一種生物濾池式污水凈化裝置及其凈水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于水凈化裝置領(lǐng)域，具體涉及一種生物濾池式污水凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水資源是人類賴以生存的基本物質(zhì)之一，已成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要限制因素。近年來隨著城市建設(shè)和工業(yè)的發(fā)展，城市用水量急劇增加，大量不達標污廢水的排放不僅污染了環(huán)境和水源，更加重了水資源的日益短缺和水質(zhì)的日益惡化，從而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)。
[0003]尋求經(jīng)濟高效的污水處理技術(shù)，對促進污水回用的發(fā)展和水環(huán)境的恢復(fù)有著現(xiàn)實和深遠的意義。生物法是污水處理的基本方法，然而傳統(tǒng)污水生物處理工藝不可避免的具有占地面積比較大、處理系統(tǒng)復(fù)雜、運行管理難度大、處理效能低下等缺點，而且隨著城市發(fā)展步伐的加快及城市區(qū)域的拓展，污水處理設(shè)施離城區(qū)越來越近，有的甚至建在城區(qū)，污水廠土地的使用也受到嚴格的限制。
[0004]在這種背景下，生物過濾的思想被引入到污水處理中來，于是體積小、出水水質(zhì)好、具有模塊化結(jié)構(gòu)并可自動化操作的生物濾池就應(yīng)運而生了。作為一種新型污水處理技術(shù)，生物濾池工藝尚處于發(fā)展完善過程中。深入了解其性能、機理并對其在實際工程中的應(yīng)用回顧與評述，將有助于提高人們對該項新技術(shù)的認知水平，對生物濾池在我國污水處理中的應(yīng)用起到積極的促進作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種生物濾池式污水凈化裝置，包括:
原水池、沉淀池、生物反應(yīng)池及清水池，其中，所述原水池與沉淀池之間設(shè)有第一輸水裝置，所述沉淀池的底部設(shè)有污泥排放管，所述沉淀池上部的上清水通過第二輸水裝置與所述生物反應(yīng)池內(nèi)上方的布水裝置相連，所述布水裝置包括:進水管及布水板，所述進水管一端與所述輸水管道連接，另一端的外壁與所述布水板旋轉(zhuǎn)連接;所述布水板的內(nèi)部設(shè)有與進水管相連通的內(nèi)部水道，所述布水板的側(cè)壁上設(shè)有與所述內(nèi)部水道相連的布水孔；所述布水裝置的正下方設(shè)有生物著生球，生物著生球下方固定有過濾板；
所述生物反應(yīng)池底部與清水池之間通過出水管連接；
所述沉淀池內(nèi)底部上設(shè)有液位傳感器；
所述生物反應(yīng)池底部設(shè)有反沖洗裝置；
所述第一輸水裝置、第二輸水裝置、液位傳感器及反沖洗裝置均與控制系統(tǒng)控制連接。
[0006]進一步的，所述生物著生球以層狀結(jié)構(gòu)形式平鋪在生物反應(yīng)池內(nèi)，層間距為I?20mm，最頂層的生物著生球距離所述布水裝置的距離為30?40mm;每層生物著生球數(shù)量為100?150個，粒徑范圍為10?50mm，孔隙率為50%?60%，可附著面積為60?100m2。
