[實用新型]改良型集約曝氣及靜脈式生物濾池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521025665.4
• 申請日: 2015-12-12
• 公開（公告）號: CN205258118U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉微
• 申請（專利權(quán)）人: 劉微
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02
• 代理公司: 萍鄉(xiāng)益源專利事務(wù)所 36119
• 代理人: 張放強

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及污水處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種能同時實現(xiàn)高效生物脫碳、脫氮 且過濾效果優(yōu)良的改良型集約曝氣及靜脈式生物濾池技術(shù)。

背景技術(shù)

曝氣生物濾池(biologicalaeratedfilter,簡稱BAF)是在生物接觸氧化工藝的 基礎(chǔ)上引入飲用水處理中過濾的思想而產(chǎn)生的一種好氧廢水處理工藝，上世紀70年代末80 年代初出現(xiàn)于歐洲，其突出特點是在一級強化處理的基礎(chǔ)上將生物氧化與過濾結(jié)合在一 起，濾池后部不設(shè)沉淀池，通過反沖洗脫出截留物和多余的生物質(zhì)實現(xiàn)濾池的周期運行。該 工藝不僅具有去除SS、COD、BOD、硝化、除磷、去除AOX（有害物質(zhì)）的良好性能，而且具有容積 負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好，運行能耗低，運行費用 少的特點。

鑒于BAF工藝的許多優(yōu)越性能,上世紀90年代以后，國內(nèi)外許多的科研機構(gòu)和環(huán)保 企業(yè)開始對其在市政及工業(yè)廢水領(lǐng)域的應(yīng)用前景進行評估和工程實踐，均取得了一定效 果，但是BAF工藝在工程化運行過程中出現(xiàn)了濾床濾料易板結(jié)，反沖洗耗水量大，反洗不徹 底，池底承托板上的濾頭、濾帽等配氣配水設(shè)施容易賭塞等一系列實質(zhì)問題并未得到徹底 有效的解決，這在很大程度上影響了該工藝在水領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

后來，又有人開發(fā)了借助曝氣實現(xiàn)污水在池體內(nèi)部循環(huán)式反應(yīng)的曝氣生物濾池。 中國發(fā)明專利：CN100357194C（單級內(nèi)循環(huán)曝氣生物濾池）及中國專利申請公布：CN1349937 （生物膜法的集約曝氣），該兩部分公開內(nèi)容的實質(zhì)均涉及到：采用空氣通過導流（筒）裝置 對液位進行提升，以被提升的液位差作為促使進入裝置的液體實現(xiàn)再次自上而下循環(huán)穿越 生物濾料層的動力，從而實現(xiàn)所謂的內(nèi)部多重循環(huán)處理。

與傳統(tǒng)的曝氣生物濾池相比較，上述這種改進方法的顯著特點為：

①傳統(tǒng)曝氣生物濾池由于直接從池底進行曝氣充氧，因而正常運行過程中整個生 物濾床基本處于好氧狀態(tài)，故其床層內(nèi)主要以好氧菌為主體，對有機物去除效果較好，但是 缺乏厭氧及缺氧環(huán)境，對污水中氮的反硝化去除作用極為有限；而采用集約曝氣的運行方 式后，由于水體主要流向為自上而下的形式，故在生物濾床的上層主要以好氧菌為主，而在 填料層的中下部分由于氧氣很難抵達故主要以厭氧或缺氧菌為主，從而整個生物濾料床層 在降解有機物的同時又具備了硝化及反硝化脫氮的功能；

②傳統(tǒng)的曝氣生物濾池大多采用帶濾頭濾帽式樣的承托板，在長期的運行過程中 由于截留的懸浮物與大量繁殖微生物及其脫落生物膜的不斷增多,其承托濾板上的濾頭濾 帽很容易堵塞，往往都會導致配水配氣不均勻從而影響處理效果；由于該裝置底部的配水 及承托裝置采用格柵板或條形開洞承托層，故其具有相對較大的過流面積而不會發(fā)生堵 塞，加上內(nèi)部循環(huán)的作用使得過流量是正常進水量的數(shù)倍甚至數(shù)十倍，通過大流量配水能 保證承托層配水的相對均勻。

然而，實踐證明，該改進方法也存在很多不能克服的重大缺陷，其主要表現(xiàn)為：

（1）由于待處理污水在曝氣筒（或?qū)Я魍玻﹥?nèi)被曝氣提升后進入池內(nèi)自上而下經(jīng)過 曝氣生物濾池的生物濾料層，從而實現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)的單次流程，如此反復運行，由于水流方向 與重力方向一致（即下向流，見圖1所示），很容易在長周期的運行后導致濾層逐步被壓實并 板結(jié)，嚴重時甚至會被堵塞，從而影響整個系統(tǒng)的傳質(zhì)，大幅降低處理效率。

（2）該裝置采用分離式提升曝氣充氧，生物濾床內(nèi)部的氧含量來源主要靠經(jīng)曝氣 提升后溶解在污水中的部分氧氣，這部分溶解氧在隨著污水自上而下經(jīng)過濾層的過程中， 一部分被附著于上層液及表層生物填料上的好氧微生物吸收利用，另外一大部分溶解氧在 自上而下的過程中隨著填料床層阻力的逐級增大，污水在向下流的過程中為克服其阻力很 容易將溶解在污水中的氧氣釋放到分壓更低的大氣當中，故最終能被微生物利用的溶解氧 比例較低，而隨污水深入生物床層的溶解氧則基本沒有。

這勢必造成整個系統(tǒng)能承載的好氧菌數(shù)量有限，且主要存在于上層液及表層較淺 的生物填料中，而接近表層以下的填料床層區(qū)域則以缺氧甚至厭氧狀態(tài)為主，整個床層靠 下的區(qū)域則微生物數(shù)量較少，基本只起到過濾的作用。所以在實際的工程運用中，該工藝具 有一定的脫氮效果，但其脫碳效果較為有限，尤其當應(yīng)用在深度處理領(lǐng)域時，其CODcr去除 率更低。