公布日：2022.10.11
申請日：2022.07.07
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及滲濾污水處理技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理裝置，包括格柵池，格柵池的一端連通有調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的一端連通有沉淀池，沉淀池的一端連通有厭氧池，厭氧池的一端連通有中間分配池，中間分配池的一端連通有生態(tài)過濾系統(tǒng)，生態(tài)過濾系統(tǒng)的一端連通有生態(tài)滲濾系統(tǒng)，生態(tài)過濾系統(tǒng)由第一過濾室和第二過濾室組成。該高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法及裝置，預處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加生態(tài)過濾裝置，強化了前期對磷的去除，同時可對生態(tài)過濾裝置的濾料進行更換和沖洗，減輕后續(xù)生態(tài)滲濾系統(tǒng)的處理負荷，將生態(tài)滲濾系統(tǒng)優(yōu)化為上滲區(qū)和下滲區(qū)，有效的構(gòu)造兼氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，強化對氮的去除。
權(quán)利要求書
1.一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理裝置，包括格柵池（1），其特征在于：所述格柵池（1）的一端連通有調(diào)節(jié)池（2），所述調(diào)節(jié)池（2）的一端連通有沉淀池（3），所述沉淀池（3）的一端連通有厭氧池（4），所述厭氧池（4）的一端連通有中間分配池（5），所述中間分配池（5）的一端連通有生態(tài)過濾系統(tǒng)（6），所述生態(tài)過濾系統(tǒng)（6）的一端連通有生態(tài)滲濾系統(tǒng)（7）；所述生態(tài)過濾系統(tǒng)（6）由第一過濾室（102）和第二過濾室（103）組成，所述第一過濾室（102）的一端連通有一端與中間分配池（5）連通的進水管（101），所述第一過濾室（102）的內(nèi)部固定安裝有第一過濾室污泥管（104），所述第二過濾室（103）的內(nèi)部固定安裝有第二過濾室污泥管（105），所述第二過濾室（103）的內(nèi)部固定安裝有一端分別與第一過濾室污泥管（104）和第二過濾室污泥管（105）連通的底部污泥管（106），所述第二過濾室（103）的一端固定安裝有出水管（107）；所述生態(tài)滲濾系統(tǒng)（7）由導流-排水層（19）、第二粗濾層（18）、精濾層（17）、散水-反硝化層（16）、亞細濾層（15）、通風-排氣層（14）、第一細濾層（13）、第一粗濾層（12）、布水層（11）和覆土層（10）組成，所述出水管（107）的一端與導流-排水層（19）連通，所述布水層（11）的內(nèi)部鋪設有布水-散水管網(wǎng)系統(tǒng)（30），所述第一細濾層（13）的內(nèi)部鋪設有引水-布水管網(wǎng)系統(tǒng)（31），所述通風-排氣層（14）的內(nèi)部鋪設有通風-排氣管網(wǎng)系統(tǒng)（32）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理裝置，其特征在于，所述第一過濾室（102）由四層生物填料組成，四層所述生物填料是由礫石、火山巖、陶粒、沸石、石灰石等按照級配比組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理裝置，其特征在于，所述第一過濾室（102）外殼為圓柱形，所述第二過濾室（103）可為圓柱形或者方形，所述中間分配池（5）的內(nèi)部設有潛水泵，所述潛水泵出水端與進水管（101）的另一端連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理裝置，其特