高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110351599.X

申请日:

2011.11.09

公开号:

CN102503036A

公开日:

2012.06.20

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 9/14申请日:20111109|||公开

IPC分类号:

C02F9/14

主分类号:

C02F9/14

申请人:

中国科学院广州地球化学研究所

发明人:

杨永强; 陈繁荣

地址:

510640 广东省广州市天河区五山科华街511号

优先权:

专利代理机构:

广州市华学知识产权代理有限公司 44245

代理人:

裘晖

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内容摘要

本发明公开一种高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法,其系统包括依次连接的格栅池、厌氧沉淀池、调节池和人工土地下渗滤单元;格栅池的进水口为生活污水进口,人工土地下渗滤单元的出水口分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接;调节池底部设有潜污泵,潜污泵通过管道与人工土地下渗滤单元连接。其方法是先将生活污水送入格栅池去除漂浮垃圾,然后将得到的原污水与回流水混合后送入厌氧沉淀池进行厌氧反硝化脱氮,同时去除污泥颗粒和浮油;再将混合液送入调节池,由潜污泵将混合液泵送至人工土地下渗滤单元进行多级过滤后,最后分为回流水和排放水送出。本发明在保证其它指标达标的情况下,实现高效脱氮,满足日益提高的环保要求。

权利要求书

1: 高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统, 其特征在于, 包括依次连接的格栅池、 厌氧沉淀池、 调节池和人工土地下渗滤单元 ; 格栅池的进水口为生活污水进口, 人工土地下 渗滤单元的出水口分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接 ; 调节池底部设有潜污泵, 潜 污泵通过管道与人工土地下渗滤单元连接。
2: 根据权利要求 1 所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统, 其特征在于, 所述人工土地下渗滤单元包括由上至下依次设置的覆盖层、 散水层、 第一粗滤层、 第一精滤 层、 散水通风层、 第二粗滤层、 第二精滤层和导流层, 散水层、 第一粗滤层和第一精滤层组成 第一过滤层, 散水通风层、 第二粗滤层和第二精滤层组成第二过滤层 ; 散水层内设置有散水 管, 散水通风层内设置有散水通风管, 导流层内设置有排水排风管 ; 散水管和散水通风管分 别通过 PVC 管道与潜污泵连接, 散水通风管还通过 PVC 管道外接风机, 排水排风管的出口端 为人工土地下渗滤单元的出水口 ; 散水管和散水通风管的结构均是一端封闭且管身上设有 散水孔, 排水排风管的结构是一端敞开且管身上设有集水孔。
3: 根据权利要求 2 所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统, 其特征在于, 所述覆盖层为原位土壤层、 水泥层或地砖层 ; 所述散水层和散水通风层均是厚度为 10 ~ 15cm 的砾石层, 砾石层中砾石的粒径为 5 ~ 40mm ; 所述第一粗滤层和第二粗滤层均是细砂和沸石组成的混合层, 第一粗滤层和第二粗滤 层的的厚度均为 10 ~ 20cm, 其饱和透水系数为 1 ~ 10cm/min ; 所述第一精滤层和第二精滤层均是细砂和活性土组成的混合层, 第一精滤层和第二精 -2 -1 滤层的厚度均为 20 ~ 30cm, 其饱和透水系数为 10 ~ 10 cm/s ; 所述导流层是砾石粒径为 20 ~ 40mm 的砾石层, 砾石层的厚度为 15 ~ 20cm。
4: 根据权利要求 2 所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统, 其特征在于, 所述散水管、 散水通风管和排水排风管均采用管径为 5 ~ 16cm 的 PVC 管。
5: 根据权利要求 2 所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统, 其特征在于, 所述潜污泵的出口处设有第一一进二出三通阀, 第一一进二出三通阀的两个出口分别与散 水管和散水通风管连接 ; 所述排水排风管的出口端设有第二一进二出三通阀, 第二一进二出三通阀的两个出口 分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接。
6: 根据权利要求 1 所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统, 其特征在于, 所述人工土地下渗滤单元的出水口所设置的高度高于厌氧沉淀池的进水口。
7: 根据权利要求 1 ~ 6 任一项所述污水处理复合系统实现的高效脱氮人工土地下渗滤 污水处理方法, 其特征在于, 包括以下步骤 : (1) 采取待处理的生活污水样品, 并检测样品中的 TN 浓度 ; (2) 根据步骤 (1) 的检测结果, 调节人工土地下渗滤单元的出水口流量, 控制流向厌氧 沉淀池进水口的回流水和流向采样池的排放水的比例 ; (3) 将待处理的生活污水送入格栅池, 经格栅池去除漂浮垃圾后得到原污水 ; (4) 来自格栅池的原污水和来自人工土地下渗滤单元的回流水混合后流入厌氧沉淀 池, 原污水和回流水的混合液在厌氧沉淀池中停留 3 ~ 5h 进行厌氧反硝化脱氮, 同时去除 原污水中的污泥颗粒, 并隔去原污水中的浮油 ; 2 (5) 然后将经过厌氧反硝化脱氮的混合液送入调节池, 由设于调节池底部的潜污泵将 混合液泵送至人工土地下渗滤单元, 混合液经过人工土地下渗滤单元进行多级过滤后, 分 为回流水和排放水分别送出。
8: 根据权利要求 7 所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理方法, 其特征在于, 所述 步骤 (2) 中, 若步骤 (1) 的检测结果是 TN 浓度≤ 40mg/L, 则系统回流比定为 100%; 若步骤 (1) 的检测结果是 TN 浓度> 40mg/L, 则系统回流比为 100%~ 200%; 回流比是回流水流量 与生活污水进水流量的比例。
9: 根据权利要求 7 所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理方法, 其特征在于, 所述 步骤 (5) 中, 潜污泵将混合液按照 60%和 40%的比例分别送入人工土地下渗滤单元中的第 一过滤层和第二过滤层 ; 在第一过滤层内, 混合液通过散水管分布在散水层内, 然后依次经过第一粗滤层、 第一 精滤层、 散水通风层、 第二粗滤层和第二精滤层进行过滤, 最终进入导流层由排水排风管送 出; 在第二过滤层内, 混合液通过散水通风管分布在散水通风层内, 然后依次经过第二粗 滤层和第二精滤层进行过滤, 最终进入导流层由排水排风管送出 ; 潜污泵对混合液的泵送为间歇式。

