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一種補砂混合式生物慢濾處理系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610125679.6

申請日:

2016.03.04

公開號:

CN105540821A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 3/00申請日:20160304|||公開
IPC分類號: C02F3/00; C02F3/04 主分類號: C02F3/00
申請人: 北京建筑大學
發明人: 黃忠臣; 王文海; 韓芳; 吳俊奇
地址: 100044 北京市西城區展覽路1號
優先權:
專利代理機構: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260 代理人: 鄭立明;付久春
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610125679.6

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.05.08|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種間歇式生物砂濾處理系統,屬于微污染水源生物凈化處理領域。該系統包括:儲水容器通過設有水泵的管道與上部進水箱連通,上部進水箱內設水位控制計,上部進水箱的出水口經設流量計的管路與增氧單元連接,增氧單元內設濺水板,增氧單元經法蘭與補砂混合式生物慢濾裝置上端進水口連接,補砂混合式生物慢濾裝置下端設排水口,排水口經排水管接入清水箱;補水自控裝置與水泵、水位控制計電連接,能根據水位控制計的信號控制水泵的啟停,對上部進水箱補水。該處理系統由于采用補砂混合式生物慢濾裝置,可每年補砂次數3~5次,利用原因生物菌群提高了處理效率,且每年可只做一次鏟掉濾料表層多次添加干凈濾料的維護,延長了維護期。

權利要求書

1.一種補砂混合式生物慢濾系統,其特征在于,包括:
儲水容器(15)、上部進水箱(13)、增氧單元(3)、補砂混合式生物慢濾裝置(10)、
清水箱(8)、水泵(9)、水位控制計(1)、流量計(11)和補水自控裝置(14);其
中,
所述儲水容器(15)通過設有水泵(9)的管道與上部進水箱(13)連通,所述上部
進水箱(13)內設有水位控制計(1),所述上部進水箱(13)的出水口通過設有流量計
(11)的管路與所述增氧單元(3)連接,所述增氧單元(3)內設有濺水板(11),所述
增氧單元(3)通過法蘭(4)與所述補砂混合式生物慢濾裝置(10)上端進水口連接,所
述補砂混合式生物慢濾裝置(10)下端設有排水口,所述排水口通過排水管(7)接入所
述清水箱(8);
所述補水自控裝置(14)與所述水泵(9)、所述水位控制計(1)電氣連接,能根據
所述水位控制計(1)的信號控制所述水泵的啟動或停止,對所述上部進水箱(13)補水。
2.根據權利要求1所述的一種補砂混合式生物慢濾系統,其特征在于,所述補砂混合
式生物慢濾裝置(10)采用補砂混合式生物慢濾池或為補砂混合式生物慢濾柱,其內設有
從上至下由細砂層(5)和礫石層(6)組成的濾料。
3.根據權利要求2所述的補砂生物慢濾系統,其特征在于,所述補砂混合式生物慢濾
裝置(10)內的細砂層(5)厚度為600~900mm、礫石層(6)厚度為100~200mm,細砂層
(5)的細砂粒徑為0.25~0.5mm,礫石層(6)的礫石粒徑為15~25mm。
4.根據權利要求1所述的一種補砂混合式生物慢濾系統,其特征在于,所述增氧單元
(3)內的所述濺水板(11)處于該增氧單元(3)內液面上方,距所述增氧單元(3)內
頂部為100mm;
所述增氧單元(3)上設有溢流口。
5.根據權利要求1至3任一項所述的一種補砂混合式生物慢濾系統,其特征在于,所
述補砂混合式生物慢濾裝置(10)的濾速為0.1~0.3m/h,補砂周期為2~4個月天,運行周
期為一年。
6.根據權利要求1至3任一項所述的一種補砂混合式生物慢濾系統,其特征在于,所
述每個補砂混合式生物慢濾裝置(10)采用透明外殼。
7.根據權利要求1至3任一項所述的一種補砂混合式生物慢濾系統,其特征在于,所
述補砂混合式生物慢濾裝置(10)每年為3~5個補砂周期;
每個補砂周期的補砂方式為:直接在運行狀態下補充添加20~40mm的干凈濾料,并將
補充的濾料與原濾料表層10~30mm厚的濾料混合均勻,恢復出水達標水質的復原期為2~5
天。
8.根據權利要求1至3任一項所述的一種補砂混合式生物慢濾系統,其特征在于,所
述補砂混合式生物慢濾裝置(10)運行3~5個補砂周期后為一次維護期,每個維護期的維
護方式為:鏟掉所述補砂混合式生物慢濾裝置(10)內濾料表層在本次維護期與上次維護
期之間的各補砂周期多次添加的濾料,補充10~30mm厚的干凈濾料,在4~7天復原期后正
常運行。

