一种脱氮除磷分层生物滤池技术领域
本发明涉及一种脱氮除磷分层生物滤池，属于污水处理技术领域。
背景技术
生物滤池是一种常见的污水处理方法，反应器一般由布水系统、滤料层、集水系
统组成。生物滤池中滤料层是污水发生生化反应、污染物降解的场所，因此生物滤池中
滤层填料一直是试验研发的重点；同时，如何均匀地将污水投配至滤料表层，布水系统
对于尽最大限度发挥填料的净化作用也至关重要；另外，在布水、过滤、集水等过程中
尽可能降低能耗，节约运行成本。
传统生物滤池具有一些优点，如管理维护方便、抗冲击负荷、能耗较低等，但由于
其本身结构特点，运行时易堵塞、污染物去除效率不高，如果采取曝气生物滤池的形式，
可提高污染物去除效果，但又带来了较大的能耗和运行费用。
本发明针对生物滤池现存的几个问题，如1)运行时易堵塞，2)能耗较高，3)污
染物去除率不高、脱氮除磷效果不佳，通过优化生物滤池结构形式、采用新型强化填料、
设置水力调节循环等方法，形成本发明中具有较好脱氮除磷效果的分层生物滤池。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种脱氮除磷分层生物滤池。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种脱氮除磷分层生物滤池，其包括滤池主体，所述滤池主体内设有沸
石填料层、火山岩填料层以及多孔轻质填料层，且所述沸石填料层与火山岩填料层、
以及火山岩填料层与多孔轻质填料层之间均具有间隙，所述多孔轻质填料层与滤池主体
底部之间的空间为集水区。
作为优选方案，所述滤池主体的侧壁周向上设有若干通风孔。
作为优选方案，所述脱氮除磷分层生物滤池还包括进水管，所述进水管的末端活动
地设有旋转布水管，所述旋转布水管以进水管为中心分为两段，两段旋转布水管的单向
侧壁上设有数量相等的喷水孔，且在两段旋转布水管上的喷水孔处于旋转布水管侧壁的
异向。
作为优选方案，所述喷水孔的排列是沿旋每段转布水管的内侧向外侧间距逐渐减
小。
作为优选方案，脱氮除磷分层生物滤池还包括调节池，所述调节池通过回流管与集
水区相连通。
作为优选方案，所述调节池还设有总进水管，所述总进水管设置于回流管的对侧，
所述进水管的首端也设置于调节池。
作为优选方案，所述集水区还设有出水总管，所述出水总管设置于回流管的对侧。
作为优选方案，所述沸石填料层、火山岩填料层、多孔轻质填料各由一个承托支架
固定。
作为优选方案，所述沸石的粒径为5～8mm，所述火山岩的粒径为5～15mm，所述多
孔轻质填料的粒径为20～40mm。
作为优选方案，所述多孔轻质填料的制备方法为：
将砂、云南红土、水泥、生石灰、石膏、铝粉、水混合后，利用蒸汽加压产泡的方
法对云南红土进行固定化处理，制成的孔隙性材料，所述固定化处理中，在50～70℃下
进行发气初凝1.5～2h后，在1.0～1.5MPa的压力下，于180～200℃进行蒸养6～10h，其
中，各原料的重量百分数分别为：砂20～25％，云南红土15～20％，水泥5～7％，生石
灰9～12％，石膏1.6～2％，铝粉0.05～0.07％，水38～43％。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1)采用新型的无动力布水系统，布水系统自动运行，节约设备运行能耗，旋转布
水支管转速随进水流量变化而变化，布水更均匀；
2)全套处理装置仅需一次水力提升，处于自然通风状态，无需曝气设施；
3)采用分层滤池的结构，克服了传统滤池易堵塞的缺点，保障生物滤池长期稳定
运行；
4)滤料层采用了三种高效填料搭配，强化了该系统的处理效果，沸石、火山岩与
自制多孔轻质填料相互配合，可达到较好脱氮、除磷效果；
5)由于设置了回流调节池，其抗冲击负荷能力优于传统生物滤池，通过控制回流
量，可处理CODCr>1000mg/L的高浓度生活污水以及畜禽养殖废水；
6)本发明装置结构简单，外形美观，无噪音，管理维护方便。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、
目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中滤池主体的结构示意图；
图中：1、总进水管；2、进水管；3、滚动轴承；4、旋转布水管；5、沸石填料层；