征在于，所述覆土層（10）可為種植土、粗碎石、景觀鵝卵石或綠地，所述布水管網(wǎng)系統(tǒng)（30）由布水管和檢查管組成，支管平行鋪設，根據(jù)不同的污水量其管徑為50-110mm不等，管間距為50-100cm，均勻的將進水分布在整個生物填料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理裝置，其特征在于，所述引水-布水管網(wǎng)系統(tǒng)（31）由引水管、布水管以及檢查管組成，管徑為50-75mm，管間距為100-200cm，通風-排氣管網(wǎng)系統(tǒng)（32）由通風管、檢查管、導氣管組成，管徑為50-75mm，間距為100-300cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理裝置，其特征在于，所述導流-排水層（19）的內(nèi)部鋪設有導流管、排水管及檢查管，管徑為110-160cm，導流-排水層（19）的內(nèi)部鋪設粒徑為3-10cm鵝卵石、碎石或石灰石等，相應的高度為30-5cm進行布置。
7.一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法，其特征在于，包括以下步驟：1）由生物過濾系統(tǒng)裝置和生態(tài)滲濾系統(tǒng)耦合組合而成，可相連可分離，生物過濾系統(tǒng)裝置包括第一過濾室（102），第二過濾室（103），生物濾料等組成，該裝置前端與預處理系統(tǒng)的潛水泵出水端相連接，后端與生態(tài)滲濾系統(tǒng)進水端相連接；通過合理構(gòu)造生物填料濾層，加強生物膜的附著載體，豐富微生物群落；此外通過布水管網(wǎng)的合理搭配以及缺氧區(qū)、好氧區(qū)的構(gòu)造，將進水部分引入反硝化反應的缺氧區(qū)，保證微生物的發(fā)生反硝化作用的碳源，在生物過濾系統(tǒng)裝置部分通過生物填料，有效的吸附污水中的SS和總磷，減輕生態(tài)滲濾系統(tǒng)的處理負荷，生物填料包括石英砂、頁巖陶粒、火山巖、沸石、非晶體二氧化硅陶粒、纖維填料等一種到幾種不等；在不同的層級填充不同的生物填料，增強對污水的過濾作用；生物過濾系統(tǒng)裝置表層種植水生植物；在生態(tài)滲濾系統(tǒng)部分，通過構(gòu)造不同層級的過濾層、管網(wǎng)層，形成良好的厭氧層、缺氧層和好氧層，通過硝化-反硝化的作用，并結(jié)合精確的溫度控制、通風的控制，深度的去除污水中的污染物；利用內(nèi)部管網(wǎng)連接作用，將進水有效的分配，好氧區(qū)與缺氧區(qū)的分配比3-4:1，經(jīng)好氧區(qū)硝化作用后的污水與分配進缺氧區(qū)的原污水相混合，為反硝化作用提供碳源，有效的去除總氮，進水方式為間歇式，進氣方式為間歇式；2）作為第二過濾室（103），進水直接通過第二過濾室（103）連接進入第一過濾室（102），連接進入第一過濾室（102）的管網(wǎng)開孔，進水管（101）管口在生物填料第一層；圓柱底端為封閉，連接外排污泥管；圓柱的直徑為160-300mm，底部污泥管（106）直徑為50-75mm，第一過濾室（102）底部向上20-30cm鉆孔，孔徑為50-75mm，然后連接50-75mm管作為布水管網(wǎng)，布水管網(wǎng)需開孔，孔徑8-10mm；第一過濾室（102）四層不同的濾料，包括最上面層的礫石，粒徑為20-40cm，厚度為20-40cm；其次為瓜米石，粒徑為10-20mm，厚度為20-30cm；其次為頁巖陶粒和火山巖，厚度為30-50cm；最底層為石灰石，粒徑為20-50mm，厚度為50-60cm，布水管網(wǎng)延伸至第二過濾室（103），行水方式為由下往上，由下至上鋪墊石灰石、礫石、火山巖、陶粒、沸石、纖維填料等，其中石灰石鋪設為坡度為45度的斜面，斜面鋪設無膜土工布，然后用礫石鋪在土工布上面，在斜面底部鋪設底部污泥管（106）接出后與第一過濾室污泥管（104）相連接，以備排泥和沖洗；3）連接生態(tài)過濾系統(tǒng)6出水連接，連接處用閥門控制，進水方式為間歇式，給排水方式為上行下出式；經(jīng)過生態(tài)過濾系統(tǒng)（6