申请日2016.11.02
公开(公告)日2017.01.25
IPC分类号C02F3/30; C02F101/16
摘要
本发明涉及污水处理领域，具体为两段式人工快速渗滤系统及其污水处理方法，包括A段渗滤系统和O段渗滤系统;A段渗滤系统的进水口与污水池连接，出水口与储水池连接;O段渗滤系统的进水口分别与储水池、消化液储水池连接，出水口与消化液储水池连接;O段渗滤系统还有排水口;消化液储水池的出水口与污水池连接。本发明提供的基于前置反硝化型A/O两段式人工快速渗滤系统及其污水处理方法，降低成本，通过利用原废水的碳源达到强化反硝化效果的目的，总氮去除率大大提高，利用本发明方法，总氮去除率可从30%左右提高到75%左右。
权利要求书
1.两段式人工快速渗滤系统，其特征在于：包括A段渗滤系统和O段渗滤系统;A段渗滤系统的进水口与污水池连接，出水口与储水池连接;O段渗滤系统的进水口分别与储水池、消化液储水池连接，出水口与消化液储水池连接;O段渗滤系统还有排水口;消化液储水池的出水口与污水池连接。
2.根据权利要求1所述的两段式人工快速渗滤系统，其特征在于：所述的A段渗滤系统和O段渗滤系统，分别包括外管，外管底部密封，外管内底部分别有承托层，承托层上方为渗滤层;所述的承托层由鹅暖石组成;A段渗滤系统的渗滤层，按照质量比，由95%的河沙与5%的沸石砂组成;O段渗滤系统的渗滤层，按照质量比，由90%的河沙、5%的沸石砂和5%的大理石砂均匀混合而成。
3.根据权利要求1或2所述的两段式人工快速渗滤系统的污水处理方法，其特征在于，包括以下过程：
A段渗滤系统：硝化液储水池中的硝化液回流到污水池中与原废水以体积3:4混合均匀，通过蠕动泵进水以每6小时35cm3/cm2的滤透率速度进入A段渗滤系统中，进行反硝化反应，同时将A段渗滤系统的出水口抬高到渗滤层，以保证缺氧环境;
O段渗滤系统：一天投配4次废水，每6h投配一次，每次布水35min，水力负荷为1.4m/d;每次布水2h后，将硝化液储水池中的硝化液投入O段渗滤系统中，每次布水5min;每次布水时，首先打开出水口20min;然后关闭出水口，打开排水口;2h后，投配硝化液时，关闭排水口，打开出水口。
说明书
两段式人工快速渗滤系统及其污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体为两段式人工快速渗滤系统及其污水处理方法。
背景技术
针对小城镇生活污水和受污染地表水的污水处理技术，人工快速渗滤系统(Constructed Rapid Infiltration system，简称CRI系统)是中国地质大学钟佐燊教授在快渗系统(RI)基础上建立的一种新的污水生态处理方法。它由格栅池、预沉池、快渗池和出水系统等组成。快渗池中填充一定高度的人工滤料，采用干湿交替的运转方式进行污水处理，水力负荷周期较短，即频繁淹水频繁落干，水力负荷为。介质内干湿交替的独特环境使得微生物菌十分丰富，且兼备好氧、厌氧、兼氧的作用，废水处理效果优秀，CODcr、氨氮、SS和LAS的去除率均在85%以上，但CRT系统对总氮(TN)的去除率较低，仅10-30%，不能达标排放，限制了CRI的进一步推广。
CRI系统的运行原理大致可表示为：①污水下渗，渗透介质吸附、截留污染物;②水面下落，空气重新进入介质空隙，系统复氧，在好氧环境下氧化污染物，转化为可溶物;污水又一次下渗，可溶氧化物被冲走，并完成新一轮吸附与截留，如此不断循环。流程如图1所示。
CRI系统去除TN效果较差的原因：系统中氨氮的吸附主要集中在滤池介质上层，并转化为NO3——N，这一层有机物较多，碳源也较丰富，但长期处于好氧状态，反而不利于反硝化细菌的生长，氨氮的去除率很高，而总氮去除率很低。
提高污水总氮去除率是CRI系统发展与应用的必然需求。
目前国内外强化CRI系统脱氮作用的措施主要是在保持其较好硝化作用的同时，增强反硝化作用。主要手段有:在CRI系统中采取添加特殊填料、改进组合方式、添加碳源、设饱水层增加厌氧段、优化C/N比和湿干比等手段，以期增强反硝化提高脱氮效果。主要是从改善反硝化菌生存条件、增强其微生物活性等方面提高CRI系统硝化脱氮的性能。但也增加的系统的复杂性、大大提高了工艺控制难度和能耗，且部分脱氮工艺效果不理想。
针对CRI系统中氨氮去除率较高，而TN去除率较低的问题，许多学者专家进行了CRI系统改进实验，比如：在CRI系统中后置反硝化阶段添加缓释碳源(赵福祥等);采用循环砂滤，添加二外碳源(CHristopherson·S.H);选择适当的分段进水位置及进水比例提高CRI系统对氮的去除率等。
除添加额外碳源之外，分段进水或串联对总氮的去除效果都不甚明显，且曾大了操作难度以及资金投入，至今仍没有得到广泛推广的方式方法。
发明内容
针对传统CRI系统氨氮去除率很高，总氮去除率很低的问题，本发明了一种基于前置反硝化型A/O两段式人工快速渗滤系统，利用原废水中的碳源加强系统A段反硝化作用达到提高CRI总氮去除率的目的。
具体的技术方案为：
基于前置反硝化型A/O两段式人工快速渗滤系统，包括A段渗滤系统和O段渗滤系统;A段渗滤系统的进水口与污水池连接，出水口与储水池连接;O段渗滤系统的进水口分别与储水池、消化液储水池连接，出水口与消化液储水池连接;O段渗滤系统还有排水口;消化液储水池的出水口与污水池连接。
所述的A段渗滤系统和O段渗滤系统，分别包括外管，外管底部密封，外管内底部分别有承托层，承托层上方为渗滤层;所述的承托层由鹅暖石组成;A段渗滤系统的渗滤层，按照质量比，由95%的河沙与5%的沸石砂组成;O段渗滤系统的渗滤层，按照质量比，由90%的河沙、5%的沸石砂和5%的大理石砂均匀混合而成。
基于前置反硝化型A/O两段式人工快速渗滤系统的运行方法：
A段渗滤系统：硝化液储水池中的硝化液回流到污水池中与原废水以体积3:4混合均匀，通过蠕动泵以每6小时进水35cm3/cm2的速度进入A段渗滤系统中，进行反硝化反应，同时将A段渗滤系统的出水口抬高到渗滤层，以保证缺氧环境;
O段渗滤系统：一天投配4次废水，每6h投配一次，每次布水35min，水力负荷为1.4m/d;每次布水2h后，将硝化液储水池中的硝化液投入O段渗滤系统中，每次布水5min;每次布水时，首先打开出水口20min;然后关闭出水口，打开排水口;2h后，投配硝化液时，关闭排水口，打开出水口。
本发明提供的基于前置反硝化型A/O两段式人工快速渗滤系统及其污水处理方法，降低成本，通过利用原废水的碳源达到强化反硝化效果的目的，总氮去除率大大提高，利用本发明方法，总氮去除率可从30%左右提高到75%左右。