一種底部進(jìn)水式人工快速滲濾系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種底部進(jìn)水式人工快速滲濾系統(tǒng)，將傳統(tǒng)人工快速滲濾系統(tǒng)分為上部好氧段和和下部厭氧段，在厭氧段灌入污水截留有機(jī)碳源，將出水回灌至上部好氧段，好氧段高硝氮出水可在下部厭氧段厭氧環(huán)境和截留有機(jī)碳源的作用進(jìn)行反硝化，實(shí)現(xiàn)去除總氮的目的。該系統(tǒng)利用污水自身有機(jī)碳進(jìn)行反硝化，在污水有機(jī)碳較充足時(shí)無(wú)需添加額外碳源，節(jié)省了污水處理的成本，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于推廣，傳統(tǒng)人工快速滲濾系統(tǒng)只需要稍加改動(dòng)就能適用，且應(yīng)對(duì)不同的水質(zhì)要求可增加回灌次數(shù)，處理能力靈活。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種底部進(jìn)水式人工快速滲濾系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水廢水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及人工快速滲濾系統(tǒng)總氮去除率的提尚。
【背景技術(shù)】
[0002]人工快速滲濾系統(tǒng)(Constructed Rapid Infiltrat1n，簡(jiǎn)稱(chēng)CRI)為土地處理的一種類(lèi)型，它是指有控制地將污水投配于人工構(gòu)筑的滲濾介質(zhì)的表面，使其在向下滲透的過(guò)程中經(jīng)歷不同的物理、化學(xué)和生物作用，最終達(dá)到凈化污水的目的。CRI系統(tǒng)借鑒了污水快速滲濾土地處理系統(tǒng)和人工構(gòu)造濕地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，并發(fā)展成為更高效、更廉價(jià)、占地面積更小的新型污水處理技術(shù)。
[0003]專(zhuān)利號(hào)為ZL200410073951.8，名為“人工快速滲濾污水處理系統(tǒng)裝置”的發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)了一種人工快速滲濾污水處理系統(tǒng)，它由隔柵池、預(yù)沉池和快滲池組成。其中快滲池分兩層，底部為墊層，填粒徑為30-40mm的卵石或碎石，墊層上部10mm為反濾層，填料為鵝卵石，墊層底部設(shè)集水管。但經(jīng)該人工快速滲濾系統(tǒng)占地面積大，且處理的生活污水總氮指標(biāo)達(dá)不到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí)A標(biāo)。這是將人工快速滲濾系統(tǒng)在廣大農(nóng)村推廣應(yīng)用必須解決的一個(gè)技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在傳統(tǒng)CRI系統(tǒng)中氨氧化作用和硝化作用只是改變了氮的形態(tài)(將進(jìn)水中的有機(jī)氮和氨氮通過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮)，而反硝化進(jìn)行得很不充分，無(wú)法有效將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氮，這就是傳統(tǒng)CRI系統(tǒng)中總氮去除率僅有10%-30%的原因。
[0005]本發(fā)明專(zhuān)利針對(duì)傳統(tǒng)人工快速滲濾系統(tǒng)總氮去除率低的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種可利用污水自身有機(jī)物進(jìn)行反硝化的改進(jìn)型人工快速系統(tǒng)。該系統(tǒng)處理效果優(yōu)秀、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、制作方便、適應(yīng)性強(qiáng)、易于推廣，且可在傳統(tǒng)CRI系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。
[0006]這是一種可在滲濾系統(tǒng)底部厭氧段進(jìn)水，截留有機(jī)物，利用污水自身有機(jī)物進(jìn)行反硝化的人工快速滲濾系統(tǒng)。它由配水池、滲濾柱、出水池和水栗組成。滲濾柱內(nèi)填裝有級(jí)配良好的天然河沙和少量沸石。該系統(tǒng)特點(diǎn)在于可先將污水自身有機(jī)物截留于滲濾柱厭氧段，出水再回灌到好氧段，硝態(tài)氮將于厭氧段在預(yù)先截留的有機(jī)物提供的碳源幫助下進(jìn)行反硝化，達(dá)到去除總氮的目的。
[0007]為解決【背景技術(shù)】所存在的問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:整個(gè)系統(tǒng)包含1、配水池；2、止水閥；3、好氧段滲濾柱，上部為級(jí)配良好的天然河沙，含少量沸石，高45cm，下部為直徑2-4cm的卵石，厚5cm; 4、厭氧段滲濾柱，上部為級(jí)配良好的天然河沙，高45cm，下部為直徑2-4cm的卵石，厚5cm; 5、厭氧段高位排水口 ；6、出水池;7、出水池排水口 ；8、提升栗;9、回
