一种生物过滤污水处理系统的制作方法

本实用新型涉及工业废水处理技术领域，更具体的说是涉及一种生物过滤污水处理系统。

背景技术：

近年来，随着经济发展及城市化进程的加快，城市污水的排放量越来越大，生活污水与工业废水是污水的主要来源。城市生活污水的主要成分是一些没有毒素的有机物，如糖类、淀粉、油脂、蛋白质和尿素等，其中氮、磷等植物营养元素含量较高。而工业废水则由于不同的行业产生的污染物不同，大多包含化学有毒物质、有机物、重金属污染物以及病原体等。因此，加强城市污水处理，对于保障城市的可持续发展具有重要的社会和经济意义。

污水生物处理是污水二级处理，是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。生物膜法是指大量的微生物附着在介质滤料表面，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物碳、氨气和微生物细胞物质等，使污水得到净化。在污水处理过程中，填料中ss增加、空隙度减小，达到或接近设计流量时，总的水头损失会接近通过曝气生物滤池所必需的水头或是出现颗粒穿透，在上述现象之前，曝气生物滤池应立即进行清洗。现有的曝气生物滤池通常运行一天冲洗一次，反冲洗水量为进水水量的3-5％，以保证过滤顺利进行。

但频繁的冲洗会使生物膜严重脱落，造成填料层内生物量减少，以致影响处理效果，并易造成填料的破损、流失及增加不必要的反冲洗耗水量、耗电量。此外，由于过滤板平整度的温度，导致反冲不均匀，承托层的稳定性等也导致反冲洗和过滤时配水不均匀，甚至导致滤料下渗。上述原因导致现有的生物膜污水净化装置普遍渗透速率较低，使得污水净化耗时增加，降低了污水净化的效率，同时，污水净化的程度低、效果差，污水净化效率与污水净化程度难以兼顾，阻碍了生物膜水处理技术的发展。

因此，如何提供一种具有净化时间短、净化程度高的生物过滤污水处理系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种生物过滤污水处理系统，承托层采用粒度由大到小再由小到大的正粒度与反粒度的三层交合方法，避免承托层扰动的问题，进而保证，阻止滤料下渗；通过4层不同厚度和材料的生物滤层，先用粒径较小的滤料，依次往上增加粒径较大的轻质滤料，不同程度的容留大量ss，延长了生物滤池的反冲洗周期，提高效率，节省反冲洗用水；通过特殊的曝气器，满足处理过程中氧气的供应，达到最大充氧效果；通过选择滤板间的接缝间填充物，避免产生漏气，保证气冲和水压强度，增强处理效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种生物过滤污水处理系统，包括预处理系统，还包括生物滤池；

所述生物滤池包括生物滤层；

所述生物滤层自下而上依次设置有承托层、陶粒滤层、聚氨酯泡沫滤层、短纤维滤层和长纤维滤层；

优选地，所述陶粒滤层的粒径为4-5mm，所述承托层、所述陶粒滤层、所述聚氨酯泡沫滤层、所述短纤维滤层和所述长纤维滤层的厚度分别为200-400mm、1400-1600mm、400-600mm、400-600mm和400-600mm。

采用上述技术方案的技术效果：通过4层不同厚度和材料的生物滤层，先用粒径较小的滤料，依次往上增加粒径较大的轻质滤料，轻质滤料仅可以进行生物处理，而且能容留大量ss，大大减缓了中层滤料ss量的积累速度，延长了流量到达临界值的时间，因此也延长生物滤池的反冲洗周期，提高效率，节省反冲洗用水，降低运行成本；而且反冲洗过后滤池结构层相对位置不变，出水稳定，质量较高不同程度的容留大量ss，延长了生物滤池的反冲洗周期，提高效率，节省反冲洗用水。

优选地，所述承托层自下而上依次填充有100-200mm的卵石、50-100mm的绿豆砂和50-100mm的卵石，所述卵石的粒径为5-10mm，所述绿豆砂的粒径为3-6mm。