说明书


高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法

    技术领域 本发明涉及污水处理技术领域, 特别涉及一种高效脱氮人工土地下渗滤污水处理 复合系统及方法。
     背景技术 水污染和水资源匮乏是当今人类社会面临的两大难题。 由于水污染而导致可用水 减少的现象在我国广泛存在, 因此, 实施污水资源化是解决我国当前水资源匮乏的有效途 径。而要实施污水资源化, 对水处理技术就提出了更高的要求, 不仅要去除有机物, 还要对 总氮、 总磷等污染物进行深度处理。
     目前, 多数污水处理厂主要采用活性污泥法 ( 如 A/O、 SBR 和 A/A/O 等 ) 等传统工 艺, 这些工艺虽然技术比较成熟, 但存在设备造价昂贵, 对操作管理人员素质要求较高, 单 位污水处理成本高, 且产生大量污泥等缺点, 很难在农村或偏远地区等推广应用。
     常规的土地处理工艺主要包括慢速渗滤系统、 快速渗滤系统、 地表漫流系统、 人工 湿地系统和地下渗滤系统。公开号为 CN101318735A 的发明专利公开了一种人工快速渗滤 系统污水脱氮处理方法及应用, 该方法是通过分层布水和设置完全饱水带, 强化了系统的 反硝化能力。但存在以下问题 : (1) 污水在渗滤层上表面顶部布水, 散发臭气, 景观效果差, 容易滋生蚊虫并且受气候影响较大 ; (2) 其氧气供应仅靠大气向渗滤层的垂直扩散以及进 水流量变化而吸入的空气, 供氧强度低, 在污染物负荷较大时供氧不能保证。 而地下渗滤系 统主体构筑物均埋于地下, 地表可以绿化或者硬化, 不影响周围环境和景观, 因此与人工快 速渗滤系统相比, 其适用范围更广。公开号为 CN101302047A 的发明专利涉及一种地下湿地 与高负荷地下渗滤污水处理复合系统, 该技术为高负荷地下渗滤系统附加了地下湿地功能 和自行调节双层散水功能, 不仅大幅提高了系统对污染物的负荷能力, 降低建设和运行成 本, 而且使系统更稳定。 但由于缺少碳源的供给以及厌氧环境的营造, 该系统反硝化能力较 弱, 总氮的去除效果有待进一步提高。
     “十二五” 期间, 我国水专项的研发推广重点将从点源污染物的削减为主转向面源 和点源削减控制并重, 从提高集中式污水处理效能为主转向大型集中式与小型分散式高效 技术开发相结合并重, 从单纯污染物削减为主转向节地、 节能、 节材式污水处理技术转变。
     因此, 占地面积小, 污染物去除能力强, 建设和运行费用低的分散式高效生活污水 处理技术在当前来说是急需的。
     发明内容
     本发明的目的在于克服现有技术的不足, 提供一种建设和运行费用较低、 应用范 围较广且出水水质好的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统。
     本发明的另一目的在于提供一种通过上述污水处理复合系统实现的高效脱氮人 工土地下渗滤污水处理方法。
     本发明的技术方案为 : 一种高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统, 包括依次连接的格栅池、 厌氧沉淀池、 调节池和人工土地下渗滤单元 ; 格栅池的进水口为生活污水 进口, 人工土地下渗滤单元的出水口分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接 ; 调节池底 部设有潜污泵, 潜污泵通过管道与人工土地下渗滤单元连接。
     所述人工土地下渗滤单元包括由上至下依次设置的覆盖层、 散水层、 第一粗滤层、 第一精滤层、 散水通风层、 第二粗滤层、 第二精滤层和导流层, 散水层、 第一粗滤层和第一精 滤层组成第一过滤层, 散水通风层、 第二粗滤层和第二精滤层组成第二过滤层 ; 散水层内设 置有散水管, 散水通风层内设置有散水通风管, 导流层内设置有排水排风管 ; 散水管和散水 通风管分别通过 PVC 管道与潜污泵连接, 散水通风管还通过 PVC 管道外接风机, 排水排风管 的出口端为人工土地下渗滤单元的出水口 ; 散水管和散水通风管的结构均是一端封闭且管 身上设有散水孔, 排水排风管的结构是一端敞开且管身上设有集水孔。人工土地下渗滤单 元过滤时, 散水管上的散水孔起到均匀洒水的作用, 散水通风管上的散水孔交替起到均匀 洒水和通风的作用, 排水排风管上的集水孔交替起到排风和排水的作用。
     所述覆盖层为原位土壤层、 水泥层或地砖层 ;
     所述散水层和散水通风层均是厚度为 10 ~ 15cm 的砾石层, 砾石层中砾石的粒径 为 5 ~ 40mm ; 所述第一粗滤层和第二粗滤层均是细砂和沸石组成的混合层, 其主要作用是去除 有机物、 悬浮物以及氨氮 ; 第一粗滤层和第二粗滤层的的厚度均为 10 ~ 20cm, 其饱和透水 系数约为 1 ~ 10cm/min ;
     所述第一精滤层和第二精滤层均是细砂和活性土组成的混合层, 其主要作用是进 一步去除污水中的有机物、 TP、 氨氮等污染物, 保证出水水质达标排放 ; 第一精滤层和第二 -2 -1 精滤层的厚度均为 20 ~ 30cm, 其饱和透水系数约为 10 ~ 10 cm/s ;
     所述导流层是砾石粒径为 20 ~ 40mm 的砾石层, 砾石层厚度为 15 ~ 20cm, 且其底 部做防渗处理 ;
     所述散水管、 散水通风管和排水排风管均采用管径为 5 ~ 16cm 的 PVC 管 ;
     所述潜污泵的出口处设有第一一进二出三通阀, 第一一进二出三通阀的两个出口 分别与散水管和散水通风管连接 ;
     所述排水排风管的出口端设有第二一进二出三通阀, 第二一进二出三通阀的两个 出口分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接 ;
     所述人工土地下渗滤单元的出水口所设置的高度高于厌氧沉淀池的进水口。
     本发明通过上述污水处理复合系统可实现一种高效脱氮人工土地下渗滤污水处 理方法, 包括以下步骤 :
     (1) 采取待处理的生活污水样品, 并检测样品中的 TN 浓度 ;
     (2) 根据步骤 (1) 的检测结果, 调节人工土地下渗滤单元的出水口流量, 控制流向 厌氧沉淀池进水口的回流水和流向采样池的排放水的比例 ;
     (3) 将待处理的生活污水送入格栅池, 经格栅池去除漂浮垃圾后得到原污水 ;
     (4) 来自格栅池的原污水和来自人工土地下渗滤单元的回流水混合后流入厌氧沉 淀池, 原污水和回流水的混合液在厌氧沉淀池中停留 3 ~ 5h 进行厌氧反硝化脱氮, 同时去 除原污水中的污泥颗粒, 并隔去原污水中的浮油 ;
     (5) 然后将经过厌氧反硝化脱氮的混合液送入调节池, 由设于调节池底部的潜污
     泵将混合液泵送至人工土地下渗滤单元, 混合液经过人工土地下渗滤单元进行多级过滤 后, 分为回流水和排放水分别送出。
