申请日2014.07.25
公开(公告)日2014.11.19
IPC分类号C02F9/14
摘要
一种多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置，主要由两段格栅机、无动力生物接触氧化组合装置、多级进水垂直流土壤渗滤系统和砂滤装置组成。本发明还公开了利用上述装置快速处理污水的方法。本发明将生物滤池与生物转盘两种工艺有机结合起来，同时采用多级进水方式设计改良人工湿地系统，为生物处理提供充足碳源，促进系统内生物降解过程，提高系统内部脱氮除磷效果，对于有机物及悬浮固体去除率高达100%。
权利要求书
1.一种多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置，主要由两 段格栅机、无动力生物接触氧化组合装置、多级进水垂直流土壤渗滤系统 和砂滤装置组成;其中：
两段格栅机，框体内布设有粗筛网和细筛网，两段筛网与水平呈60 度夹角，经过两段格栅机处理的污水通过高位进水管导入无动力生物接触 氧化组合装置内;
无动力生物接触氧化组合装置由生物滤池与生物转盘组成，生物滤池 的池底铺有流动型立体空心填料，流动型立体空心填料的上方设置有多组 生物转盘;由隔板将无动力生物接触氧化组合装置隔成两部分，隔板的下 方延伸至生物滤池底部的流动型立体空心填料上方;生物转盘由隔板分成 第一区和第二区，生物转盘浸在生物滤池内;置于高位进水管下方的第一 区的生物转盘周边遍布水槽，对进水接触氧化和降解后通过多个钻孔的 PVC套管进行多级进水溢流至多级进水垂直流土壤渗滤系统;第一区的生 物转盘与第二区的生物转盘同轴传动;
多级进水垂直流土壤渗滤系统为内封闭厌氧环境，自上而下依次为表 面土壤层、过滤层和导水层;表面土壤层为砂土混合物，过滤层为无纺布， 导水层为鹅卵石填料;多级进水垂直流土壤渗滤系统处理的污水经沉淀后 的上清液导入砂滤装置中;
砂滤装置的下方为储水区，储水区上方为砂滤填料，在储水区及砂滤 填料的底部分别布设有纳米曝气头。
2.根据权利要求1所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处 理装置，其中，两段格栅机中粗筛网过滤精度为20mm，细筛网过滤精度 为6mm。
3.根据权利要求1所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处 理装置，其中，生物转盘面积的20-60%浸在生物滤池内。
4.根据权利要求1所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处 理装置，其中，多级进水垂直流土壤渗滤系统中的砂土混合物为碎石、赤 泥分子筛以及弗罗里硅藻土混合而成。
5.根据权利要求1所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处 理装置，其中，多级进水垂直流土壤渗滤系统的表面土壤层上栽种根系发 达的千屈菜。
6.根据权利要求1所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处 理装置，其中，砂滤装置的砂滤填料为改性锰砂与天然沸石分子筛的混合 物，砂滤填料的粒径为0.5-1.0mm。
7.根据权利要求1所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处 理装置，其中，砂滤装置内的两个纳米曝气头各自连接一纳米曝气机。
8.根据权利要求1或7所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快 速处理装置，其中，砂滤装置内砂滤填料下方的纳米曝气头进气为O2，储 水区内的纳米曝气头进气为O3。
9.利用权利要求1所述多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理 装置进行污水处理的方法：
进水端的污水在重力作用下通过粗、细两段筛网拦截液体中的固态颗 粒，并连续清除流体中的杂物后，通过高位进水管导入无动力生物接触氧 化组合装置内;
无动力生物接触氧化组合装置中，第一区的生物转盘周边遍布水槽， 利用高位进水冲击水槽，使生物转盘不断旋转，对进水进行初步接触氧化， 污染物质在水流波动下不断传质，继而在生物滤池底部的流动型立体空心 填料缺氧状态作用下进一步降解，经过第二区的生物转盘再度降解后，溢 流至多级进水垂直流土壤渗滤系统;
生物转盘工作时，生物转盘上方与空气接触，生物转盘内部的分子筛 内氨氮氧化为硝氮溶出，转动入污水内部，再次吸附氨氮，并在反硝化过 程中消耗污水内有机物，周而复始处理污水;生物转盘转动过程中，其内 部聚乙烯球的流动性，以及聚乙烯球内部分子筛不规则碰撞，使分子筛填 料表面生物膜在撞击摩擦作用下脱落进入生物滤池;
经过多级进水垂直流土壤渗滤系统处理的污水沉淀后的上清液导入 砂滤装置中，砂滤装置的砂滤填料下方的纳米曝气头进气为O2，用于清洁 砂滤填料;储水区内的纳米曝气头进气为O3，通过纳米曝气大量获得羟基 自由基，起强氧化作用。
10.根据权利要求9所述的方法，多级进水垂直流土壤渗滤系统的部 分出水回流至无动力生物接触氧化组合装置进水，调节水质并刺激微生物 生长过程分泌次生物质。
说明书
多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置和方法
技术领域
本发明涉及一种多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置。
本发明还涉及利用上述装置快速处理污水的方法。
背景技术