）處理后的污水，經(jīng)兩路管按照4:1-3:1的比例進入生態(tài)滲濾系統(tǒng)（7）；將生態(tài)滲濾系統(tǒng)（7）的覆土層（10）、布水層（11）、第一粗濾層（12）、第一細濾層（13）、通風-排氣層（14）軌跡于上滲區(qū)，亞細濾層（15）、散水-反硝化層（16）、精濾層（17）、第二粗濾層（18），導流-排水層（19）歸集于下滲區(qū)，上滲區(qū)與下滲區(qū)之間的雙層散水布水，按照4:1-3:1的比例進行散水布水，在好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境下，輔助微生物菌種，高效的去除COD、氨氮、總氮、SS等有機污染物，布水管網(wǎng)連接至管網(wǎng)散水-反硝化層（16），為進水量的1/4-1/5，通過開關(guān)進行控制，為微生物反硝化作用提供碳源；第一粗濾層（12）鋪設導流管網(wǎng)，并通至生態(tài)滲濾池外，連接導流-排水層（19）污泥檢查管；通風-排氣層（14）進風方式為風機鼓風，進風方式為間歇式，與進水周期相匹配，并鋪設通風-排氣管網(wǎng)系統(tǒng)（32）；散水-反硝化層（16）鋪設散水管網(wǎng)且與進水相連接，導氣管與通風-排氣等相連接，同時設置檢查排氣管至覆土層（10），便于氣體的交換，導流-排水層（19）鋪設出水管網(wǎng)以及污泥檢查管，其中布水管、通風-排氣管網(wǎng)系統(tǒng)（32）、散水管、出水管（107）兩側(cè)以及底部需開孔，保證均勻散水、通排風。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法，其特征在于，所述布水層（11）、散水-反硝化層（16）鋪設布水、散水管網(wǎng)，其為優(yōu)質(zhì)PVC管，管徑為50-110mm，布水管兩側(cè)和底部需開孔，按照相應每個孔的布水面積進行孔的數(shù)量確定，其由主管和支管組成，根據(jù)實際進行布置，進行散水和引導作用，各平行布水管之間的間距為50-100cm，亞細濾層（15）鋪設生物填料厚度為10-15cm、散水-反硝化層（16）鋪設生物填料厚度為15-20cm、精濾層（17）鋪設生物填料厚度為25-30cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法，其特征在于，所述通風-排氣管、導流-排水管、檢查管為50-110mmPVC管，由主管和支管組成，通風管布有通風孔，位于管的兩側(cè)和底部，平行管之間的間距為75-200cm，檢查管直通生態(tài)滲濾系統(tǒng)（7）頂部，利于濾層中空氣的交換。
發(fā)明內(nèi)容
（一）解決的技術(shù)問題針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法及裝置，具備有效去除氮磷污染物等優(yōu)點，解決了氮磷污染物去除效果不佳的問題。
（二）技術(shù)方案為實現(xiàn)上述有效去除氮磷污染物目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理裝置，包括格柵池，所述格柵池的一端連通有調(diào)節(jié)池，所述調(diào)節(jié)池的一端連通有沉淀池，所述沉淀池的一端連通有厭氧池，所述厭氧池的一端連通有中間分配池，所述中間分配池的一端連通有生態(tài)過濾系統(tǒng)，所述生態(tài)過濾系統(tǒng)的一端連通有生態(tài)滲濾系統(tǒng)；所述生態(tài)過濾系統(tǒng)由第一過濾室和第二過濾室組成，所述第一過濾室的一端連通有一端與中間分配池連通的進水管，所述第一過濾室的內(nèi)部固定安裝有第一過濾室污泥管，所述第二過濾室的內(nèi)部固定安裝有第二過濾室污泥管，所述第二過濾室的內(nèi)部固定安裝有一端分別與第一過濾室污泥管和第二過濾室污泥管連通的底部污泥管，所述第二過濾室的一端固定安裝有出水管；所述生態(tài)滲濾系統(tǒng)由導流-排水層、第二粗濾層、精濾層、散水-反硝化層、亞細濾層、通風-排氣層、第一細濾層、第一粗濾層、布水層和覆土層組成，所述出水管的一端與導流-排水層連通，所述布水層的內(nèi)部鋪設有布水-散水管網(wǎng)系統(tǒng)，所述第一細濾層的內(nèi)部鋪設有引水-布水管網(wǎng)系統(tǒng)，所述通風-排氣層的內(nèi)部鋪設有通風-排氣管網(wǎng)系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述第一過濾室由四層生物填料組成，四層所述生物填料是由礫石、火山巖、陶粒、沸石、石灰石等按照級配比組合而成。