     所述步骤 (2) 中, 若步骤 (1) 的检测结果是 TN 浓度≤ 40mg/L, 则系统回流比定为 100% ; 若步骤 (1) 的检测结果是 TN 浓度> 40mg/L, 则系统回流比为 100%~ 200% ; 回流 比是回流水流量与生活污水进水流量的比例。
     所述步骤 (5) 中, 潜污泵将混合液按照 60%和 40%的比例分别送入人工土地下渗 滤单元中的第一过滤层和第二过滤层 ;
     在第一过滤层内, 混合液通过散水管分布在散水层内, 然后依次经过第一粗滤层、 第一精滤层、 散水通风层、 第二粗滤层和第二精滤层进行过滤, 最终进入导流层由排水排风 管送出 ;
     在第二过滤层内, 混合液通过散水通风管分布在散水通风层内, 然后依次经过第 二粗滤层和第二精滤层进行过滤, 最终进入导流层由排水排风管送出 ;
     潜污泵对混合液的泵送为间歇式, 即潜污泵对第一过滤层及第二过滤层内混合液 的泵送和风机对第一过滤层及第二过滤层内的空气输送交替进行。
     本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法使用时, 其原理是 : 将地下 渗滤单元设计成好氧单元, 通过优化通风送氧方式使系统内好氧菌维持较高的活性, 从而 + 保证出水中 COD、 BOD5、 NH4 -N 等耗氧指标均能达到或优于 GB18918-2002 一级 A 类排放标 准。 在人工土地下渗滤系统中, 生活污水中的有机氮和 NH4+-N 分别通过氨化、 亚硝化和硝化 + + 作用转化为 NH4 -N、 NO2 -N 和 NO3 -N, 新生成的 NH4 -N 又通过硝化作用转化成 NO3--N。由于 未营造厌氧环境及碳源的供给不足, 导致反硝化作用很弱, 其出水中 NO3--N 浓度仍较高, 不 能达标排放。为此, 本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统将厌氧区设置在人工土 地下渗滤单元之外的厌氧沉淀池内, 该池挂有弹性填料, 从人工土地下渗滤单元出水无动 力回流部分出水进入厌氧沉淀池, 反硝化菌利用原污水里的有机物作为碳源, 将回流液中 带入的大量 NO3 -N 还原为 N2 排出, 从而达到去除总氮的目的, 这样的设计不仅可以有效降 低进入人工土地下渗滤单元污染物的量 ( 例如 SS、 TN、 有机物等 ), 提高其污染负荷, 而且使 其更不容易堵塞, 延长了使用寿命。厌氧沉淀池内会产生污泥, 但量并不大, 在应用中根据 实际情况一到两年清理一次即可, 维护管理简单方便。
     本发明相对于现有技术, 具有以下有益效果 :
     本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法能根据生活污水中的 TN 浓 度设定不同的回流比, 在保证其它指标达标的情况下, 有针对性的高效脱氮, 满足日益提高 的环保要求。 同时, 本发明管理维护简便, 建设和运行费用低, 出水水质好, 不会危害周围环 境和景观。而且厌氧沉淀池不仅在反硝化脱氮方面发挥主要作用, 同时在提高人工土地下 渗滤单元进水水质方面 (TSS、 有机物等的去除 ) 也具有重要的作用, 从而保证了该单元长 久稳定的运行。
     该系统与之前的地下渗滤污水处理系统相比较, 总氮的去除率明显提高, 并且其 污水负荷大大增加, 从而减少系统占地面积和建设投资。假定系统的回流比按 100%计算, 则本复合系统处理一吨污水的运行费用不到 0.12 元。
     本发明的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统占地面积小, 维护简单、 运 行费用低, 可较好地应用于城市小区、 小城镇及农村地区等分散居住地区。附图说明
     图 1 为本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统的结构示意图。 图 2 为人工土地下渗滤单元的结构示意图。具体实施方式
     下面结合实施例及附图, 对本发明作进一步的详细说明, 但本发明的实施方式不 限于此。
     实施例
     本实施例一种高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统, 如图 1 所示, 包括依 次连接的格栅池 1、 厌氧沉淀池 2、 调节池 3、 人工土地下渗滤单元 4 和采样池 5 ; 格栅池 1 的 进水口为生活污水进口, 人工土地下渗滤单元 4 的出水口分别与厌氧沉淀池 2 的进水口和 采样池 5 连接 ; 调节池 3 的底部设有潜污泵, 潜污泵通过管道与人工土地下渗滤单元 4 连 接。
     如图 2 所示, 人工土地下渗滤单元 4 包括由上至下依次设置的覆盖层 6、 散水层 7、 第一粗滤层 8、 第一精滤层 9、 散水通风层 10、 第二粗滤层 11、 第二精滤层 12 和导流层 13, 散水层 7、 第一粗滤层 8 和第一精滤层 9 组成第一过滤层, 散水通风层 10、 第二粗滤层 11 和 第二精滤层 12 组成第二过滤层 ; 散水层 7 内设置有散水管 14, 散水通风层 10 内设置有散 水通风管 15, 导流层 13 内设置有排水排风管 16 ; 散水管 14 和散水通风管 15 分别通过 PVC 管道与潜污泵连接, 散水通风管 15 还通过 PVC 管道外接风机, 排水排风管 16 的出口端为人 工土地下渗滤单元的出水口 ; 散水管 14 和散水通风管 15 的结构均是一端封闭且管身上设 有散水孔, 排水排风管 16 的结构是一端敞开且管身上设有集水孔。人工土地下渗滤单元过 滤时, 散水管上的散水孔起到均匀布水的作用, 散水通风管上的散水孔交替起到均匀布水 和通风的作用, 排水排风管上的集水孔交替起到排风和排水的作用。
     在散水间歇期, 风机将新鲜空气经由散水通风管 15 送入散水通风层 10 内, 之后分 别横向和向上层、 下层滤料中运移, 同时将滤料中含氧量降低的空气分别从散水管 14 和排 水排风管 16 排出, 完成系统的供氧。
     覆盖层 6 为原位土壤层、 水泥层或地砖层, 也可以是其它硬质材料加工而成的保 护层 ;
     散水层 7 和散水通风层 10 均是厚度为 10 ~ 15cm 的砾石层, 砾石层中砾石的粒径 为 5 ~ 40mm ;
     第一粗滤层 8 和第二粗滤层 11 均是细砂和沸石组成的混合层, 其主要作用是去除 有机物、 悬浮物以及氨氮 ; 第一粗滤层和第二粗滤层的厚度均为 10 ~ 20cm, 其饱和透水系 数约为 1 ~ 10cm/min ;
