申请日2011.08.05
公开(公告)日2012.01.11
IPC分类号C02F9/14; C02F1/78; C02F1/44; C02F3/28
摘要
本发明涉及一种生物滤池加超滤工艺用城市污水补给地下水的方法和装置，包括以下过程：以城市污水处理厂的二级处理水为原料，经过反硝化生物滤池、超滤装置和臭氧反应后，以地表漫灌形式渗入地下，经土壤包气带进入潜水层。本发明城市污水深度处理工艺，可非常经济有效地去除城市污水中多种污染物，使出水满足三类地下水水质标准，实现对地下水的安全补给。
权利要求书
1.一种生物滤池加超滤工艺用城市污水补给地下水的方法，包括以下过程：以城 市污水处理厂的二级处理水为原料，经过反硝化生物滤池、超滤装置和臭氧反应后， 以地表漫灌形式渗入地下，经土壤包气带进入潜水层。
2.如权利要求1所述的城市污水补给地下水的方法，其特征在于：二级处理水是 从反硝化生物滤池的底部进入，该反硝化生物滤池中C/N比为4～6，pH值为6.5～8.5。
3.如权利要求1所述的城市污水补给地下水的方法，其特征在于：所述超滤装置 中超滤膜材料为截留分子量100000～150000道尔顿的中空纤维。
4.如权利要求3所述的城市污水补给地下水的方法，其特征在于：所述中空纤维 的压差为0.04～0.1MPa、温度为13.1～25.4℃。
5.如权利要求1所述的城市污水补给地下水的方法，其特征在于：臭氧投加量为 2～10mg/L水，水在臭氧反应器中停留时间为10～30min。
6.如权利要求1所述的城市污水补给地下水的方法，其特征在于：所述包气带厚 度至少3m。
7.如权利要求1所述的城市污水补给地下水的方法，其特征在于：所述潜水层的 水滞留为3～12月。
8.一种生物滤池加超滤工艺用城市污水补给地下水的装置，其特征在于：包括依 次管道连接的反硝化生物滤池、超滤装置、臭氧反应器和回灌池。
说明书
生物滤池加超滤工艺用城市污水补给地下水的方法和装置
技术领域
本发明涉及污水处理再利用技术领域，尤其涉及一种城市污水补给地下水的方法。
背景技术
我国是一个干旱缺水严重的国家，城市污水深度处理及回用，也作为解决城市缺 水、提高水资源利用率和控制水体污染的一条重要途径，具有其它策略方法无可比拟 的优势，为“新”的水源替代已有水源提供了可能，成为缓解水资源短缺现状的有力 措施。
目前城市生活污水，经污水处理厂二级处理后，出水即使达到城镇污水处理厂污 染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准的排放要求：COD、总氮、色度和粪大肠菌 群仍然分别高达60mg/L、20mg/L、30和104个/L，但大大阻碍了城市污水的可利用程 度。虽然进一步对二级处理水进行有效的深度处理，去除水中各类污染物，实现再生 水的广泛安全回用，是城市污水深度处理过程中需要重点解决的问题。
再生水工艺技术是随着再生水回用量的不断增加和回用途径的不断扩展而发展起 来的，不同的再生水使用途径，就有不同的水质要求。随着城市水资源紧张趋势的不 断加剧，对再生水的需求不断加大，再生水应用范围逐步扩大，用途逐步拓展，水质 指标也从原来的单一指标发展为多项指标的严格要求。
目前，地下水补给过程中氮素和有机物是需要重点关注的污染物，而现有污水处 理厂的二级出水中总氮一般在20～30mg/L，已超过三类地下水水质标准中总氮浓度值， 不能直接作为补给地下水的源水;二级出水中有机物也种类繁多，如药品和护肤品 (PPCP)及其代谢物、内分泌干扰物(EDC)和具有基因毒性的芳香胺类物质等。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种生物滤池加超滤工艺用城市污水补给 地下水的方法和装置，有效地去除城市污水中多种污染物，使出水满足三类地下水水 质标准要求，实现对地下水的安全补给。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种生物滤池加超滤工艺用城 市污水补给地下水的方法，包括以下过程：以城市污水处理厂的二级处理水为原料， 经过反硝化生物滤池、超滤装置和臭氧反应后，以地表漫灌形式渗入地下，经土壤包 气带进入潜水层。
优选的，二级处理水是从反硝化生物滤池的底部进入，该反硝化生物滤池中C/N 比为4～6，pH值为6.5～8.5。
优选的，所述超滤装置中超滤膜材料为截留分子量100000～150000道尔顿的中空 纤维。
优选的，所述中空纤维的压差为0.04～0.1MPa、温度为13.1～25.4℃。
优选的，臭氧投加量为2～10mg/L水，水在臭氧反应器中停留时间为10～30min。
优选的，所述包气带厚度至少3m。
优选的，所述潜水层的水滞留为3～12月。
与现有技术相比，本发明采用反硝化生物滤池、超滤、臭氧与土壤处理单元相结 合的方法，以污水厂二级出水为源水，深度处理后使城市污水达到再生利用要求。城 市污水经二级处理后，利用反硝化生物滤池工艺的微生物反硝化作用，去除二级出水 中硝酸盐和磷等;反硝化生物滤池出水进入超滤处理单元，去除水中浊度、细菌、有 机物等;超滤出水经臭氧氧化，进一步去除水中大分子有机物，提高出水的可生化性， 并对出水进行杀菌消毒;臭氧出水进入包气带土壤处理单元，进一步去除水中氨氮、 TP和有机物。此项城市污水深度处理工艺，可非常经济有效地去除城市污水中多种污 染物，使出水满足三类地下水水质标准要求，实现对地下水的安全补给。
反硝化生物滤池工艺利用微生物的反硝化作用，将二级出水中硝酸盐进行反硝化， 转化为氮气从水体释放，同时由于微生物反硝化除磷作用，可以去除水中一部分磷。 反硝化生物滤池与超滤和臭氧工艺联用，可以进一步去除水中浊度、细菌、有机物等， 提高出水的可生化性，并产生氧化能力极强的单原子氧和羟基，分解水中有机物、细 菌和微生物，实现对处理出水的杀菌消毒，是一项比较经济有效的城市污水深度处理 工艺系统。再生水从地表回灌池向地下含水层入渗过程中，借助于土壤的物理、化学 和生物作用得到进一步的净化;同时，地下含水层作为再生水的天然存储空间，可以 为增加地下水资源、调节城市季节性用水矛盾提供支持，为水资源可持续利用提供一 种新的水源。
一种生物滤池加超滤工艺用城市污水补给地下水的装置，包括依次管道连接的反 硝化生物滤池、超滤装置、臭氧反应器和回灌池。
本发明具有以下优点及突出性效果：①本发明采用反硝化生物滤池、超滤、臭氧 与土壤处理单元联合作用，对城市污水厂二级出水进行深度处理，出水可以满足三类 地下水水质标准要求，实现对地下水的安全补给。②将反硝化生物滤池、超滤与臭氧 结合，可以充分发挥彼此的优势。反硝化生物滤池可以有效降低二级出水中硝酸盐和 磷，超滤在去除水中残留的浊度、细菌和有机物等更具优势，臭氧则可以破坏部分重 点控制的污染物如抗生素、雌激素类物质、微生物代谢产物等的分子结构，去除病原 微生物，提高出水的可生化性。③土壤处理单元既可以进一步去除水中病原体、有机 物、氮磷等污染物，增加地下水资源量，又可以解除公众对再生水回用的顾虑。