[0007]進一步的，每個所述生物著生球由兩個相互嵌套的球體組成，包括:位于生物著生球外層的第一球體、及設(shè)置于所述第一球體內(nèi)部的第二球體， 所述第一球體為由水平股圈及垂面股圈交叉組合而成的鏤空結(jié)構(gòu);所述水平股圈的數(shù)量大于三個，相鄰水平股圈水平等距排列，相鄰水平股圈間距為1mm?500mm;所述垂面股圈的數(shù)量大于三個，多個垂面股圈以生物著生球中心縱軸為圓心等角度均勻排列，相鄰垂面股圈之間的夾角10°?120°;
進一步的，所述水平股圈的厚度為1 mm?5 O mm，其中位于第一球體中部的水平股圈的厚度是其他水平股圈厚度的I?3倍；
若干所述垂面股圈中包括多個厚度相同的普通垂面股圈和至少一個加強垂面股圈；所述加強垂面股圈的厚度是所述普通垂面股圈厚度的I?3倍，普通垂面股圈的厚度范圍為1mm?50mm;
若干所述片脊中包括多個厚度相同的普通片脊和至少一個加強片脊，所述加強片脊的厚度是所述普通片脊的I?3倍，普通片脊的厚度范圍為1mm?50_。
[0008]進一步的，每片所述片脊包括鏤空及橫秤；
鏤空為二列對稱排列，每一列鏤空的數(shù)量大于三個，相鄰上下鏤空水平等距排列，相鄰上下鏤空間距為1mm?500mm，相鄰左右鏤空間距為5mm?100mm;
所述橫秤為二列對稱排列，每一列橫秤的數(shù)量大于三個，相鄰上下橫秤水平等距排列，相鄰上下橫秤間距為1mm?500mm，相鄰左右橫秤間距為5mm?100mm，每片片脊包括多個厚度相同的普通橫秤和位于片脊中部的加強橫秤，所述加強橫秤的厚度是普通橫秤厚度的I?3倍，普通橫秤的厚度為1mm?50mm。
[0009]進一步的，所述布水板由多于四塊的矩形不銹鋼板組成，矩形不銹鋼板以進水管的中心轉(zhuǎn)軸對稱均勻布局，布水板與進水管轉(zhuǎn)動連接，且以進水管的中心轉(zhuǎn)軸為圓心旋轉(zhuǎn)，布水板與生物反應(yīng)池內(nèi)壁留有50?10mm的間隙;布水孔均勻分布在布水板側(cè)壁上，其孔徑范圍為10?20mm，數(shù)量為2?4個。
[0010]進一步的，所述生物反應(yīng)池的側(cè)壁上設(shè)有排泥管，所述排泥管上設(shè)有電磁閥，所述電磁閥與所述控制系統(tǒng)之間控制連接。
[0011]進一步的，所述過濾板為一塊厚度為3?5mm的陶瓷板，其表面分布著大量均勻的微孔，所述微孔的孔徑范圍為I?5μπι。
[0012]本發(fā)明還公開了一種生物著生球材料的制備方法，包括以下步驟:
股圈層制備:按重量份計，將二十二脂肪醇聚氧乙酯12?38份，二十四脂肪醇丁酸10?34份，二羥甲基二乙基酰脲6?12份，庚基酚丁烯醚10?19份，1-甲基2-羥基甲苯4?9份，亞胺基異戊醇5?10份，重烷基苯磺酸鉀10?23份，氧化石油脂4?10份，1-羥基-2-乙基-十四磷酸酯5?21份，加入反應(yīng)釜中，溫度為90°C?120°C，壓力為0.01MPa?(h06MPa，iSl?22小時后，經(jīng)過降壓、降溫，將膠體溶液經(jīng)壓模成型，拼裝制得；
片脊的制備:
按重量份計，將二十二脂肪醇聚氧乙酯2?10份，二十四脂肪醇丁酸2?8份，二羥甲基二乙基酰脲I?5份，庚基酚丁烯醚I?9份，1-甲基2-羥基甲苯I?3份，亞胺基異戊醇I?4份，重烷基苯磺酸鉀I?9份，氧化石油脂I?3份，1-羥基-2-乙基-十四磷酸酯I?4份，加入反應(yīng)釜中，溫度為100°C?121°C，壓力為0.015MPa?0.065MPa，反應(yīng)I?22小時后，經(jīng)過降壓、降溫，將膠體溶液經(jīng)壓模成型，拼裝制得。
[0013]本發(fā)明還公開了一種所述生物濾池式污水凈化裝置的凈水方法，包括以下幾個步驟:
步驟一:控制系統(tǒng)通過液位傳感器檢測到沉淀池水位下降到最低水位時，啟動第一輸水裝置中的水栗，將儲存在原水池中的污水輸入沉淀池中，污水在沉淀池中進行初次沉淀，沉淀后的雜質(zhì)從沉淀池底部的排放管排出；