采用上述技术方案的技术效果：承托层采用卵石、绿豆砂等由大到小再由小到大的正粒度与反粒度的三层交合方法，当气水同时冲洗时，达到一定强度后，尽管中间的绿豆砂局部由于冲洗介质的湍流而出现摆动，但由于上层较大卵石的镇压，不会被冲洗介质卷带散失，避免承托层扰动的问题，进而保证，阻止滤料下渗。

优选地，所述陶粒滤层、所述聚氨酯泡沫滤层、所述短纤维滤层和所述长纤维滤层均负载由高度密集的好氧菌、兼性好氧菌、厌氧菌、真菌、原生动物、后生动物以及藻类组成的微生物群。

优选地，所述生物滤池还包括：池体、布水系统、布气系统、反冲洗系统和出水系统；

所述承托层、所述陶粒滤层、所述聚氨酯泡沫滤层、所述短纤维滤层和所述长纤维滤层设置于所述池体内；

所述布水系统和所述布气系统分别设置于所述生物滤层下部；

所述出水系统设置于所述生物滤层的上部，且用于收集和排出水；

所述反冲洗系统用于周期性冲洗所述生物滤层。

优选地，所述布水系统包括污水进水管和若干个滤板；

所述进水管设置于所述池体侧壁的底部；

所述滤板位于所述承托层的下部；

所述滤板设置有若干个滤头；

所述出水系统包括集水箱、净水出水管和反冲洗排水管；

所述集水箱位于所述生物滤层的上部；

所述净水出水管与所述反冲洗排水管分别与所述集水箱的出水口连接；

所述反冲洗排水管的另一端与所述预处理系统连接。

优选地，所述滤头数量为50-60个/m2，所述滤头的滤帽缝隙为2200-3200cm2/个，滤帽缝隙面积与过滤面积的比值为1000-1200％。

优选地，所述滤板接缝间填充聚氨酯防水涂膜；所述聚氨酯防水涂膜厚度为3-6mm。

采用上述技术方案的技术效果：通过选择滤板间的接缝间填充物，避免产生漏气，保证气冲和水压强度，增强处理效果。

优选地，所述布气系统包括曝气管；所述曝气管交替设置有若干个多孔膜曝气器和若干个射流曝气器。

采用上述技术方案的技术效果：通过特殊的曝气器，满足处理过程中氧气的供应，达到最大充氧效果。

优选地，所述反冲洗系统包括反冲洗进水管和反冲洗进气管；所述反冲洗进水管和所述反冲洗进气管分别设置于池体的底部。

优选地，所述预处理系统包括依次连接的粗格栅、细格栅、沉砂池和絮凝沉淀池；

所述絮凝沉淀池与所述生物滤池连接；

所述絮凝沉淀池还依次连接有污泥浓缩池、脱水间；

所述脱水间与沉砂池连接；

所述反冲洗排水管与所述絮凝沉淀池连接；

所述生物滤池连接还连接有投氧混合池。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开了一种生物过滤污水处理系统，具有以下技术效果：

承托层采用粒度由大到小再由小到大的正粒度与粒度的三层交合方法，避免承托层扰动的问题，进而保证，阻止滤料下渗；通过4层不同厚度和材料的生物滤层，先用粒径较小的滤料，依次往上增加粒径较大的轻质滤料，不同程度的容留大量ss，延长了生物滤池的反冲洗周期，提高效率，节省反冲洗用水；通过特殊的曝气器，满足处理过程中氧气的供应，达到最大充氧效果；通过选择滤板间的接缝间填充物，避免产生漏气，保证气冲和水压强度，增强处理效果。

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附图为本实用新型实施例的生物滤池整体结构示意图。

图2附图为本实用新型实施例的生物过滤污水处理系统整体结构示意图。

其中，1为池体，2为生物滤层，3为布水系统，4为布气系统，5为反冲洗系统，6为出水系统，21为承托层，22为陶粒滤层，23为聚氨酯泡沫滤层，24为短纤维滤层，25为长纤维滤层，31为污水进水管，32为滤板，33为滤头，41为曝气管，42为多孔膜曝气器，43为射流曝气器，51为反冲洗进水管，52为反冲洗进气管，61为集水箱，62为净水出水管，63为反冲洗排水管。