随着水资源短缺和水污染问题的加剧，以及污水排放标准的日趋严 格，城市污水在排放前进行脱氮除磷已经成为新建、扩建和改建的城市污 水处理厂的主要任务。我国最新颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)》要求2006年1月1日以下建设的污水处理厂最后出 水氮、磷的含量据接纳水体的等级分别为TP小于0.5mg/L，氨氮小于 5mg/L，总氮小于15mg/L(一级A标准)，2005年12月31日之前建设 的污水处理厂TP小于1mg/L，其它指标要求同前。由此可见，无论是污 水处理工艺面临着严峻的污水深度处理脱氮除磷的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多级进水湿地与复合生物转盘污水快速 处理装置。
本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置快速处理污水的方法。
为实现上述目的，本发明提供的多级进水湿地与复合生物转盘污水快 速处理装置，主要由两段格栅机、无动力生物接触氧化组合装置、多级进 水垂直流土壤渗滤系统和砂滤装置组成;其中：
两段格栅机，框体内布设有粗筛网和细筛网，两段筛网与水平呈60 度夹角，经过两段格栅机处理的污水通过高位进水管导入无动力生物接触 氧化组合装置内;
无动力生物接触氧化组合装置由生物滤池与生物转盘组成，生物滤池 的池底铺有流动型立体空心填料，流动型立体空心填料的上方设置有多组 生物转盘;由隔板将无动力生物接触氧化组合装置隔成两部分，隔板的下 方延伸至生物滤池底部的流动型立体空心填料上方;生物转盘由隔板分成 第一区和第二区，置于高位进水管下方的第一区的生物转盘周边遍布水 槽，对进水接触氧化和降解后通过多个钻孔的PVC套管进行多级进水溢 流至多级进水垂直流土壤渗滤系统;
多级进水垂直流土壤渗滤系统为内封闭厌氧环境，自上而下依次为表 面土壤层、过滤层和导水层;表面土壤层为砂土混合物，过滤层为无纺布， 导水层为填料;多级进水垂直流土壤渗滤系统处理的污水经沉淀后的上清 液导入砂滤装置中;
砂滤装置的下方为储水区，储水区上方为砂滤填料，在储水区及砂滤 填料的底部分别布设有纳米曝气头。
所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置，其中，两段 格栅机中粗筛网过滤精度为20mm，细筛网过滤精度为6mm。
所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置，其中，第一 区的生物转盘与第二区的生物转盘同轴传动，且生物转盘有20-60%的面 积浸在生物滤池内。
所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置，其中，多级 进水垂直流土壤渗滤系统中的砂土混合物为碎石、赤泥分子筛以及弗罗里 硅藻土混合而成。
所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置，其中，多级 进水垂直流土壤渗滤系统的表面土壤层上栽种根系发达的千屈菜。
所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置，其中，砂滤 装置的砂滤填料为改性锰砂与天然沸石分子筛的混合物，砂滤填料的粒径 为0.5-1.0mm。
所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置，其中，砂滤 装置内的两个纳米曝气头各自连接一纳米曝气机。
所述的多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理装置，其中，砂滤 装置内砂滤填料下方的纳米曝气头进气为O2，储水区内的纳米曝气头进气 为O3。
本发明提供的利用上述多级进水湿地与复合生物转盘污水快速处理 装置进行污水处理的方法：
进水端的污水在重力作用下通过粗、细两段筛网拦截液体中的固态颗 粒，并连续清除流体中的杂物后，通过高位进水管导入无动力生物接触氧 化组合装置内;
无动力生物接触氧化组合装置中，第一区的生物转盘周边遍布水槽， 利用高位进水冲击水槽，使生物转盘不断旋转，对进水进行初步接触氧化， 污染物质在水流波动下不断传质，继而在生物滤池底部的流动型立体空心 填料缺氧状态作用下进一步降解，经过第二区的生物转盘再度降解后，溢 流至多级进水垂直流土壤渗滤系统;系统内利用偏碱性的赤泥分子筛作为 填料，迅速吸附中和厌氧部分酸化产生的小分子酸，调节污水酸碱度，使 装置内环境更适宜植物、微生物生存;同时营造偏碱性环境固定污水中的 重金属，防止其浸出，利用小分子有机物供给植物养分，在植物生长过程 中吸附、吸收重金属进行重金属生物稳定化。
生物转盘工作时，生物转盘上方与空气接触，生物转盘内部的分子筛 内氨氮氧化为硝氮溶出，转动入污水内部，再次吸附氨氮，并在反硝化过 程中消耗污水内有机物，周而复始处理污水;生物转盘转动过程中，其内 部聚乙烯球的流动性，以及聚乙烯球内部分子筛不规则碰撞，使分子筛填 料表面生物膜在撞击摩擦作用下脱落进入生物滤池;
经过多级进水垂直流土壤渗滤系统处理的污水沉淀后的上清液导入 砂滤装置中，砂滤装置的砂滤填料下方的纳米曝气头进气为O2，用于清洁 砂滤填料;储水区内的纳米曝气头进气为O3，通过纳米曝气大量获得羟基 自由基，起强氧化作用。
所述的方法中，多级进水垂直流土壤渗滤系统的部分出水回流至无动 力生物接触氧化组合装置进水，调节水质并刺激微生物生长过程分泌次生 物质。
本发明将生物滤池与生物转盘两种工艺有机结合起来，使用分子筛快 速降低进水负荷，为生物接触氧化降解过程提供良好的环境，随着时间的 延展将分子筛内污染物质缓释出来，保持反应装置内部环境的稳定性，维 持微生物活性，提高接触氧化效果。同时采用多级进水方式设计改良人工 湿地系统，为生物处理提供充足碳源，促进系统内生物降解过程，提高系 统内部脱氮除磷效果。