申请日2004.04.08
公开(公告)日2005.01.12
IPC分类号C02F9/14; C02F9/02
摘要
本发明涉及一种分层处理目标污染物的污水深度处理装置，将污水渗滤过程分为六层，其中四层为特殊去污功能层，包括设置防渗槽和布水管的去除有机物和悬浮物的好氧功能材料层、去除NH4 +-N的好氧功能材料层、去除溶解性磷酸盐的功能材料层、去除NO3--N的厌氧反硝化渗滤层，去污功能层下部铺设的砾石集水层中铺设穿孔集水管，在去除NH4 +-N的好氧功能层与去除溶解性磷酸盐的功能层之间设置通气管。污水流过几个滤层后，目标污染物分别在某一特定层得到集中去除分离，由此分别去除生活污水中有机物、SS、NH4 +-N、NO3--N、T-P，达到处理效果。
权利要求书
1、一种分层处理目标污染物的污水深度处理装置，其特征在于在一个不透 水池中布置六层渗滤层，其中四层为特殊去污功能层，去污功能层自上而下依 次为去除有机物和悬浮物的好氧功能材料层(7)，去除NH4 +-N的好氧功能材料 层(8)，去除溶解性磷酸盐的功能材料层(9)，去除NO3 --N的厌氧反硝化渗滤 层(10)，在去污功能层上部铺设原状土壤层(6)，去污功能层下部铺设砾石集 水层(11)，砾石集水层(11)中间铺设集水管(5)，去除NH4 +-N的好氧功能 材料层(8)与去除溶解性磷酸盐的功能材料层(9)之间设置通气管(4)，去 除有机物和悬浮物的好氧功能材料层(7)中间设置装有细沙(2)的防渗槽(3) 以及防渗槽(3)上方的布水管(1)。
2、如权利要求1的分层处理目标污染物的污水深度处理装置，其特征在于 所述的去除NO3 --N的厌氧反硝化渗滤层(10)的主要成分为土壤和含铁反硝化 还原剂，去除溶解性磷酸盐的功能层(9)采用含有铝离子、铁离子、钙离子、 镁离子的改性无机材料铺设而成，去除NH4 +-N的好氧功能材料层(8)采用能与 NH4 +-N发生物理吸附的改性无机材料组成，去除有机物和悬浮物的好氧功能材 料层(7)的主要成分为改性炉渣，装有细沙(2)的防渗槽(3)高度为10-25cm， 各去污功能层的层高根据污水的目标成分的浓度不同为5～30cm。
3、如权利要求1或2的分层处理目标污染物的污水深度处理装置，其特征 在于所述的集水管(5)及布水管(1)采用PVC材料，直径为5～30cm，通气管 (4)分布位置处在所在层的两侧，相对于布水管(1)的水平距离为50～80cm。
4、如权利要求1或2的分层处理目标污染物的污水深度处理装置，其特征 在于所述的去污功能层可以将渗滤材料混合均匀后充填，也可以混合均匀后分 别装入塑料网袋铺设而成。
说明书
分层处理目标污染物的污水深度处理装置
技术领域
本发明涉及一种分层处理目标污染物的污水深度处理装置，将污水土地处理 系统沿高度方向分为几个特定功能区进行污水深度处理，属于环保技术领域。
背景技术
随着我国的经济的快速发展，我国的太湖流域、三峡流域、环渤海湾流域 等大流域面源污染引起的水体富营养形式日益严峻，逐步成为影响经济发展的 社会问题，已引起国家的高度重视。“九五”、“十五”国家“863”计划均投入 大量资金开发适合我国国情的面源污染防治技术。而土地处理技术(地下渗滤 工艺、快速渗滤工艺、慢速渗滤工艺、人工湿地等等)由于能有效去除BOD(生 化需氧量)、COD(化学需氧量)，又具有很好的脱氮除磷能力，达到污水深度处 理效果，而且成本地、运行管理简单，有广阔应用前景并逐步得到推广应用。
现有的污水土地处理技术，都是以土壤为主要介质，利用土壤的渗滤、吸附 性能，把生活污水的有机物、无机物、悬浮物，通过物理、化学吸附、微生物 降解和植物吸收营养来去除污染物。但是，现有的污水土地处理技术也存在容 易堵塞、水力负荷低及总氮去除率不高的问题。