優(yōu)選的，所述第一過濾室外殼為圓柱形，所述第二過濾室可為圓柱形或者方形，所述中間分配池的內(nèi)部設有潛水泵，所述潛水泵出水端與進水管的另一端連通。
優(yōu)選的，所述覆土層可為種植土、粗碎石、景觀鵝卵石或綠地，所述布水管網(wǎng)系統(tǒng)由布水管和檢查管組成，支管平行鋪設，根據(jù)不同的污水量其管徑為50-110mm不等，管間距為50-100cm，均勻的將進水分布在整個生物填料。
優(yōu)選的，所述引水-布水管網(wǎng)系統(tǒng)由引水管、布水管以及檢查管組成，管徑為50-75mm，管間距為100-200cm，通風-排氣管網(wǎng)系統(tǒng)由通風管、檢查管、導氣管組成，管徑為50-75mm，間距為100-300cm。
優(yōu)選的，所述導流-排水層的內(nèi)部鋪設有導流管、排水管及檢查管，管徑為110-160cm，導流-排水層的內(nèi)部鋪設粒徑為3-10cm鵝卵石、碎石或石灰石等，相應的高度為30-5cm進行布置。
一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法，包括以下步驟：1）由生物過濾系統(tǒng)裝置和生態(tài)滲濾系統(tǒng)耦合組合而成，可相連可分離，生物過濾系統(tǒng)裝置包括第一過濾室，第二過濾室，生物濾料等組成，該裝置前端與預處理系統(tǒng)的潛水泵出水端相連接，后端與生態(tài)滲濾系統(tǒng)進水端相連接；通過合理構(gòu)造生物填料濾層，加強生物膜的附著載體，豐富微生物群落；此外通過布水管網(wǎng)的合理搭配以及缺氧區(qū)、好氧區(qū)的構(gòu)造，將進水部分引入反硝化反應的缺氧區(qū)，保證微生物的發(fā)生反硝化作用的碳源，在生物過濾系統(tǒng)裝置部分通過生物填料，有效的吸附污水中的SS和總磷，減輕生態(tài)滲濾系統(tǒng)的處理負荷，生物填料包括石英砂、頁巖陶粒、火山巖、沸石、非晶體二氧化硅陶粒、纖維填料等一種到幾種不等；在不同的層級填充不同的生物填料，增強對污水的過濾作用；生物過濾系統(tǒng)裝置表層種植水生植物；在生態(tài)滲濾系統(tǒng)部分，通過構(gòu)造不同層級的過濾層、管網(wǎng)層，形成良好的厭氧層、缺氧層和好氧層，通過硝化-反硝化的作用，并結(jié)合精確的溫度控制、通風的控制，深度的去除污水中的污染物；利用內(nèi)部管網(wǎng)連接作用，將進水有效的分配，好氧區(qū)與缺氧區(qū)的分配比3-4:1，經(jīng)好氧區(qū)硝化作用后的污水與分配進缺氧區(qū)的原污水相混合，為反硝化作用提供碳源，有效的去除總氮，進水方式為間歇式，進氣方式為間歇式；2）作為第二過濾室，進水直接通過第二過濾室連接進入第一過濾室，連接進入第一過濾室的管網(wǎng)開孔，進水管管口在生物填料第一層；圓柱底端為封閉，連接外排污泥管；圓柱的直徑為160-300mm，底部污泥管直徑為50-75mm，第一過濾室底部向上20-30cm鉆孔，孔徑為50-75mm，然后連接50-75mm管作為布水管網(wǎng)，布水管網(wǎng)需開孔，孔徑8-10mm；第一過濾室四層不同的濾料，包括最上面層的礫石，粒徑為20-40cm，厚度為20-40cm；其次為瓜米石，粒徑為10-20mm，厚度為20-30cm；其次為頁巖陶粒和火山巖，厚度為30-50cm；最底層為石灰石，粒徑為20-50mm，厚度為50-60cm，布水管網(wǎng)延伸至第二過濾室，行水方式為由下往上，由下至上鋪墊石灰石、礫石、火山巖、陶粒、沸石、纖維填料等，其中石灰石鋪設為坡度為45度的斜面，斜面鋪設無膜土工布，然后用礫石鋪在土工布上面，在斜面底部鋪