說明書

一種補砂混合式生物慢濾處理系統

技術領域

本發明涉及雨水或自然水等微污染水源生物凈化處理領域,特別是涉及一種補砂混合
式生物慢濾處理系統。

背景技術

目前,在我國廣大干旱地區、偏遠山區,雨水、山泉水、地表水等都會被用于做生活
飲用水源,將雨水收集到水窖或水柜中單戶取水使用或將山泉水、地表水等微污染水注入
到集中供水池,然后通過管路分配到各家水窖中,分戶取水使用。供農作物灌溉、牲畜及
人們飲用。

微污染水使用周期長,甚至需存放幾個月,水通常經過簡單燒開沸騰后飲用,水中的
有機物、濁度、色度、氨氮等水質指標超標或者超標嚴重,危害人們身體健康,人們的生
活水平得不到提高。

生物慢濾技術因其設備成本低、操作簡便、運行成本低等優點在干旱地區和偏遠山區
有廣闊應用前景。但生物慢濾技術存在運行周期(2~5個月)短維護頻繁,需停止濾水將
濾料表層10~30mm刮掉后回填干凈濾料,恢復通水后,需4~7天恢復出水水質達標,維護
操作復雜、需要停機、恢復達標出水水質周期長等缺點,導致生物慢濾技術在實際應用中
受到制約。

發明內容

基于上述現有技術所存在的問題,本發明提供一種補砂混合式生物慢濾處理系統,能
解決目前應用于凈化微污染水中的傳統生物慢濾技術存在的運行周期短維護頻繁、維護操
作復雜且需要停機中斷濾水等問題。

為解決上述技術問題,本發明提供一種補砂混合式生物慢濾系統,包括:

儲水容器、上部進水箱、增氧單元、補砂混合式生物慢濾裝置、清水箱、水泵、水位
控制計、流量計和補水自控裝置;其中,

所述儲水容器通過設有水泵的管道與上部進水箱連通,所述上部進水箱內設有水位控
制計,所述上部進水箱的出水口通過設有流量計的管路與所述增氧單元連接,所述增氧單
元內設有濺水板,所述增氧單元通過法蘭與所述補砂混合式生物慢濾裝置連接,所述補砂
混合式生物慢濾裝置的出水端通過排水管接入所述清水箱;

所述補水自控裝置與所述水泵、所述水位控制計電氣連接,能根據所述水位控制計的
信號控制所述水泵的啟動或停止,對所述上部進水箱補水。

本發明的有益效果為:通過采用其內設有水位控制計的上部進水箱經設有水泵的管路
與補砂混合式生物慢濾裝置連接,從而可以通過補水自控裝置利用水位控制計的信號控制
水泵實現對上部進水箱自動補充原水,使得系統可在無人值守情況下連續自動運行;并且
由于采用補砂混合式生物慢濾裝置,可以在每個運行周期后不需停機情況下,通過補充干
凈濾料與原濾料混合即可恢復正常過濾狀態,不僅使用、維護更方便,而且可以充分利用
補砂混合式生物慢濾裝置內的生物菌群,有效提高了對窖水的處理效率,可提高10%左右,
同時也延長了整個系統的維護期。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附
圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領
域的普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他附
圖。

圖1為本發明實施例提供的一種補砂混合式生物慢濾處理系統結構示意圖。

具體實施方式

下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅
僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明的實施例,本領域普通技術
人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明的保護范圍。

如圖1所示,本發明實施例提供一種補砂混合式生物慢濾處理系統,能延長維護期并
提高對窖水的處理效率,包括:

儲水容器15、上部進水箱13、增氧單元3、補砂混合式生物慢濾裝置10、清水箱8、水
泵9、水位控制計1、流量計11和補水自控裝置14;

其中,儲水容器15(可采用水窖或水箱)通過設有水泵9的管道與上部進水箱13連通,
上部進水箱13的出水口通過設有流量計11的管路與增氧單元3連接,增氧單元3內設有濺水
板11,增氧單元3上設溢流口2;增氧單元3通過法蘭4與補砂混合式生物慢濾裝置10連接,
補砂混合式生物慢濾裝置10下端設有排水口,排水口通過排水管7接入清水池8;

補水自控裝置14與水泵和水位控制計1和水泵9電氣連接,通過水位控制計的信號控制
水泵的啟停,為上部水箱13補水。補水自控裝置14可采用常規的電子控制裝置或可編程控
制器等。

上述處理系統中,補砂混合式生物慢濾裝置10采用補砂混合式生物慢濾池或為補砂混
合式生物慢濾柱,其內設有從上至下由細砂層5、礫石層6組成的濾料;其中,細砂層5厚
度為600~900mm、礫石層6厚度為100~200mm,細砂層5的細砂粒徑為0.25~0.5mm,礫石
層5的礫石粒徑為15~25mm。

上述處理系統中,補砂混合式生物慢濾裝置10的濾速為0.1~0.3m/h,依進水水質設
計每年補砂次數為3~5次,每年做一次維護。

上述處理系統中,增氧單元3內設置的濺水板11處于該增氧單元3內液面上方,距增氧
單元3內頂部為100mm,處于增氧單元3的進水口與補砂混合式生物慢濾裝置10的濾料層之
間,這種方式設置的濺水板11可使上部進水箱13中水流進入增氧單元3后撞擊濺水板11,
增加水與空氣接觸面積,提高進水含氧量。增氧單元3上設置方便滿后溢流的溢流口。