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。

一种生物过滤污水处理系统，如图1和2所示，包括预处理系统，还包括生物滤池；生物滤池包括生物滤层2；生物滤层2自下而上依次设置有承托层21、陶粒滤层22、聚氨酯泡沫滤层23、短纤维滤层24和长纤维滤层25；

为了进一步优化上述技术方案，所述陶粒滤层的粒径为4-5mm，承托层21、陶粒滤层22、聚氨酯泡沫滤层23、短纤维滤层24和长纤维滤层25的厚度分别为200-400mm、1400-1600mm、400-600mm、400-600mm和400-600mm。

为了进一步优化上述技术方案，承托层21自下而上依次填充有100-200mm的卵石、50-100mm的绿豆砂和50-100mm的卵石，卵石的粒径为5-10mm，绿豆砂的粒径为3-6mm。

为了进一步优化上述技术方案，承托层21、陶粒滤层22、聚氨酯泡沫滤层23、短纤维滤层24和长纤维滤层25均负载由高度密集的好氧菌、兼性好氧菌、厌氧菌、真菌、原生动物、后生动物以及藻类组成的微生物群。

为了进一步优化上述技术方案，生物滤池还包括：池体1、布水系统3、布气系统4、反冲洗系统5和出水系统6；承托层21、陶粒滤层22、聚氨酯泡沫滤层23、短纤维滤层24和长纤维滤层25设置于池体1内；布水系统3和布气系统4分别设置于生物滤层2下部；出水系统6设置于生物滤层2的上部，且用于收集和排出水，反冲洗系5用于周期性冲洗生物滤层2。

为了进一步优化上述技术方案，布水系统3包括污水进水管31、若干个滤板32；污水进水管31设置于池体1侧壁的底部；滤板32位于承托层21的下部；滤板32设置有若干个滤头33；出水系统6包括集水箱61、净水出水管62和反冲洗排水管63；集水箱61位于生物滤层2的上部；净水出水管62与反冲洗排水管63分别与集水箱61的出水口连接；反冲洗排水管63的另一端与预处理系统连接。

为了进一步优化上述技术方案，滤头33数量为50-60个/m2，滤头33的滤帽缝隙为2200-3200cm2/个，滤帽缝隙面积与过滤面积的比值为1000-1200％。

为了进一步优化上述技术方案，滤板32接缝间填充聚氨酯防水涂膜；聚氨酯防水涂膜厚度为3-6mm。

为了进一步优化上述技术方案，布气系统4包括曝气管41；曝气管41交替设置有若干个多孔膜曝气器42和若干个射流曝气器43。

为了进一步优化上述技术方案，反冲洗系统5包括反冲洗进水管51和反冲洗进气管52；反冲洗进水管51和反冲洗进气管52分别设置于池体的底部。

为了进一步优化上述技术方案，预处理系统包括依次连接的粗格栅、细格栅、沉砂池和絮凝沉淀池；絮凝沉淀池与生物滤池连接；絮凝沉淀池还依次连接有污泥浓缩池和脱水间；脱水间与沉砂池连接；反冲洗排水管与絮凝沉淀池连接，生物滤池还连接有投氧混合池。

本实用新型提供了一种生物过滤污水处理系统，如图1所示，依次包括粗格栅、细格栅、沉砂池、絮凝沉淀池、生物滤池、投氧混合池、絮凝沉淀池与生物滤池连接；絮凝沉淀池还依次连接有污泥浓缩池和脱水间；脱水间与沉砂池连接；反冲洗排水管与絮凝沉淀池连接，生物滤池还连接有投氧混合池。