設底部污泥管接出后與第一過濾室污泥管相連接，以備排泥和沖洗；3）連接生態(tài)過濾系統(tǒng)出水連接，連接處用閥門控制，進水方式為間歇式，給排水方式為上行下出式；經(jīng)過生態(tài)過濾系統(tǒng)處理后的污水，經(jīng)兩路管按照4:1-3:1的比例進入生態(tài)滲濾系統(tǒng)；將生態(tài)滲濾系統(tǒng)的覆土層、布水層、第一粗濾層、第一細濾層、通風-排氣層軌跡于上滲區(qū)，亞細濾層、散水-反硝化層、精濾層、第二粗濾層，導流-排水層歸集于下滲區(qū)，上滲區(qū)與下滲區(qū)之間的雙層散水布水，按照4:1-3:1的比例進行散水布水，在好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境下，輔助微生物菌種，高效的去除COD、氨氮、總氮、SS等有機污染物，布水管網(wǎng)連接至管網(wǎng)散水-反硝化層，為進水量的1/4-1/5，通過開關(guān)進行控制，為微生物反硝化作用提供碳源；第一粗濾層鋪設導流管網(wǎng)，并通至生態(tài)滲濾池外，連接導流-排水層污泥檢查管；通風-排氣層進風方式為風機鼓風，進風方式為間歇式，與進水周期相匹配，并鋪設通風-排氣管網(wǎng)系統(tǒng)；散水-反硝化層鋪設散水管網(wǎng)且與進水相連接，導氣管與通風-排氣等相連接，同時設置檢查排氣管至覆土層，便于氣體的交換，導流-排水層鋪設出水管網(wǎng)以及污泥檢查管，其中布水管、通風-排氣管網(wǎng)系統(tǒng)、散水管、出水管兩側(cè)以及底部需開孔，保證均勻散水、通排風。
優(yōu)選的，所述布水層、散水-反硝化層鋪設布水、散水管網(wǎng)，其為優(yōu)質(zhì)PVC管，管徑為50-110mm，布水管兩側(cè)和底部需開孔，按照相應每個孔的布水面積進行孔的數(shù)量確定，其由主管和支管組成，根據(jù)實際進行布置，進行散水和引導作用，各平行布水管之間的間距為50-100cm，亞細濾層鋪設生物填料厚度為10-15cm、散水-反硝化層鋪設生物填料厚度為15-20cm、精濾層鋪設生物填料厚度為25-30cm。
優(yōu)選的，所述通風-排氣管、導流-排水管、檢查管為50-110mmPVC管，由主管和支管組成，通風管布有通風孔，位于管的兩側(cè)和底部，平行管之間的間距為75-200cm，檢查管直通生態(tài)滲濾系統(tǒng)頂部，利于濾層中空氣的交換。
（三）有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法及裝置，具備以下有益效果：1、該高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法及裝置，在原有預處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加生態(tài)過濾裝置，強化了前期對磷的去除，同時可對生態(tài)過濾裝置的濾料進行更換和沖洗，減輕后續(xù)生態(tài)滲濾系統(tǒng)的處理負荷，將生態(tài)滲濾系統(tǒng)優(yōu)化為上滲區(qū)和下滲區(qū)，有效的構(gòu)造兼氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，強化對氮的去除。
2、該高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法及裝置，通過有效的進水分配，將進水有效的引流進不同的構(gòu)建的蜂窩狀的濾料結(jié)構(gòu)中，增強了系統(tǒng)的抗沖擊能力，增加了系統(tǒng)的布水面積，而且使污染物負荷在各層的分配比例由系統(tǒng)自行調(diào)節(jié)，通過防止?jié)B濾系統(tǒng)內(nèi)部的堵塞。
3、該高效脫氮除磷生態(tài)滲濾污水處理技術(shù)方法及裝置，通過智能化的供氧和保暖，保證系統(tǒng)的高效運行和出水的穩(wěn)定，同時是整套技術(shù)系統(tǒng)和裝置更加的低碳、節(jié)能，降低后期的運行管理成本。
（發(fā)明人：楊富坤;馬大林;楊貴芳;楊松平）