上述處理系統中,補砂混合式生物慢濾裝置10每年為3~5個補砂周期;每個補砂周期
的補砂方式為:直接在運行狀態下補充添加20~40mm的干凈濾料,并將補充的濾料與原濾
料表層10~30mm厚的濾料混合均勻,恢復出水達標水質的復原期為2~5天。

上述處理系統中,補砂混合式生物慢濾裝置(10)運行3~5個補砂周期后為一次維護
期,每個維護期的維護方式為:鏟掉所述補砂混合式生物慢濾裝置(10)內濾料表層在本
次維護期與上次維護期之間的各補砂周期多次添加的濾料,補充10~30mm厚的干凈濾料,
在4~7天復原期后正常運行。

上述處理系統中,補砂混合式生物慢濾裝置10采用透明材料制成的透明外殼,利于陽
光透照。

本發明的處理系統工作時,儲水容器中原水通過補水自控裝置的控制進入上部進水
箱,原水流經補砂混合式生物慢濾裝置正常掛膜形成生物層后,穩定運行2~4個月后,系
統阻力增大,出水量減少,直接在運行狀態下補充添加20~40mm厚的干凈濾料,并將補充
的濾料與原濾料表層10~30mm厚的部分混合均勻,充分利用了補砂混合式生物慢濾裝置中
原有生物菌群,加速在濾層表面形成生物層,恢復出水達標水質,復原期為2~5天,此為
一個補砂周期,補砂混合式生物慢濾處理系統對窖水的處理效率提高了10%左右。補砂混
合式生物慢濾裝置每年3~5個補砂周期,即補砂次數3~5次。然后做一次維護,鏟掉濾料
表層多次添加濾料量,補充10~30mm厚的干凈濾料,在4-7天復原期后正常運行,此為一
個完整運行周期。然后周而復始。該補砂混合式生物慢濾裝置的補砂和維護周期即為該處
理系統的補砂和維護周期,使得本發明這種補砂混合式生物慢濾處理系統相對于傳統生物
慢濾裝置工藝縮短了恢復期,延長了維護期。

下面結合具體實施例對本發明的處理系統作進一步說明。

本發明的補砂混合式生物慢濾處理系統,其較佳的具體實施方式包括:

作為儲水容器15的水窖(或水箱)、上部進水箱13、增氧單元3、補砂混合式生物慢
濾裝置10(本實施例內采用的是補砂混合式生物慢濾池)、清水箱8、水泵9、水位控制計
1和補水自控裝置14;其中,儲水容器15通過設置水泵9的管道與上部進水箱13連接,上部
進水箱13的出水口經設有流量計11的管道與增氧單元3連接,增氧單元3內設有濺水板11,
增氧單元3經法蘭連接補砂混合式生物慢濾裝置10,進入撞擊增氧單元3的原水撞擊濺水板
11增氧后,流入補砂混合式生物慢濾裝置10,補砂混合式生物慢濾裝置10底部設置排水口,
排水口通過排水管7接入清水箱8,清水箱8內儲存過濾后清水,補水自控裝置14與水泵9、
水位控制計1電氣連通,能根據水位控制計1的信號控制水泵9的啟動和停止,自動對上部
進水箱13補水,補水自控裝置14與水泵9、水位控制計1協同作用實現了根據上部進水箱13
內水位進行自動補水。

補砂混合式生物慢濾裝置內的濾料從上至下由厚度為600~900mm的細砂層5和厚度為
100~200mm的礫石層6組成,細砂層5的細砂粒徑為0.25~0.5mm,礫石層5的礫石粒徑為
15~25mm。在距離增氧單元3頂部50mm處設置溢流口2,方便溢流。增氧單元3和補砂混合
式生物慢濾裝置10的上開口通過法蘭4連接,可以方便快捷拆裝法蘭,分開兩個單元,可
在混合新濾料和原生物層時不影響混合操作。

上述處理系統中的補砂混合式生物慢濾裝置10的外殼采用透明材料制成,為透明外
殼,這種透明外殼既易于觀測水位,又陽光透照。

上述處理系統在一個運行周期結束時,不用刮掉補砂混合式生物慢濾裝置10內的10~
30mm厚的濾料表層,而通過補充添加20~40mm厚的干凈濾料,并將補充的干凈濾料與原濾
料表層10~30mm厚的部分混合均勻,這樣不僅不需停機,而且可充分利用了補砂混合式生
物慢濾裝置10內生物菌群,將4~7天恢復出水水質達標的時間縮短到2~5天,并且使得該
補砂混合式生物慢濾處理系統對窖水的處理效率提高了10%左右。這種處理系統可每年補
砂次數3~5次,每年做一次維護,鏟掉濾料表層多次添加干凈濾料,延長了維護期。

以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任
何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都
應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍
為準。

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一種 混合式 生物 處理 系統
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