     第一精滤层 9 和第二精滤层 12 均是细砂和活性土组成的混合层, 其主要作用是进 一步去除污水中的有机物、 TP、 氨氮等污染物, 保证出水水质达标排放 ; 第一精滤层和第二 -2 -1 精滤层的厚度均为 20 ~ 30cm, 其饱和透水系数约为 10 ~ 10 cm/s ;
     导流层 13 是砾石粒径为 20 ~ 40mm 的砾石层, 砾石层厚度为 15 ~ 20cm, 且其底部 做防渗处理。散水管 14、 散水通风管 15 和排水排风管 16 均采用管径为 5 ~ 16cm 的 PVC 管。
     潜污泵的出口处设有第一一进二出三通阀, 第一一进二出三通阀的两个出口分别 与散水管和散水通风管连接 ;
     排水排风管的出口端设有第二一进二出三通阀, 第二一进二出三通阀的两个出口 分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接。
     为了节约运行费用, 实现回流水靠自重流回厌氧沉淀池, 人工土地下渗滤单元的 出水口所设置的高度高于厌氧沉淀池的进水口。
     本实施例通过上述污水处理复合系统可实现一种高效脱氮人工土地下渗滤污水 处理方法, 包括以下步骤 :
     (1) 采取待处理的生活污水样品, 并检测样品中的 TN 浓度 ;
     (2) 根据步骤 (1) 的检测结果, 调节人工土地下渗滤单元的出水口流量, 控制流向 厌氧沉淀池进水口的回流水和流向采样池的排放水的比例 ;
     (3) 将待处理的生活污水送入格栅池, 经格栅池去除漂浮垃圾后得到原污水 ;
     (4) 来自格栅池的原污水和来自人工土地下渗滤单元的回流水混合后流入厌氧沉 淀池, 原污水和回流水的混合液在厌氧沉淀池中停留 3 ~ 5h 进行厌氧反硝化脱氮, 同时去 除原污水中的污泥颗粒, 并隔去原污水中的浮油 ; (5) 然后将经过厌氧反硝化脱氮的混合液送入调节池, 由设于调节池底部的潜污 泵将混合液泵送至人工土地下渗滤单元, 混合液经过人工土地下渗滤单元进行多级过滤 后, 分为回流水和排放水分别送出。
     步骤 (2) 中, 若步骤 (1) 的检测结果是 TN 浓度≤ 40mg/L, 则系统回流比定为 100% ; 若步骤 (1) 的检测结果是 TN 浓度> 40mg/L, 则系统的回流比为 100%~ 200% ; 回 流比是回流水流量与生活污水进水流量的比例。
     步骤 (5) 中, 潜污泵将混合液按照 60%和 40%的比例分别送入人工土地下渗滤单 元中的第一过滤层和第二过滤层 ;
     在第一过滤层内, 混合液通过散水管分布在散水层内, 然后依次经过第一粗滤层、 第一精滤层、 散水通风层、 第二粗滤层和第二精滤层进行过滤, 最终进入导流层由排水排风 管送出 ;
     在第二过滤层内, 混合液通过散水通风管分布在散水通风层内, 然后依次经过第 二粗滤层和第二精滤层进行过滤, 最终进入导流层由排水排风管送出 ;
     潜污泵对混合液的泵送为间歇式, 即潜污泵对第一过滤层及第二过滤层内混合液 的泵送和风机对第一过滤层及第二过滤层内的空气输送交替进行。
     本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法使用时, 其原理是 : 将地下 渗滤单元设计成好氧单元, 通过优化通风送氧方式使系统内好氧菌维持较高的活性, 从而 + 保证出水中 COD、 BOD5、 NH4 -N 等耗氧指标均能达到或优于 GB18918-2002 一级 A 类排放标 准。 在人工土地下渗滤系统中, 生活污水中的有机氮和 NH4+-N 分别通过氨化、 亚硝化和硝化 + + 作用转化为 NH4 -N、 NO2 -N 和 NO3 -N, 新生成的 NH4 -N 又通过硝化作用转化成 NO3--N。由于 未营造厌氧环境及碳源的供给不足, 导致反硝化作用很弱, 其出水中 NO3--N 浓度仍较高, 不 能达标排放。为此, 本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统将厌氧区设置在人工土 地下渗滤单元之外的厌氧沉淀池内, 该池挂有弹性填料, 从人工土地下渗滤单元出水无动
     力回流部分出水进入厌氧沉淀池, 反硝化菌利用原污水里的有机物作为碳源, 将回流液中 带入的大量 NO3 -N 还原为 N2 排出, 从而达到去除总氮的目的, 这样的设计不仅可以有效降 低进入人工土地下渗滤单元污染物的量 ( 例如 SS、 TN、 有机物等 ), 提高其污染负荷, 而且使 其更不容易堵塞, 延长了使用寿命。厌氧沉淀池内会产生污泥, 但量并不大, 在应用中根据 实际情况一到两年清理一次即可, 维护管理简单方便。
     具体为 : 待处理的生活污水首先经过格栅池, 去除塑料袋、 树枝等漂浮垃圾, 之后 和来自人工土地下渗滤单元的回流水混合后流入厌氧沉淀池下部, 在厌氧沉淀池内停留反 应 3 ~ 5 小时 ( 厌氧沉淀池主要有三方面作用 : 首先是厌氧反硝化脱氮, 人工土地下渗滤 单元是好氧占主导的系统, 因此其硝化很彻底, 回流水和原污水混合后溶液中的碳氮比维 持在 2 ~ 5 之间, 溶解氧低于 0.5mg/L, 再辅以足够的停留时间, 使得反硝化菌能够利用原 污水中的有机物作为碳源将 NO3 -N 还原为 N2 排出, 从而达到去除总氮的目的, 与此同时, 原 污水中的相关污染物也被去除 ; 其次, 依靠沉淀和吸附作用去除污水中颗粒较细的污泥, 减 轻人工土地下渗滤单元的污染物负荷 ; 最后, 厌氧沉淀池还具有隔油功能。 经过厌氧沉淀池 处理的混合液流入调节池, 由置于该池内的潜污泵间歇性的将其输送到人工土地下渗滤单 元内。在人工土地下渗滤单元内, 第一过滤层和第二过滤层同时工作 ; 去污功能层主要是 第一粗滤层、 第一精滤层、 第二粗滤层和第二精滤层, 而散水通风层在散水间隙兼具通风的 功能, 新鲜空气进入该层后, 分别向上和向下运移, 将缺氧空气从覆盖层和导流层内预设的 排水排风管排出, 从而达到给系统供氧目的 ; 其中散水管和散水通风管的布水量比控制为 3 ∶ 2。 本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统通过回流水导入厌氧沉淀池, 不 仅提高了脱氮效率, 而且由于稀释和反应作用, 大幅度提高了人工土地下渗滤单元的污水 2 负荷, 使其水力负荷可达 0.9t/(m ·d), 以 100%回流比计算, 相当于每平方米每日可处理 未经稀释的原污水 0.45t。运行费用则低于 0.12 元 / 吨, 系统出水水质均能达到或优于 GB18918-2002 一级 A 类排放标准。
     如上所述, 便可较好地实现本发明, 上述实施例仅为本发明的较佳实施例, 并非用 来限定本发明的实施范围 ; 即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰, 都为本发明权利要 求所要求保护的范围所涵盖。
    

