一種強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于分散式污水處理領(lǐng)域，公開了一種強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲 濾系統(tǒng)。由好氧系統(tǒng)、厭氧系統(tǒng)、進(jìn)水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)W及微曝氣系統(tǒng)組成。上部為好氧系 統(tǒng)，自上而下依次為堿石層、初濾層、復(fù)合±層a、沸石層。下部厭氧系統(tǒng)為復(fù)合水力流態(tài)，按 照水流方向分成=個(gè)模塊，分別為生物催化填料、復(fù)合±層6、堿石層。本發(fā)明通過(guò)相對(duì)獨(dú)立 的厭氧系統(tǒng)和生物催化填料強(qiáng)化了反硝化階段，提高了系統(tǒng)對(duì)總氮的去除能力，不需外加 碳源和分層進(jìn)水，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理能力強(qiáng)，不易堵塞，建設(shè)運(yùn)行成本低，無(wú)蚊蛹臭味等優(yōu) 點(diǎn)。 技術(shù)背景
[0002] 我國(guó)城鎮(zhèn)污水集中處理技術(shù)趨于成熟，污水處理率可達(dá)80%W上，該有賴于費(fèi)用 高昂的排水管網(wǎng)建設(shè)。而位于較偏遠(yuǎn)的城鎮(zhèn)郊區(qū)、農(nóng)村、風(fēng)景旅游區(qū)、高速公路服務(wù)區(qū)等排 水管網(wǎng)覆蓋不到的地區(qū)，其生活污水的排放成為水環(huán)境污染的重要因素。污水處理廠常用 的生物處理技術(shù)如aVo、氧化溝等工藝，往往投資大、耗能高，需專人維護(hù)管理，不適用于小 規(guī)模、分散式的污水處理。
[0003] 地下滲濾系統(tǒng)是一種適用于分散式污水處理的生態(tài)工程技術(shù)，污水在±壤-微生 物的共同作用下，通過(guò)物理吸附、化學(xué)沉淀、微生物降解等過(guò)程得到凈化。地下滲濾技術(shù)具 有基建和運(yùn)行費(fèi)用低，幾乎不需維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，且整個(gè)系統(tǒng)埋在地下，無(wú)蚊蛹臭味，不影響地 面的使用功能，±層的保溫作用使得系統(tǒng)在冬季也能穩(wěn)定運(yùn)行。但是由于傳統(tǒng)的地下滲濾 技術(shù)多采用和砂為主的填料層，存在處理負(fù)荷低、TN去除率低、易堵塞的問(wèn)題。
[0004][0005] 總之，目前雖然地下滲濾技術(shù)盡管采取強(qiáng)制曝氣和分階段進(jìn)水等措施提高了系統(tǒng) 的處理負(fù)荷，但對(duì)總氮去除效率依然難W提高，主要因?yàn)榉聪趸饔檬艿揭种疲蟾庞蠾下 幾個(gè)方面的原因；（1)碳源不足；（2)缺乏厭氧環(huán)境；（3)反硝化菌數(shù)量不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是地下滲濾技術(shù)對(duì)總氮去除率難W提高，本發(fā)明通過(guò)對(duì) 填料進(jìn)行改進(jìn)，研發(fā)出一種生物催化填料，填料不僅含有大量反硝化菌群，并且能不斷釋放 反硝化所需碳源，同時(shí)還能催化反硝化反應(yīng)的進(jìn)行，提高處理負(fù)荷，防堵塞，降低能耗。本發(fā) 明通過(guò)對(duì)地下滲濾系統(tǒng)的改進(jìn)，使好氧系統(tǒng)和厭氧系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，保證了反硝化所需的厭 氧環(huán)境。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，所述生物 催化填料地下滲濾系統(tǒng)由好氧系統(tǒng)、厭氧系統(tǒng)、進(jìn)水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)W及微曝氣系統(tǒng)組成， 生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)的上部為好氧系統(tǒng)，下部為厭氧系統(tǒng)，好氧系統(tǒng)上設(shè)有覆蓋層， 好氧系統(tǒng)自上而下依次為堿石層a、初濾層、復(fù)合±層a、沸石層，厭氧系統(tǒng)自進(jìn)水端至排水 端水平方向依次為生物催化填料層、復(fù)合±層b、堿石層b，進(jìn)水系統(tǒng)由均勻設(shè)置在堿石層a 的穿孔管組成，出水系統(tǒng)設(shè)在堿石層b的上部，微曝氣系統(tǒng)12設(shè)在沸石層中。
[000引所述好氧系統(tǒng)和厭氧系統(tǒng)通過(guò)不透水層分隔開，使好氧系統(tǒng)與厭氧系統(tǒng)相對(duì)獨(dú) 立，保證反硝化所需的厭氧環(huán)境。
[0009] 所述堿石層a由粒徑為5-20mm堿石組成，堿石層a的厚度為10-15畑1，所述進(jìn)水系 統(tǒng)由均勻布設(shè)在堿石層穿孔管；所述初濾層由粒徑為0. 5-2mm粗砂組成，初濾層的厚度為 l〇-15cm。
[0010] 所述復(fù)合±層a由爐渣和原位±按體積比1:1混合而成，復(fù)合±層a的厚度為 30-50cm〇
[0011] 所述沸石層由粒徑為5-15mm的沸石組成。
[0012] 所述厭氧系統(tǒng)在豎直方向上的厚度為20-40畑1，厭氧系統(tǒng)中水平方向的寬度，生物 催化填料層的寬度為0. 5-5m、復(fù)合±層b的寬度為0. 5-5m、堿石層b的寬度為0. 2-0. 5m。
[0013] 所述生物催化填料層由活性污泥、雞糞、枯桿或稻殼、爐渣、鐵屑與原位±混合制 成，體積分?jǐn)?shù)為：活性污泥1-3%、人畜糞便1-3%、稻殼1-10%、爐渣20-40%、鐵屑0. 5-3%、余 量為原位±。
[0014] 所述生物催化填料層中的水流流入復(fù)合±層b，復(fù)合±層b中水流流入堿石層b。
[0015] 所述生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)干濕交替運(yùn)行，干濕比為6:1-2:1，每天進(jìn)水3-6 次，每次進(jìn)水0. 5-比后，啟動(dòng)微曝氣系統(tǒng)0. 5-化。
