申请日2010.02.21
公开(公告)日2010.07.21
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明涉及一种强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统，它由复氧系统和出水收集系统构成，复氧系统从下往上依次由底板、承托层、复氧层下部填料、复氧层、复氧层上部填料和竖向通气管组成，竖向通气管上端与大气相通，下端与复氧层连通，复氧系统通过排水收集管与出水收集系统相连，排水收集管上设有若干进水孔，排水收集管水平布置于复氧层下部填料底部。本系统除利用人工快渗技术的设备简单、操作管理方便、能耗低、费用少等传统优点外，充分利用自然通风和淹没出流原理，合理构建“通风复氧层—水下厌氧层”，从而加强硝化—反硝化作用，复氧效果好，提高生物脱氮效果;并通过多组人工快渗单元并联运行，达到连续进出水的目的。
权利要求书
1.一种强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统，它由复氧系统和出水收集系统构成，其特征在于：所述复氧系统从下往上依次由底板(7)、承托层(6)、复氧层下部填料(5)、复氧层(4)、复氧层上部填料(3)和竖向通气管(2)组成，竖向通气管(3)上端与大气相通，下端与复氧层(4)连通，复氧系统通过排水收集管(8)与出水收集系统相连，排水收集管上设有若干进水孔，排水收集管(8)水平布置于复氧层下部填料(5)底部。
2.根据权利要求1所述的强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统，其特征在于：所述竖向通气管(2)表面按螺旋方式分布有小孔，小孔直径Φ5～10mm，竖向通气管布置密度为0.5～1根/m2，顶端高于复氧层上部填料表面0.35～0.50m。
3.根据权利要求1或2所述的强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统，其特征在于：所述复氧层(4)由水平的渗排水塑料片材构成并在水平方向上布满整个人工快渗系统，构成复氧层的塑料片材呈立体网状结构，复氧层四周包裹渗水土工布。
4.根据权利要求1所述的强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统，其特征在于：所述复氧层(4)层高为100～150mm;复氧层上部填料(3)高度为0.5～0.8m;复氧层下部填料(5)高度为0.7～1.0m。
5.根据权利要求1所述的强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统，其特征在于：所述出水收集系统按出水顺序依次由出水井(10)、出水堰(11)和出水孔(12)组成，出水堰(11)位于出水井(10)上端，所述排水收集管(8)出水端穿复氧系统壁后与出水井(10)连通。
6.根据权利要求5所述的强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统，其特征在于：所述出水井(10)高0.7～1.0m，出水堰(11)由高度可调的金属挡板构成，出水堰(11)高度为0.5～0.9m。
说明书
一种强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统
技术领域
本发明属于市政与环保工程领域，具体涉及一种强化好氧-厌氧改良型人工快渗污水处理系统，本系统特别适用于好氧-厌氧无能耗低成本的污水处理或微污染水体修复。
背景技术
人工快渗处理系统作为一种 污水 土地处理技术，其突出特点是设备简单，操作管理方便，能耗低，费用仅为常规二级生物处理的1/2～1/10，而且净化效果较好，可作为传统生物处理的替代工艺。