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1、(10)申请公布号 CN 102503036 A (43)申请公布日 2012.06.20 C N 1 0 2 5 0 3 0 3 6 A *CN102503036A* (21)申请号 201110351599.X (22)申请日 2011.11.09 C02F 9/14(2006.01) (71)申请人中国科学院广州地球化学研究所 地址 510640 广东省广州市天河区五山科华 街511号 (72)发明人杨永强 陈繁荣 (74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人裘晖 (54) 发明名称 高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统 及方法 (57) 摘要 本发明公开一。

2、种高效脱氮人工土地下渗滤污 水处理复合系统及方法,其系统包括依次连接的 格栅池、厌氧沉淀池、调节池和人工土地下渗滤 单元;格栅池的进水口为生活污水进口,人工土 地下渗滤单元的出水口分别与厌氧沉淀池的进水 口和采样池连接;调节池底部设有潜污泵,潜污 泵通过管道与人工土地下渗滤单元连接。其方法 是先将生活污水送入格栅池去除漂浮垃圾,然后 将得到的原污水与回流水混合后送入厌氧沉淀池 进行厌氧反硝化脱氮,同时去除污泥颗粒和浮油; 再将混合液送入调节池,由潜污泵将混合液泵送 至人工土地下渗滤单元进行多级过滤后,最后分 为回流水和排放水送出。本发明在保证其它指标 达标的情况下,实现高效脱氮,满足日益提高的。

3、环 保要求。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 1 页 1/2页 2 1.高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统,其特征在于,包括依次连接的格栅池、 厌氧沉淀池、调节池和人工土地下渗滤单元;格栅池的进水口为生活污水进口,人工土地下 渗滤单元的出水口分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接;调节池底部设有潜污泵,潜 污泵通过管道与人工土地下渗滤单元连接。 2.根据权利要求1所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统,其特征在于, 所述人工土地下渗滤单元包括由上至下依次设。

4、置的覆盖层、散水层、第一粗滤层、第一精滤 层、散水通风层、第二粗滤层、第二精滤层和导流层,散水层、第一粗滤层和第一精滤层组成 第一过滤层,散水通风层、第二粗滤层和第二精滤层组成第二过滤层;散水层内设置有散水 管,散水通风层内设置有散水通风管,导流层内设置有排水排风管;散水管和散水通风管分 别通过PVC管道与潜污泵连接,散水通风管还通过PVC管道外接风机,排水排风管的出口端 为人工土地下渗滤单元的出水口;散水管和散水通风管的结构均是一端封闭且管身上设有 散水孔,排水排风管的结构是一端敞开且管身上设有集水孔。 3.根据权利要求2所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统,其特征在于, 所述覆盖层。

5、为原位土壤层、水泥层或地砖层; 所述散水层和散水通风层均是厚度为1015cm的砾石层,砾石层中砾石的粒径为 540mm; 所述第一粗滤层和第二粗滤层均是细砂和沸石组成的混合层,第一粗滤层和第二粗滤 层的的厚度均为1020cm,其饱和透水系数为110cm/min; 所述第一精滤层和第二精滤层均是细砂和活性土组成的混合层,第一精滤层和第二精 滤层的厚度均为2030cm,其饱和透水系数为10 -2 10 -1 cm/s; 所述导流层是砾石粒径为2040mm的砾石层,砾石层的厚度为1520cm。 4.根据权利要求2所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统,其特征在于, 所述散水管、散水通风管和排水。

6、排风管均采用管径为516cm的PVC管。 5.根据权利要求2所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统,其特征在于, 所述潜污泵的出口处设有第一一进二出三通阀,第一一进二出三通阀的两个出口分别与散 水管和散水通风管连接; 所述排水排风管的出口端设有第二一进二出三通阀,第二一进二出三通阀的两个出口 分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接。 6.根据权利要求1所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统,其特征在于, 所述人工土地下渗滤单元的出水口所设置的高度高于厌氧沉淀池的进水口。 7.根据权利要求16任一项所述污水处理复合系统实现的高效脱氮人工土地下渗滤 污水处理方法,其特征在于,包括以下步骤。

7、: (1)采取待处理的生活污水样品,并检测样品中的TN浓度; (2)根据步骤(1)的检测结果,调节人工土地下渗滤单元的出水口流量,控制流向厌氧 沉淀池进水口的回流水和流向采样池的排放水的比例; (3)将待处理的生活污水送入格栅池,经格栅池去除漂浮垃圾后得到原污水; (4)来自格栅池的原污水和来自人工土地下渗滤单元的回流水混合后流入厌氧沉淀 池,原污水和回流水的混合液在厌氧沉淀池中停留35h进行厌氧反硝化脱氮,同时去除 原污水中的污泥颗粒,并隔去原污水中的浮油; 权 利 要 求 书CN 102503036 A 2/2页 3 (5)然后将经过厌氧反硝化脱氮的混合液送入调节池,由设于调节池底部的潜污。

8、泵将 混合液泵送至人工土地下渗滤单元,混合液经过人工土地下渗滤单元进行多级过滤后,分 为回流水和排放水分别送出。 8.根据权利要求7所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理方法,其特征在于,所述 步骤(2)中,若步骤(1)的检测结果是TN浓度40mg/L,则系统回流比定为100;若步骤 (1)的检测结果是TN浓度40mg/L,则系统回流比为100200;回流比是回流水流量 与生活污水进水流量的比例。 9.根据权利要求7所述的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理方法,其特征在于,所述 步骤(5)中,潜污泵将混合液按照60和40的比例分别送入人工土地下渗滤单元中的第 一过滤层和第二过滤层; 在第一过滤层内,。

9、混合液通过散水管分布在散水层内,然后依次经过第一粗滤层、第一 精滤层、散水通风层、第二粗滤层和第二精滤层进行过滤,最终进入导流层由排水排风管送 出; 在第二过滤层内,混合液通过散水通风管分布在散水通风层内,然后依次经过第二粗 滤层和第二精滤层进行过滤,最终进入导流层由排水排风管送出; 潜污泵对混合液的泵送为间歇式。 权 利 要 求 书CN 102503036 A 1/6页 4 高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及污水处理技术领域,特别涉及一种高效脱氮人工土地下渗滤污水处理 复合系统及方法。 背景技术 0002 水污染和水资源匮乏是当今人类社会面临的两大难。

