤池的污水处理工艺，其特征 在于污水先进入池体中的第一大孔填料区，去除悬浮物，在好氧或兼氧条件下， 降解大部分有机污染物，溶解氧为0.1 4mg/L， pH为6.5 8.5，然后污水再进 入微孔填料区以去除氨氮为主，溶解氧为2 4mg/L， pH为7.0 8.5，再进入第 二大孔填料区过滤脱落的生物膜及悬浮物，大孔填料区经过一段时间运行再经 反冲气管进行反冲，冲洗池内的积累过多的污染物，最终出水达标排放。
全文摘要
本发明公开了一种悬浮生物滤池的污水处理装置及工艺。装置包括池体、曝气管、反冲气管、大孔填料区、微孔填料区、出水分布管、滤板或滤网、进水分布管，并设有多层滤网。污水先进入池体中的第一大孔填料区，去除悬浮物，在好氧或兼氧条件下，降解大部分有机污染物，然后污水再进入微孔填料区以去除氨氮为主，再进入第二大孔填料区过滤脱落的生物膜及悬浮物，大孔填料区经过一段时间运行再经反冲气管进行反冲，冲洗池内的积累过多的污染物，最终出水达标排放。本发明具有一般曝气生物滤池的优点，同时又能处理一般生化法不能处理的高氨氮废水。既可用城市生活污水及垃圾渗滤液的处理，也可用于多种工业废水处理，在污水资源化方面也具有很大优势。
文档编号C02F3/12GK101337735SQ20081006349
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者仝武刚, 徐灏龙 申请人:浙江省环境保护科学设计研究院