[發(fā)明專利]懸浮陶粒曝氣生物濾池及應(yīng)用其處理原水的方法

無效

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• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103172165A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸少鳴;楊立
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體是涉及懸浮陶粒曝氣生物濾池及應(yīng)用其生化處理可生化廢水或預(yù)處理微污染原水的方法。

背景技術(shù)

曝氣生物濾池是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的污水處理技術(shù)，該技術(shù)采用高比表面積的填料作為生物膜載體，集生化處理與過濾功能于一體，處理效率高，占地面積小，在國內(nèi)外均得到了推廣應(yīng)用。近年來，由于城市飲用水源有機(jī)污染日益嚴(yán)重，迫切需要在常規(guī)的“混凝—沉淀—砂濾—消毒”城市給水處理工藝中引入生物預(yù)處理技術(shù)，采用曝氣生物濾池預(yù)處理工藝也受到重視。

專利號為ZL2006?1?0035882.1，名稱為預(yù)處理微污染原水的疊式曝氣生物濾池及其方法的中國發(fā)明專利是申請人2006年提出，該專利以第一級降流式大顆粒濾料濾池作為前處理，以第二級升流式曝氣生物濾池去除水中污染物。對于污染輕微的原水，雖然生物預(yù)處理效果很好，但是疊式曝氣生物濾池采用高濾速時水頭損失較大。在此基礎(chǔ)上，申請人又于2008年提出高速給水曝氣生物濾池及應(yīng)用其預(yù)處理微污染原水的方法的發(fā)明申請，并于2011獲批，專利號為ZL200810028952.9。該專利在采取防堵塞措施后僅用一級升流式曝氣生物濾池，過濾水頭損失較疊式曝氣生物濾池明顯減小。但是，現(xiàn)有陶粒濾料曝氣生物濾池由于濾料厚度較大，沖洗過程中難以膨脹，在長時間運(yùn)行后下濾料層積泥現(xiàn)象較明顯，往往導(dǎo)致濾料板結(jié)，過濾水頭損失逐年增大，生化效率也呈下降的趨勢。

盡管目前已有塑料顆粒漂浮濾料用于曝氣生物濾池工藝，但多為泡沫塑料顆粒，不僅存在表面光滑疏水致生物掛膜條件差的缺陷，而且易變形，剛度增加則生產(chǎn)成本又大幅度提高。采用流化床生物濾池能夠避免出現(xiàn)固定床濾料集泥板結(jié)問題，目前已有多種塑料懸浮填料，借助曝氣在反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)流化，但構(gòu)造較復(fù)雜，比表面積較小。塑料懸浮填料在曝氣強(qiáng)度較大的場合可以充分流化，故在污水處理工程中應(yīng)用較為成功。而在在給水生物預(yù)處理工藝中，原水的污染程度往往呈季節(jié)性變化，一些時段原水污染輕微，水中溶解氧充足，無需供氧，但是為了保持塑料懸浮填料的流化狀態(tài)，仍需要較大的曝氣強(qiáng)度，否則懸浮填料或是漂浮水面，或是沉至池底，不能與水流全面混合接觸，故運(yùn)行能耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種濾料生物量大，生物膜的傳質(zhì)條件好，生物活性強(qiáng)，過濾水頭損失小，懸浮陶粒濾層完全流化后不會積泥板結(jié)，沖洗強(qiáng)度低，沖洗周期長，沖洗方式簡單，運(yùn)行高效節(jié)能，生物凈化效果穩(wěn)定的懸浮陶粒曝氣生物濾池。

將陶粒濾料曝氣生物濾池與懸浮填料曝氣池的工藝特點(diǎn)相結(jié)合，保留了陶粒濾料耐摩強(qiáng)度高，比表面積大，表面粗糙親水易掛膜、性價比高的優(yōu)勢，吸收了懸浮填料能夠流化的功能，其目的在于克服現(xiàn)有固定床和流化池生物濾池工藝存在的上述缺陷。

本發(fā)明的另一目的在于提供應(yīng)用上述懸浮陶粒曝氣生物濾池處理原水的方法。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

懸浮陶粒曝氣生物濾池，包括進(jìn)水槽、配水槽和升流式曝氣濾池；進(jìn)水槽和配水槽之間設(shè)有進(jìn)水管，進(jìn)水管上設(shè)有進(jìn)水閥；排水管的一端與配水槽連接，另一端接入排水干管，配水槽通過配水孔與升流式曝氣濾池的池體下端連通；升流式曝氣濾池的池體內(nèi)從下到上依次為配水配氣區(qū)、下濾板、懸浮陶粒濾料層、上濾網(wǎng)和出水區(qū)，出水區(qū)和出水渠連接；貫穿下濾板均勻布置多個濾頭；曝氣頭設(shè)在配水配氣區(qū)底部，曝氣頭通過曝氣支管和氣沖洗支管與空氣干管連接，曝氣支管和氣沖洗支管并聯(lián)連接，曝氣支管和氣沖洗支管上分別設(shè)有曝氣閥和氣沖閥，空氣干管與至少一臺鼓風(fēng)機(jī)連接；

所述懸浮陶粒濾料層的陶粒采用頁巖為原料，經(jīng)過破碎、烘干、磨粉、造粒后，在回轉(zhuǎn)窯中燒制20±2min，燒制溫度1100～1300℃；出爐陶粒經(jīng)過自然冷卻后進(jìn)行篩分，選擇8～12mm粒徑，然后用水浮選得到初期漂浮的陶粒，表觀密度0.75～0.95g/cm³，堆積密度0.4～0.6g/cm³，空隙率≥35％，按堆積體積計(jì)算比表面積≥3×10⁴m²/m³，水浸潤顆粒密度0.9～1.1g/cm³。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述懸浮陶粒濾料層的厚度優(yōu)選為3～6m。曝氣濾池的池體優(yōu)選為矩形。所述配水槽位于池體一側(cè)的下方，在配水槽與池體相連的池壁上均布多個配水孔。濾池的排水管一端與配水槽連接，一端與排水干管連接。所述鼓風(fēng)機(jī)優(yōu)選為多臺。