10、题。由于水污染而导致可用水 减少的现象在我国广泛存在,因此,实施污水资源化是解决我国当前水资源匮乏的有效途 径。而要实施污水资源化,对水处理技术就提出了更高的要求,不仅要去除有机物,还要对 总氮、总磷等污染物进行深度处理。 0003 目前,多数污水处理厂主要采用活性污泥法(如A/O、SBR和A/A/O等)等传统工 艺,这些工艺虽然技术比较成熟,但存在设备造价昂贵,对操作管理人员素质要求较高,单 位污水处理成本高,且产生大量污泥等缺点,很难在农村或偏远地区等推广应用。 0004 常规的土地处理工艺主要包括慢速渗滤系统、快速渗滤系统、地表漫流系统、人工 湿地系统和地下渗滤系统。公开号为CN1013。

11、18735A的发明专利公开了一种人工快速渗滤 系统污水脱氮处理方法及应用,该方法是通过分层布水和设置完全饱水带,强化了系统的 反硝化能力。但存在以下问题:(1)污水在渗滤层上表面顶部布水,散发臭气,景观效果差, 容易滋生蚊虫并且受气候影响较大;(2)其氧气供应仅靠大气向渗滤层的垂直扩散以及进 水流量变化而吸入的空气,供氧强度低,在污染物负荷较大时供氧不能保证。而地下渗滤系 统主体构筑物均埋于地下,地表可以绿化或者硬化,不影响周围环境和景观,因此与人工快 速渗滤系统相比,其适用范围更广。公开号为CN101302047A的发明专利涉及一种地下湿地 与高负荷地下渗滤污水处理复合系统,该技术为高负荷地。

12、下渗滤系统附加了地下湿地功能 和自行调节双层散水功能,不仅大幅提高了系统对污染物的负荷能力,降低建设和运行成 本,而且使系统更稳定。但由于缺少碳源的供给以及厌氧环境的营造,该系统反硝化能力较 弱,总氮的去除效果有待进一步提高。 0005 “十二五”期间,我国水专项的研发推广重点将从点源污染物的削减为主转向面源 和点源削减控制并重,从提高集中式污水处理效能为主转向大型集中式与小型分散式高效 技术开发相结合并重,从单纯污染物削减为主转向节地、节能、节材式污水处理技术转变。 0006 因此,占地面积小,污染物去除能力强,建设和运行费用低的分散式高效生活污水 处理技术在当前来说是急需的。 发明内容 0。

13、007 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种建设和运行费用较低、应用范 围较广且出水水质好的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统。 0008 本发明的另一目的在于提供一种通过上述污水处理复合系统实现的高效脱氮人 工土地下渗滤污水处理方法。 0009 本发明的技术方案为:一种高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统,包括依 说 明 书CN 102503036 A 2/6页 5 次连接的格栅池、厌氧沉淀池、调节池和人工土地下渗滤单元;格栅池的进水口为生活污水 进口,人工土地下渗滤单元的出水口分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接;调节池底 部设有潜污泵,潜污泵通过管道与人工土地下渗滤单元连接。

14、。 0010 所述人工土地下渗滤单元包括由上至下依次设置的覆盖层、散水层、第一粗滤层、 第一精滤层、散水通风层、第二粗滤层、第二精滤层和导流层,散水层、第一粗滤层和第一精 滤层组成第一过滤层,散水通风层、第二粗滤层和第二精滤层组成第二过滤层;散水层内设 置有散水管,散水通风层内设置有散水通风管,导流层内设置有排水排风管;散水管和散水 通风管分别通过PVC管道与潜污泵连接,散水通风管还通过PVC管道外接风机,排水排风管 的出口端为人工土地下渗滤单元的出水口;散水管和散水通风管的结构均是一端封闭且管 身上设有散水孔,排水排风管的结构是一端敞开且管身上设有集水孔。人工土地下渗滤单 元过滤时,散水管上。

15、的散水孔起到均匀洒水的作用,散水通风管上的散水孔交替起到均匀 洒水和通风的作用,排水排风管上的集水孔交替起到排风和排水的作用。 0011 所述覆盖层为原位土壤层、水泥层或地砖层; 0012 所述散水层和散水通风层均是厚度为1015cm的砾石层,砾石层中砾石的粒径 为540mm; 0013 所述第一粗滤层和第二粗滤层均是细砂和沸石组成的混合层,其主要作用是去除 有机物、悬浮物以及氨氮;第一粗滤层和第二粗滤层的的厚度均为1020cm,其饱和透水 系数约为110cm/min; 0014 所述第一精滤层和第二精滤层均是细砂和活性土组成的混合层,其主要作用是进 一步去除污水中的有机物、TP、氨氮等污染物。

16、,保证出水水质达标排放;第一精滤层和第二 精滤层的厚度均为2030cm,其饱和透水系数约为10 -2 10 -1 cm/s; 0015 所述导流层是砾石粒径为2040mm的砾石层,砾石层厚度为1520cm,且其底 部做防渗处理; 0016 所述散水管、散水通风管和排水排风管均采用管径为516cm的PVC管; 0017 所述潜污泵的出口处设有第一一进二出三通阀,第一一进二出三通阀的两个出口 分别与散水管和散水通风管连接; 0018 所述排水排风管的出口端设有第二一进二出三通阀,第二一进二出三通阀的两个 出口分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接; 0019 所述人工土地下渗滤单元的出水口所设置的高。

17、度高于厌氧沉淀池的进水口。 0020 本发明通过上述污水处理复合系统可实现一种高效脱氮人工土地下渗滤污水处 理方法,包括以下步骤: 0021 (1)采取待处理的生活污水样品,并检测样品中的TN浓度; 0022 (2)根据步骤(1)的检测结果,调节人工土地下渗滤单元的出水口流量,控制流向 厌氧沉淀池进水口的回流水和流向采样池的排放水的比例; 0023 (3)将待处理的生活污水送入格栅池,经格栅池去除漂浮垃圾后得到原污水; 0024 (4)来自格栅池的原污水和来自人工土地下渗滤单元的回流水混合后流入厌氧沉 淀池,原污水和回流水的混合液在厌氧沉淀池中停留35h进行厌氧反硝化脱氮,同时去 除原污水中的。