步驟二:沉淀池中經(jīng)過初次沉淀后的澄清液，在控制系統(tǒng)的作用下通過第二輸水裝置栗入生物反應(yīng)池上部的布水板中，布水板在水流的反作用下旋轉(zhuǎn)，將澄清液均勻地淋溶在生物反應(yīng)池內(nèi)各層級生物著生球上，與生物著生球生長的微生物膜進行接觸，使濾水中的可溶性、膠性和懸浮性物質(zhì)吸附在生物膜上而被微生物氧化分解;清水在控制系統(tǒng)的作用下，經(jīng)出水管排入清水池內(nèi)；
步驟三:該裝置運行20?40小時后，手動關(guān)閉第一輸水裝置及第二輸水裝置，并開啟反沖洗裝置對生物反應(yīng)池內(nèi)生物著生球進行反沖洗，污泥雜質(zhì)通過排泥管排出生物反應(yīng)池。
[0014]本發(fā)明專利公開的一種生物濾池式污水凈化裝置，其優(yōu)點在于:
(I)該裝置采用旋轉(zhuǎn)布水方式，使得布水更加均勻。
[0015](2)該裝置內(nèi)生物著生球結(jié)構(gòu)新穎，強度牢固，股圈及片脊厚度設(shè)計合理，使雜質(zhì)附著率更高。
[0016](3)該裝置內(nèi)生物著生球?qū)泳嘣O(shè)計合理，使得澄清液中的可溶性、膠性和懸浮性物質(zhì)能夠更加充分的與生物著生球接觸，從而更好的進行生物分解。
[0017]本發(fā)明所述的一種生物濾池式污水凈化裝置結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計合理，雜質(zhì)附著率高，處理效果好，適合多類水質(zhì)的澄清凈化處理。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明中所述的一種生物濾池式污水凈化裝置示意圖；
圖2為本發(fā)明中所述的生物反應(yīng)池內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明中所述的布水裝置示意圖；
圖4為本發(fā)明中所述的生物著生球內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
圖5為本發(fā)明中所述的片脊結(jié)構(gòu)與布局示意圖；
圖6為本發(fā)明中所述的股圈結(jié)構(gòu)與布局示意圖；
圖7為本發(fā)明中所述的片脊結(jié)構(gòu)圖；
以上圖1?圖7中，I為原水池，2為第一輸水裝置，3為沉淀池，4為第二輸水裝置，5生物反應(yīng)池，5-1為布水裝置，5-1-1為進水管，5-1-2為布水板，5-1-3為布水孔，5_2為生物著生球，5-2-1為股圈，5-2-1-1為水平股圈，5-2-1-2為垂面股圈，5_2_2為片脊，5_2_2_1為鏤空，5-2-2-2為橫秤，5-3為過濾板，5-4為池底，6為出水管，7為清水池，8為反沖洗裝置，9為排泥管，10為控制系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的一種生物濾池式污水凈化裝置進行進一步說明。
[0020]如圖1所示，為本發(fā)明提供的一種生物濾池式污水凈化裝置的示意圖，包括原水池1、第一輸水裝置2、沉淀池3、第二輸水裝置4、生物反應(yīng)池5、出水管6、清水池7、反沖洗裝置8和控制系統(tǒng)10;污水經(jīng)過第一輸水裝置2進入沉淀池3，沉淀后的雜質(zhì)從沉淀池3底部設(shè)有的排放管排出，經(jīng)過初次沉淀后的澄清液通過第二輸水裝置4進入生物反應(yīng)池5，澄清液通過生物反應(yīng)池5進一步降解后，由出水管