公开号为CN1075792C的中国专利公布的污水地下渗滤处理单元，在布水管 与集水管之间的扩散滤层只有原状土壤一种介质没有强化渗滤的功能材料。这 种方式存在容易产生堵塞和吸附饱和、水力负荷低等问题。
公开号为CN2286176Y的中国专利采用迅速扩散和逐级浸润的扩散方式，在 处理槽中从上到下依次设计有土壤层、扩散层、两个浸润层、土壤层、砾石集 水层。该方法逐级利用上一层介质的渗透系数比下一层介质的渗透系数大，污 水迅速在某一层充分扩散后再向下一层渗透。该发明的目的是提高布水效果、 改善土壤的防堵塞性能，但不涉及在某一层具有特定的分离去污功能。
以上土壤地下渗滤技术都存在一个问题，在处理系统出现堵塞不能正常运 行、土壤滤层吸附饱和后，出水水质下降不能达标排放时如何使系统再生。由 于土壤系统对磷的吸附和对悬浮物的吸附饱和时间是不一致，按传统的渗滤技 术，当某一项出水指标超标需要再生时，必需对系统的全部滤层重新进行置换， 未能充分利用土壤对其他污染物的吸附能力，出现功能浪费，而且施工麻烦、 投资接近重新建设一个新的系统。
公开号为CN1405096A的中国专利公布了一种针对地下渗滤法氮的去除率不 高的方法，在布水管下面的渗滤扩散层，设有原水比例分配管，通入一定量的 原污水，利用污水中的有机物给反硝化菌提供有机碳源，促进反硝化的速度和 反硝化率提高。但这种方法增添了运行的操作难度，不便管理。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种分层处理目标污染物的 污水深度处理装置，既节省投资，又能提高污水处理效果。
为实现这样的目的，本发明的污水深度处理渗滤装置沿高度方向分为几个 特定的去污功能区，每个功能区由对目标污染物有特异去除功能的特殊功能材 料组成一个滤层，污水流过几个滤层后，目标污染物分别在某一特定滤层得到 集中去除分离。由此分别去除生活污水中有机物、SS、NH4 +-N、NO3 --N、T-P，达 到净化效果。
本发明的污水深度处理装置具体结构为：在一个不透水池中，将污水渗滤 过程分为六层，其中四层特殊去污功能层自上而下依次为：去除有机物和悬浮 物的好氧功能材料层，去除NH4 +-N的好氧功能材料层，去除溶解性磷酸盐的功 能材料层，去除NO3 --N的厌氧反硝化渗滤层。在去污功能层上部铺设有原状土 壤层，去污功能层下部铺设有砾石集水层。在砾石集水层中间铺设集水管，在 去除NH4 +-N的好氧功能材料层与去除溶解性磷酸盐的功能材料层之间设置通 气管，去除有机物和悬浮物的好氧功能材料层中间设置装有细砂的防渗槽以及 在防渗槽上方设有布水管。
其中，去除NO3 --N的厌氧反硝化渗滤层的主要成分为土壤、含铁反硝化还 原剂;去除溶解性磷酸盐的功能材料层采用含有铝离子、铁离子、钙离子、镁 离子的改性无机材料铺设而成;去除NH4 +-N的好氧功能材料层采用能与NH4 +-N 发生物理吸附的改性无机材料组成;去除有机物和悬浮物的好氧功能材料层 主要成分为炉渣。
本发明通过如下过程实现污水深度处理：经过厌氧池处理的生活污水引入 本发明的不透水池的布水管，污水从布水管流出后进入细沙防渗槽，在表面张 力的作用下从防渗槽两侧溢出，然后在重力作用下自流依次进入特殊去污功能 层。污水中的悬浮物一部分被防渗槽中的细沙截留;通过去除有机物和悬浮物 的好氧功能材料层，大部分的有机物和悬浮物已被去除;再依次经过去除NH4 +-N的好氧功能材料层、去除溶解性磷酸盐的功能材料层、脱NO3 --N的反硝化渗 滤层，完成NH4 +-N、NO3 --N、T-P的去除。最后经过处理的水从集水管导出。
本发明能根据不同污水水质和主要控制污染物因子，有针对性设计特定渗 滤功能材料层，去除目标污染物，易于推广，施工简单，提高污水土地处理效 率和使用范围。当渗滤层出现局部堵塞时，可通过检测出水水质确定超标项目， 然后有针对性置换系统中已被饱和的相应功能层，既节省投资又提高效率。