18、污泥颗粒,并隔去原污水中的浮油; 0025 (5)然后将经过厌氧反硝化脱氮的混合液送入调节池,由设于调节池底部的潜污 说 明 书CN 102503036 A 3/6页 6 泵将混合液泵送至人工土地下渗滤单元,混合液经过人工土地下渗滤单元进行多级过滤 后,分为回流水和排放水分别送出。 0026 所述步骤(2)中,若步骤(1)的检测结果是TN浓度40mg/L,则系统回流比定为 100;若步骤(1)的检测结果是TN浓度40mg/L,则系统回流比为100200;回流 比是回流水流量与生活污水进水流量的比例。 0027 所述步骤(5)中,潜污泵将混合液按照60和40的比例分别送入人工土地下渗 滤单元中的。

19、第一过滤层和第二过滤层; 0028 在第一过滤层内,混合液通过散水管分布在散水层内,然后依次经过第一粗滤层、 第一精滤层、散水通风层、第二粗滤层和第二精滤层进行过滤,最终进入导流层由排水排风 管送出; 0029 在第二过滤层内,混合液通过散水通风管分布在散水通风层内,然后依次经过第 二粗滤层和第二精滤层进行过滤,最终进入导流层由排水排风管送出; 0030 潜污泵对混合液的泵送为间歇式,即潜污泵对第一过滤层及第二过滤层内混合液 的泵送和风机对第一过滤层及第二过滤层内的空气输送交替进行。 0031 本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法使用时,其原理是:将地下 渗滤单元设计成好氧单元,通过。

20、优化通风送氧方式使系统内好氧菌维持较高的活性,从而 保证出水中COD、BOD 5 、NH 4 + -N等耗氧指标均能达到或优于GB18918-2002一级A类排放标 准。在人工土地下渗滤系统中,生活污水中的有机氮和NH 4 + -N分别通过氨化、亚硝化和硝化 作用转化为NH 4 + -N、NO 2 - -N和NO 3 - -N,新生成的NH 4 + -N又通过硝化作用转化成NO 3 - -N。由于 未营造厌氧环境及碳源的供给不足,导致反硝化作用很弱,其出水中NO 3 - -N浓度仍较高,不 能达标排放。为此,本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统将厌氧区设置在人工土 地下渗滤单元之外的厌氧沉。

21、淀池内,该池挂有弹性填料,从人工土地下渗滤单元出水无动 力回流部分出水进入厌氧沉淀池,反硝化菌利用原污水里的有机物作为碳源,将回流液中 带入的大量NO 3 - -N还原为N 2 排出,从而达到去除总氮的目的,这样的设计不仅可以有效降 低进入人工土地下渗滤单元污染物的量(例如SS、TN、有机物等),提高其污染负荷,而且使 其更不容易堵塞,延长了使用寿命。厌氧沉淀池内会产生污泥,但量并不大,在应用中根据 实际情况一到两年清理一次即可,维护管理简单方便。 0032 本发明相对于现有技术,具有以下有益效果: 0033 本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法能根据生活污水中的TN浓 度设定不同的。

22、回流比,在保证其它指标达标的情况下,有针对性的高效脱氮,满足日益提高 的环保要求。同时,本发明管理维护简便,建设和运行费用低,出水水质好,不会危害周围环 境和景观。而且厌氧沉淀池不仅在反硝化脱氮方面发挥主要作用,同时在提高人工土地下 渗滤单元进水水质方面(TSS、有机物等的去除)也具有重要的作用,从而保证了该单元长 久稳定的运行。 0034 该系统与之前的地下渗滤污水处理系统相比较,总氮的去除率明显提高,并且其 污水负荷大大增加,从而减少系统占地面积和建设投资。假定系统的回流比按100计算, 则本复合系统处理一吨污水的运行费用不到0.12元。 0035 本发明的高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复。

23、合系统占地面积小,维护简单、运 行费用低,可较好地应用于城市小区、小城镇及农村地区等分散居住地区。 说 明 书CN 102503036 A 4/6页 7 附图说明 0036 图1为本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统的结构示意图。 0037 图2为人工土地下渗滤单元的结构示意图。 具体实施方式 0038 下面结合实施例及附图,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不 限于此。 0039 实施例 0040 本实施例一种高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统,如图1所示,包括依 次连接的格栅池1、厌氧沉淀池2、调节池3、人工土地下渗滤单元4和采样池5;格栅池1的 进水口为生活污水进口,。

24、人工土地下渗滤单元4的出水口分别与厌氧沉淀池2的进水口和 采样池5连接;调节池3的底部设有潜污泵,潜污泵通过管道与人工土地下渗滤单元4连 接。 0041 如图2所示,人工土地下渗滤单元4包括由上至下依次设置的覆盖层6、散水层7、 第一粗滤层8、第一精滤层9、散水通风层10、第二粗滤层11、第二精滤层12和导流层13, 散水层7、第一粗滤层8和第一精滤层9组成第一过滤层,散水通风层10、第二粗滤层11和 第二精滤层12组成第二过滤层;散水层7内设置有散水管14,散水通风层10内设置有散 水通风管15,导流层13内设置有排水排风管16;散水管14和散水通风管15分别通过PVC 管道与潜污泵连接,散。

25、水通风管15还通过PVC管道外接风机,排水排风管16的出口端为人 工土地下渗滤单元的出水口;散水管14和散水通风管15的结构均是一端封闭且管身上设 有散水孔,排水排风管16的结构是一端敞开且管身上设有集水孔。人工土地下渗滤单元过 滤时,散水管上的散水孔起到均匀布水的作用,散水通风管上的散水孔交替起到均匀布水 和通风的作用,排水排风管上的集水孔交替起到排风和排水的作用。 0042 在散水间歇期,风机将新鲜空气经由散水通风管15送入散水通风层10内,之后分 别横向和向上层、下层滤料中运移,同时将滤料中含氧量降低的空气分别从散水管14和排 水排风管16排出,完成系统的供氧。 0043 覆盖层6为原位。

26、土壤层、水泥层或地砖层,也可以是其它硬质材料加工而成的保 护层; 0044 散水层7和散水通风层10均是厚度为1015cm的砾石层,砾石层中砾石的粒径 为540mm; 0045 第一粗滤层8和第二粗滤层11均是细砂和沸石组成的混合层,其主要作用是去除 有机物、悬浮物以及氨氮;第一粗滤层和第二粗滤层的厚度均为1020cm,其饱和透水系 数约为110cm/min; 0046 第一精滤层9和第二精滤层12均是细砂和活性土组成的混合层,其主要作用是进 一步去除污水中的有机物、TP、氨氮等污染物,保证出水水质达标排放;第一精滤层和第二 精滤层的厚度均为2030cm,其饱和透水系数约为10 -2 10 -。