传统的人工快渗处理系统自诞生以来，一直存在许多不足之处：①氨氮去除效果欠佳：该系统去除氨氮的主要机理是通过好氧硝化—缺氧反硝化作用，由于土壤中去除氨氮是一个较为复杂的过程，并且供氧量有限，很难协调好氧与厌氧环境之间的相互转换，因此该系统对氨氮的去除率较低，且出水氨氮较难达标。②水力负荷低：人工快渗系统对污染物的去除效果十分有限，一般而言为达到较好的处理效果，应保持较低的水力负荷，这就限制了该工艺的广泛应用。③系统间歇式运行：人工快渗通过控制水力负荷周期和湿干比来调节系统的处理效果，湿干比的运行方式虽然可以防止由于有机物生长和悬浮物沉积所造成的土壤表层孔隙过度堵塞，并能对系统进行一定复氧，使系统内部潜层剖面上交替形成氧化还原环境，有利于有机污染物的降解去除;但为获得最佳脱氮效果，则需要足够长的干化时间，从而造成整个系统不能连续运行，只能间歇式处理污水。
针对该系统的上述不足，公开号为CN201161953的中国专利在好氧层与厌氧层之间构建多孔填料复氧层，氧气通过竖向通风管道连接水平多孔通气管进入复氧层内部，从而加强好氧硝化作用。但该专利存在以下几点缺陷：①以水平通气管为主体的复氧层具有较低的氧气传质效率，管道的服务面积又十分有限，复氧效果欠佳;②复氧层结构的构建虽然提高了填料中的氧含量，但这也削弱了缺氧反硝化作用，导致反硝化效果不理想;③该系统未采用湿干比的运行方式，有机物生长和悬浮物沉积容易引起土壤表层孔隙堵塞，从而降低系统的渗透性能，造成污水处理效果不佳。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种复氧效果好、低成本、提高氨氮去除效果、连续处理进水的强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统。
实现本发明目的的技术方案为：
一种强化好氧-厌氧人工快渗污水处理系统，它由复氧系统和出水收集系统构成，所述复氧系统从下往上依次由底板、承托层、复氧层下部填料、复氧层、复氧层上部填料和竖向通气管组成，竖向通气管上端与大气相通，下端与复氧层连通，复氧系统通过排水收集管与出水收集系统相连，排水收集管上设有若干进水孔，排水收集管水平布置于复氧层下部填料底部。
所述竖向通气管表面按螺旋方式分布有小孔，小孔直径Φ5～10mm，竖向通气管布置密度为0.5～1根/m2，顶端高于复氧层上部填料表面0.35～0.50m。
所述复氧层由水平的渗排水塑料片材构成并在水平方向上布满整个人工快渗系统，构成复氧层的塑料片材呈立体网状结构，复氧层四周包裹渗水土工布。
复氧层层高为100～150mm;复氧层上部填料高度为0.5～0.8m;复氧层下部填料高度为0.7～1.0m。
所述出水收集系统按出水顺序依次由出水井、出水堰和出水孔组成，出水堰位于出水井上端，所述排水收集管出水端穿过复氧系统壁后与出水井连通。出水井高0.7～1.0m，出水堰由高度可调的金属挡板构成，出水堰高度为0.5～0.9m。
本系统除利用人工快渗技术的设备简单、操作管理方便、能耗低、费用少等传统优点外，充分利用自然通风和淹没出流原理，合理构建“通风复氧层—水下厌氧层”，从而加强硝化—反硝化作用，提高生物脱氮效果;并通过多组人工快渗单元并联运行，达到连续进出水的目的。相比现有技术，本发明具有以下优点：
(1)该改进系统具有无能耗、复氧效果好的优点。以竖向通风管和渗排水塑料片材构建复氧系统，将塑料片材填充在人工快渗系统的整个水平断面上，利用塑料片材间广泛分布的空隙显著提高氧气的传质效率、扩大复氧面积，具有传统通风管无法比拟的复氧效果。
(2)投资少、管理运行方便。该系统的附加投资仅限于竖向通风管和渗排水塑料片材，其价格较为低廉，满足国内绝大多数地区的实际财力要求，值得广泛推广运用。该系统在运行过程中也无需较高的管理水平，具有较为稳定的运行状态，是一项管理运行方便的技术。
(3)合理构建好氧-厌氧环境，提高去污效果。本改进系统采用高度可调的堰板控制出水水位，水位线以下填料区为淹水段处于厌氧环境，即通过出水堰板高度调节厌氧区范围，解决了传统人工快渗系统采用底部出流造成厌氧区较窄、反硝化效果欠佳的问题。此外，通过合理调节厌氧区范围，构建“通风复氧层—水下厌氧层”的组合环境，从而加强硝化—反硝化作用，提高氨氮去除效果，去除污染物效果达到最优。
(4)连续处理进水。以该改进系统为单位，通过构建多组处理单元，对连续进水采用分单元配水、分单元闲置的周期运行方式，能对连续进水进行非间断处理，避免了传统人工快渗系统因干化时间而进行间歇处理进水的弊端，扩大了该系统的运用范围。