[0016] 所述生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)的厚度為20-40畑1。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是： (1) 本發(fā)明開發(fā)了一種新型的生物催化填料，集微生物菌劑、緩釋碳源、催化反硝化、除 磯等多種功能為一體，大大強(qiáng)化了系統(tǒng)的脫氮除磯能力； (2) 本發(fā)明設(shè)置了不透水層，使好氧系統(tǒng)與厭氧系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立。可避免好氧系統(tǒng)微曝氣 時(shí)，破壞反硝化所需的厭氧環(huán)境，從而保證了系統(tǒng)對(duì)總氮優(yōu)良的去除效果； (3) 本發(fā)明采用復(fù)合水力流態(tài)設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)了污水與填料的接觸時(shí)間，減小了地下滲濾系 統(tǒng)的深度，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，施工更方便； (4) 本發(fā)明采用微曝氣系統(tǒng)，用最小的能耗最大限度地提高了系統(tǒng)的處理負(fù)荷，防止了 填料堵塞； (5) 本發(fā)明采用沸石作為承托層，既可W吸附污水中的氨氮，并且沸石粗趟多孔的表面 又可W對(duì)來(lái)自曝氣管的空氣進(jìn)行多次切割，起到均勻布?xì)猓岣邆髻|(zhì)效率的作用； (6) 采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，無(wú)需專人維護(hù)。
[001引取鄭州某小區(qū)生活污水，水質(zhì)如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所述生物催化填料地 下滲濾系統(tǒng)由好氧系統(tǒng)、厭氧系統(tǒng)、進(jìn)水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)以及微曝氣系統(tǒng)組成，生物催化填 料地下滲濾系統(tǒng)的上部為好氧系統(tǒng)，下部為厭氧系統(tǒng)，好氧系統(tǒng)上設(shè)有覆蓋層，好氧系統(tǒng)自 上而下依次為礫石層a、初濾層、復(fù)合土層a、沸石層，厭氧系統(tǒng)自進(jìn)水端至排水端水平方向 依次為生物催化填料層、復(fù)合土層b、礫石層b，進(jìn)水系統(tǒng)由均勻設(shè)置在礫石層a的穿孔管組 成，出水系統(tǒng)設(shè)在礫石層b的上部，微曝氣系統(tǒng)12設(shè)在沸石層中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所 述好氧系統(tǒng)和厭氧系統(tǒng)通過(guò)不透水層分隔開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所 述石樂(lè)石層a由粒徑為5-20mm爍石組成，爍石層a的厚度為l〇-15cm，所述進(jìn)水系統(tǒng)由均勾布 設(shè)在礫石層穿孔管；所述初濾層由粒徑為〇. 5-2_粗砂組成，初濾層的厚度為10-15cm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所 述復(fù)合土層a由爐澄和原位土按體積比1:1混合而成，復(fù)合土層a的厚度為30-50cm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所 述沸石層由粒徑為5-15mm的沸石組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所 述厭氧系統(tǒng)在豎直方向上的厚度為20-40cm，厭氧系統(tǒng)中水平方向的寬度，生物催化填料層 的寬度為〇. 5-5m、復(fù)合土層b的寬度為0. 5-5m、爍石層b的寬度為0. 2-0. 5m。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所 述生物催化填料層由活性污泥、雞糞、秸桿或稻殼、爐渣、鐵肩與原位土混合制成，體積分?jǐn)?shù) 為：活性污泥1-3%、人畜糞便1-3%、稻殼1-10%、爐渣20-40%、鐵肩0. 5-3%、余量為原位土。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所 述生物催化填料層中的水流流入復(fù)合土層b，復(fù)合土層b中水流流入礫石層b。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所 述生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)干濕交替運(yùn)行，干濕比為6:1-2:1，每天進(jìn)水3-6次，每次進(jìn) 水0. 5-lh后，啟動(dòng)微曝氣系統(tǒng)0. 5-2h。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，其特征在于：所 述生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)的厚度為20-40cm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)，所述生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)由好氧系統(tǒng)、厭氧系統(tǒng)、進(jìn)水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)以及微曝氣系統(tǒng)組成，生物催化填料地下滲濾系統(tǒng)的上部為好氧系統(tǒng)，下部為厭氧系統(tǒng)，好氧系統(tǒng)上設(shè)有覆蓋層，好氧系統(tǒng)自上而下依次為礫石層a、初濾層、復(fù)合土層a、沸石層。本發(fā)明開發(fā)了一種新型的生物催化填料，集微生物菌劑、緩釋碳源、催化反硝化、除磷等多種功能為一體，大大強(qiáng)化了系統(tǒng)的脫氮除磷能力；本發(fā)明設(shè)置了不透水層，使好氧系統(tǒng)與厭氧系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立?？杀苊夂醚跸到y(tǒng)微曝氣時(shí)，破壞反硝化所需的厭氧環(huán)境，從而保證了系統(tǒng)對(duì)總氮優(yōu)良的去除效果。
【IPC分類】C02F3-30
【公開號(hào)】CN104828946
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510258381
【發(fā)明人】王敏, 陳忠平, 陸曉琴, 樂(lè)金朝
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月20日