27、1 cm/s; 0047 导流层13是砾石粒径为2040mm的砾石层,砾石层厚度为1520cm,且其底部 做防渗处理。 说 明 书CN 102503036 A 5/6页 8 0048 散水管14、散水通风管15和排水排风管16均采用管径为516cm的PVC管。 0049 潜污泵的出口处设有第一一进二出三通阀,第一一进二出三通阀的两个出口分别 与散水管和散水通风管连接; 0050 排水排风管的出口端设有第二一进二出三通阀,第二一进二出三通阀的两个出口 分别与厌氧沉淀池的进水口和采样池连接。 0051 为了节约运行费用,实现回流水靠自重流回厌氧沉淀池,人工土地下渗滤单元的 出水口所设置的高度高于厌。

28、氧沉淀池的进水口。 0052 本实施例通过上述污水处理复合系统可实现一种高效脱氮人工土地下渗滤污水 处理方法,包括以下步骤: 0053 (1)采取待处理的生活污水样品,并检测样品中的TN浓度; 0054 (2)根据步骤(1)的检测结果,调节人工土地下渗滤单元的出水口流量,控制流向 厌氧沉淀池进水口的回流水和流向采样池的排放水的比例; 0055 (3)将待处理的生活污水送入格栅池,经格栅池去除漂浮垃圾后得到原污水; 0056 (4)来自格栅池的原污水和来自人工土地下渗滤单元的回流水混合后流入厌氧沉 淀池,原污水和回流水的混合液在厌氧沉淀池中停留35h进行厌氧反硝化脱氮,同时去 除原污水中的污泥颗。

29、粒,并隔去原污水中的浮油; 0057 (5)然后将经过厌氧反硝化脱氮的混合液送入调节池,由设于调节池底部的潜污 泵将混合液泵送至人工土地下渗滤单元,混合液经过人工土地下渗滤单元进行多级过滤 后,分为回流水和排放水分别送出。 0058 步骤(2)中,若步骤(1)的检测结果是TN浓度40mg/L,则系统回流比定为 100;若步骤(1)的检测结果是TN浓度40mg/L,则系统的回流比为100200;回 流比是回流水流量与生活污水进水流量的比例。 0059 步骤(5)中,潜污泵将混合液按照60和40的比例分别送入人工土地下渗滤单 元中的第一过滤层和第二过滤层; 0060 在第一过滤层内,混合液通过散水。

30、管分布在散水层内,然后依次经过第一粗滤层、 第一精滤层、散水通风层、第二粗滤层和第二精滤层进行过滤,最终进入导流层由排水排风 管送出; 0061 在第二过滤层内,混合液通过散水通风管分布在散水通风层内,然后依次经过第 二粗滤层和第二精滤层进行过滤,最终进入导流层由排水排风管送出; 0062 潜污泵对混合液的泵送为间歇式,即潜污泵对第一过滤层及第二过滤层内混合液 的泵送和风机对第一过滤层及第二过滤层内的空气输送交替进行。 0063 本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统及方法使用时,其原理是:将地下 渗滤单元设计成好氧单元,通过优化通风送氧方式使系统内好氧菌维持较高的活性,从而 保证出水中CO。

31、D、BOD 5 、NH 4 + -N等耗氧指标均能达到或优于GB18918-2002一级A类排放标 准。在人工土地下渗滤系统中,生活污水中的有机氮和NH 4 + -N分别通过氨化、亚硝化和硝化 作用转化为NH 4 + -N、NO 2 - -N和NO 3 - -N,新生成的NH 4 + -N又通过硝化作用转化成NO 3 - -N。由于 未营造厌氧环境及碳源的供给不足,导致反硝化作用很弱,其出水中NO 3 - -N浓度仍较高,不 能达标排放。为此,本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统将厌氧区设置在人工土 地下渗滤单元之外的厌氧沉淀池内,该池挂有弹性填料,从人工土地下渗滤单元出水无动 说 明 书。

32、CN 102503036 A 6/6页 9 力回流部分出水进入厌氧沉淀池,反硝化菌利用原污水里的有机物作为碳源,将回流液中 带入的大量NO 3 - -N还原为N 2 排出,从而达到去除总氮的目的,这样的设计不仅可以有效降 低进入人工土地下渗滤单元污染物的量(例如SS、TN、有机物等),提高其污染负荷,而且使 其更不容易堵塞,延长了使用寿命。厌氧沉淀池内会产生污泥,但量并不大,在应用中根据 实际情况一到两年清理一次即可,维护管理简单方便。 0064 具体为:待处理的生活污水首先经过格栅池,去除塑料袋、树枝等漂浮垃圾,之后 和来自人工土地下渗滤单元的回流水混合后流入厌氧沉淀池下部,在厌氧沉淀池内停。

33、留反 应35小时(厌氧沉淀池主要有三方面作用:首先是厌氧反硝化脱氮,人工土地下渗滤 单元是好氧占主导的系统,因此其硝化很彻底,回流水和原污水混合后溶液中的碳氮比维 持在25之间,溶解氧低于0.5mg/L,再辅以足够的停留时间,使得反硝化菌能够利用原 污水中的有机物作为碳源将NO 3 - -N还原为N 2 排出,从而达到去除总氮的目的,与此同时,原 污水中的相关污染物也被去除;其次,依靠沉淀和吸附作用去除污水中颗粒较细的污泥,减 轻人工土地下渗滤单元的污染物负荷;最后,厌氧沉淀池还具有隔油功能。经过厌氧沉淀池 处理的混合液流入调节池,由置于该池内的潜污泵间歇性的将其输送到人工土地下渗滤单 元内。。

34、在人工土地下渗滤单元内,第一过滤层和第二过滤层同时工作;去污功能层主要是 第一粗滤层、第一精滤层、第二粗滤层和第二精滤层,而散水通风层在散水间隙兼具通风的 功能,新鲜空气进入该层后,分别向上和向下运移,将缺氧空气从覆盖层和导流层内预设的 排水排风管排出,从而达到给系统供氧目的;其中散水管和散水通风管的布水量比控制为 32。 0065 本高效脱氮人工土地下渗滤污水处理复合系统通过回流水导入厌氧沉淀池,不 仅提高了脱氮效率,而且由于稀释和反应作用,大幅度提高了人工土地下渗滤单元的污水 负荷,使其水力负荷可达0.9t/(m 2 d),以100回流比计算,相当于每平方米每日可处理 未经稀释的原污水0.45t。运行费用则低于0.12元/吨,系统出水水质均能达到或优于 GB18918-2002一级A类排放标准。 0066 如上所述,便可较好地实现本发明,上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非用 来限定本发明的实施范围;即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰,都为本发明权利要 求所要求保护的范围所涵盖。 说 明 书CN 102503036 A 1/1页 10 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102503036 A 10 。

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