6、火山岩填料层；7、多孔轻质填料层；8、通风孔；9、承托支架；10、回流管；11、
调节池；12、集水区；13、总出水管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人
员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技
术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于
本发明的保护范围。
本发明提供一种脱氮除磷分层生物滤池的结构如图1和图2所示，总进水管1与进
水管交汇与调节池11内，进水管2的末端延伸至滤池主体的正上方，且进水管2的末
端由滚动轴承3活动地设有旋转布水管4，旋转布水管4进水管2为中心分为两段，两
段旋转布水管4的单向侧壁上设有数量相等的喷水孔，且在两段旋转布水管上的喷水孔
处于旋转布水管侧壁的异向，即一段旋转布水管4上的喷水孔全部朝向纸面以外，则另
一侧旋转布水管4上的喷水孔全部朝向纸面以内，滤池主体的侧壁的周向上设有若干孔
径为0.5～1cm的通风孔8，滤池主体内从上到下依次固设有沸石填料层5、火山岩填料
层6以及多孔轻质填料层7，沸石填料层5由承托支架9支撑，且沸石填料层5与火山
岩填料层6、以及火山岩填料层6与多孔轻质填料层7之间均具有间隙，火山岩填料层
6与多孔轻质填料层7也具有承托之间9支撑，其形式与沸石填料层5相同，故图未示。
多孔轻质填料层7与滤池主体底部之间的空间为集水区12，集水区12的两侧分别设有
回流管10和总出水管13，回流管10与调节池相连通。
在沸石填料层、火山岩填料层以及多孔轻质填料层中，沸石、火山岩、多孔轻质填
料的粒径分别为：5～8mm、5～15mm、20～40mm。
同时，多孔轻质填料的制备方法为：
将砂、云南红土、水泥、生石灰、石膏、铝粉、水混合后，利用蒸汽加压产泡的方
法对云南红土进行固定化处理，制成的孔隙性材料，所述固定化处理中，在50～70℃下
进行发气初凝1.5～2h后，在1.0～1.5MPa的压力下，于180～200℃进行蒸养6～10h，其
中，各原料的重量百分数分别为：砂20～25％，云南红土15～20％，水泥5～7％，生石
灰9～12％，石膏1.6～2％，铝粉0.05～0.07％，水38～43％。
为了更加便于在水喷出时产生推力以及使污水更均匀地投配到滤料表面，基于杠杆
原理，喷水孔的排列是沿旋每段转布水管的内侧向外侧间距逐渐减小。
相邻填料层在垂直方向上间距10～15cm，可为滤池内微生物提供充分氧气，同时分
层填料单元便于拆卸，可对重污染段有针对性的清洗。
本发明涉及的分层生物滤池水处理系统装置目的是处理生活污水，生活污水经过户
用化粪池、厌氧池或水解池初步处理，通过总进水管进入调节池，调节池同时接纳进水
和部分回流水，调节池内回流水用以稀释进水，将约CODCr浓度300～600mg/L的生活
污水利用水力提升泵提升至布水系统。进水管与旋转布水管通过滚动轴承连接，旋转布
水支管上需开布水孔，布水孔位于布水支管的水平方向，以布水支管中央为中心，布水
支管分为两段，两段上的布水孔分布于异侧，呈中心对称。进水管中污水进入旋转布水
支管，水流从布水孔流出，根据动量守恒原理，水流产生反向的推力，推动布水支管产
生自然旋转，从而均匀布水于滤料层表面。滤料层分为三部分，上部为沸石填料层，沸
石具有较强的氨氮去除功能，第二部分滤层为火山岩，火山岩表面粗糙且多微孔，这有
利于微生物在其表面生长、繁殖，形成生物膜，火山岩填料层可有效去除污水中COD、
氮、磷等污染物，第三部分为多孔轻质填料，多孔轻质填料具有容重轻、化学性质稳定、
易挂膜、孔隙率大、机械强度高等特点，尤其具有优秀的除磷性能。污水经过三种滤料
后得到净化，进入到集水池，集水池一侧可回流至调节池稀释进水，同时增加整个系统
的水力循环；集水池另一侧为出水管，处理后达标排放。
通过本发明装置处理生活污水、畜禽养殖废水等COD、N、P成分比例相对稳定的
污水时，处理过的出水的理化指标可达：CODCr55mg/L、NH3-N6.2mg/L、TP0.84mg/L。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上
述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，
这并不影响本发明的实质内容。