生物滤池包括：池体1、生物滤层2、布水系统3、布气系统4、反冲洗系统5和出水系统6；承托层21、陶粒滤层22、聚氨酯泡沫滤层23、短纤维滤层24和长纤维滤层25设置于池体1内；布水系统3和布气系统4分别设置于生物滤层2下部；出水系统6设置于生物滤层2的上部，且用于收集和排出水，反冲洗系5用于周期性冲洗生物滤层2。

生物滤层2自下而上依次设置有承托层21、粒径5mm的陶粒滤层22、聚氨酯泡沫滤层23、短纤维滤层24和长纤维滤层25；承托层21、陶粒滤层22、聚氨酯泡沫滤层23、短纤维滤层24和长纤维滤层25的厚度分别为300mm、1500mm、500mm、500mm和500mm。

承托层21自下而上依次填充有100mm的卵石、50mm的绿豆砂、50mm的卵石，卵石的粒径为8mm，绿豆砂的粒径为5mm。承托层21、陶粒滤层22、聚氨酯泡沫滤层23、短纤维滤层24和长纤维滤层25均负载由高度密集的好氧菌、兼性好氧菌、厌氧菌、真菌、原生动物、后生动物以及藻类组成的微生物群。

布水系统3包括污水进水管31和若干个滤板32；污水进水管31设置于池体1侧壁的底部；滤板32位于承托层21的下部；滤板32设置有若干个滤头33；出水系统6包括集水箱61、净水出水管62和反冲洗排水管63；集水箱61位于生物滤层2的上部；净水出水管62与反冲洗排水管63分别与集水箱61的出水口连接；反冲洗排水管63的另一端与预处理系统连接。

滤头33数量为55个/m2，滤头33的滤帽缝隙为2700cm2/个，滤帽缝隙面积与过滤面积的比值为1100％。滤板32接缝间填充聚氨酯防水涂膜；聚氨酯防水涂膜厚度为4mm。

布气系统4包括曝气管41；曝气管41交替设置有若干个多孔膜曝气器42和若干个射流曝气器43。

反冲洗系统5包括反冲洗进水管51和反冲洗进气管52；反冲洗进水管51和反冲洗进气管52分别设置于池体的底部。

上述生物过滤污水处理系统的使用方法是：

污水依次通过粗格栅、细格栅、沉沙池，絮凝沉淀池，经絮凝沉淀池中絮凝后沉淀物进入污泥浓缩池，污泥浓缩池后经过脱水间，脱后的水进入沉砂池，经絮凝沉淀池的水排入生物滤池，进入生物沉淀池中的水由下至上依次经过承托层21、陶粒滤层22、聚氨酯泡沫滤层23、短纤维滤层24和长纤维滤层25，经过生物滤层1后的水在集水箱收集后排出。

当清洗时，通过反冲洗进气管通过空气自下而上通过生物滤层进行空气擦拭，然后通过反冲洗进水管通过自下而上通过生物滤层进行清洗，流出的水通过集水箱、反冲洗排水管排出，并重新泵入絮凝沉淀池；清洗还可同时打开反冲洗进气管和反冲洗进水管进行反冲洗。

本发明用于处理周边20户的农村生活污水，该生活污水经由生物滤池处理达标后经由出水井排放至旁边沟渠。该工程从2018年11月18日开始运行至今，经该符合滤池处理后，出水水质均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)一级b标准。

本实用新型公开的生物过滤污水处理系统的技术效果为：承托层采用粒度由大到小再由小到大的正粒度与粒度的三层交合方法，避免承托层扰动的问题，进而保证，阻止滤料下渗；通过4层不同厚度和材料的生物滤层，先用粒径较小的滤料，依次往上增加粒径较大的轻质滤料，不同程度的容留大量ss，延长了生物滤池的反冲洗周期，提高效率，节省反冲洗用水；通过特殊的曝气器，满足处理过程中氧气的供应，达到最大充氧效果；通过选择滤板间的接缝间填充物，避免产生漏气，保证气冲和水压强度，增强处理效果

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

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。