灌導(dǎo)水管。
[0008]CRI系統(tǒng)決定總氮去除率的決定性因素是反硝化的進(jìn)行程度，而消化作用通常比較充分，厭氧段截留的有機(jī)物可為反硝化提供碳源，其對(duì)氧氣的硝化也可以厭氧段更好地保持厭氧環(huán)境。這種進(jìn)水方式對(duì)原水的有機(jī)碳利用率也高(近100%)，在原水C/N比較高的情況下，無(wú)需添加碳源即可運(yùn)行，總氮去除率高，可達(dá)90%，完全達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，后期僅投入少量電費(fèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為發(fā)明專(zhuān)利型結(jié)構(gòu)示意圖，其中:1、配水池；2、止水閥；3、好氧段滲濾柱，上部為級(jí)配良好的天然河沙，含少量沸石，高45cm，下部為直徑2-4cm的卵石，厚5cm;4、厭氧段滲濾柱，上部為級(jí)配良好的天然河沙，高45cm，下部為直徑2-4cm的卵石，厚5cm; 5、厭氧段高位排水口 ；6、出水池;7、出水池排水口 ；8、提升栗;9、回灌導(dǎo)水管。
【具體實(shí)施方式】
[0010]一、污水有機(jī)物截留過(guò)程
每次進(jìn)水先將一定量的污水灌入?yún)捬醵危褂袡C(jī)物截留于厭氧段以備進(jìn)行反硝化，水順下部高位出水口自然流出，并收集于出水池。
[0011]二、厭氧段出水回灌過(guò)程
待灌入?yún)捬醵蔚奈鬯疂B濾完以后，用提升栗將出水池中的水回灌到好氧段滲濾柱頂部，水中的氨氮(NH4+)將按傳統(tǒng)CRI系統(tǒng)中流程進(jìn)行硝化，轉(zhuǎn)化為硝酸鹽(NOf)，由下部出水口進(jìn)入?yún)捬醵螡B濾柱，在厭氧條件下和豐富的有機(jī)質(zhì)環(huán)境中，硝酸鹽(no3—)被反硝化為氮?dú)?N2)。與此同時(shí)，出水池止水閥打開(kāi)，干凈的水被排出。
[0012]實(shí)驗(yàn)采用配置廢水與實(shí)際生活污水混合發(fā)酵而成，初始氨氮40mg/l左右，C0D350mg/l，系統(tǒng)水力負(fù)荷為0.5m/d，每天布水3次，每隔8h投配一次，一個(gè)水力負(fù)荷周期為8h，厭氧段布水0.5h，好氧段布水0.5h，落干7h。采用時(shí)間繼電器控制止水閥和提升栗的工作，實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量布水、出水。
[0013]系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行20d以后測(cè)出水質(zhì):總氮(以N計(jì))=4.2mg/l，氨氮(以N計(jì))=1.42mg/l，總氮去除率為89.5%，氨氮去除率96.3%，無(wú)論總氮還是氨氮都遠(yuǎn)優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002 )中一級(jí)A標(biāo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種底部進(jìn)水式人工快速滲濾系統(tǒng)，其特征在于，將傳統(tǒng)CRI系統(tǒng)分為好氧段和厭氧段，采用在厭氧段進(jìn)水，并將出水回灌到好氧段的運(yùn)行方式增強(qiáng)反硝化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底部進(jìn)水式人工快速滲濾系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括以下步驟； 步驟一:用繼電器控制配水箱止水閥，定時(shí)定量控制每次進(jìn)水量，將污水預(yù)先在厭氧段過(guò)濾，截留污染物，同時(shí)繼電器控制出水池止水閥關(guān)閉，收集污水第一次淋濾的出水； 步驟二:待初次淋濾完畢(0.5h)后，繼電器控制提升栗將出水池中水回灌至上部好氧段，使水中氨氮進(jìn)行硝化作用，硝化作用產(chǎn)生的硝酸鹽隨水從好氧段下部連接管進(jìn)入?yún)捬醵?，良好的厭氧環(huán)境和充足的有機(jī)碳源使硝酸鹽得以反硝化為氣態(tài)氮，與此同時(shí)出水池止水閥打開(kāi)，將干凈的水排出。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的底部進(jìn)水式人工快速滲濾系統(tǒng)，其特征在于:好氧段滲濾層第一層為潔凈、粒徑范圍為0.2-0.4mm的天然河沙與沸石95: 5混合，第二層為粒徑20-40mm的卵爍石;厭氧段第一層為潔凈、粒徑范圍0.5-lmm的天然河沙，第二層為粒徑20-40mm的卵礫石。4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的底部進(jìn)水式人工快速滲濾系統(tǒng)，其特征在于:每天布水3次，每隔8h投配一次，每次進(jìn)水0.2m。
【文檔編號(hào)】C02F101/16GK106006973SQ201610570146
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月20日
【發(fā)明人】許文來(lái), 唐敏, 王璟, 簡(jiǎn)悅
【申請(qǐng)人】成都理工大學(xué)