公布日：2022.10.11
申请日：2022.07.07
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明涉及渗滤污水处理技术领域，且公开了一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理装置，包括格栅池，格栅池的一端连通有调节池，调节池的一端连通有沉淀池，沉淀池的一端连通有厌氧池，厌氧池的一端连通有中间分配池，中间分配池的一端连通有生态过滤系统，生态过滤系统的一端连通有生态渗滤系统，生态过滤系统由第一过滤室和第二过滤室组成。该高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法及装置，预处理系统的基础上，增加生态过滤装置，强化了前期对磷的去除，同时可对生态过滤装置的滤料进行更换和冲洗，减轻后续生态渗滤系统的处理负荷，将生态渗滤系统优化为上渗区和下渗区，有效的构造兼氧区、缺氧区和好氧区，强化对氮的去除。
权利要求书
1.一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理装置，包括格栅池（1），其特征在于：所述格栅池（1）的一端连通有调节池（2），所述调节池（2）的一端连通有沉淀池（3），所述沉淀池（3）的一端连通有厌氧池（4），所述厌氧池（4）的一端连通有中间分配池（5），所述中间分配池（5）的一端连通有生态过滤系统（6），所述生态过滤系统（6）的一端连通有生态渗滤系统（7）；所述生态过滤系统（6）由第一过滤室（102）和第二过滤室（103）组成，所述第一过滤室（102）的一端连通有一端与中间分配池（5）连通的进水管（101），所述第一过滤室（102）的内部固定安装有第一过滤室污泥管（104），所述第二过滤室（103）的内部固定安装有第二过滤室污泥管（105），所述第二过滤室（103）的内部固定安装有一端分别与第一过滤室污泥管（104）和第二过滤室污泥管（105）连通的底部污泥管（106），所述第二过滤室（103）的一端固定安装有出水管（107）；所述生态渗滤系统（7）由导流-排水层（19）、第二粗滤层（18）、精滤层（17）、散水-反硝化层（16）、亚细滤层（15）、通风-排气层（14）、第一细滤层（13）、第一粗滤层（12）、布水层（11）和覆土层（10）组成，所述出水管（107）的一端与导流-排水层（19）连通，所述布水层（11）的内部铺设有布水-散水管网系统（30），所述第一细滤层（13）的内部铺设有引水-布水管网系统（31），所述通风-排气层（14）的内部铺设有通风-排气管网系统（32）。
2.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理装置，其特征在于，所述第一过滤室（102）由四层生物填料组成，四层所述生物填料是由砾石、火山岩、陶粒、沸石、石灰石等按照级配比组合而成。
3.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理装置，其特征在于，所述第一过滤室（102）外壳为圆柱形，所述第二过滤室（103）可为圆柱形或者方形，所述中间分配池（5）的内部设有潜水泵，所述潜水泵出水端与进水管（101）的另一端连通。
4.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理装置，其特征在于，所述覆土层（10）可为种植土、粗碎石、景观鹅卵石或绿地，所述布水管网系统（30）由布水管和检查管组成，支管平行铺设，根据不同的污水量其管径为50-110mm不等，管间距为50-100cm，均匀的将进水分布在整个生物填料。
5.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理装置，其特征在于，所述引水-布水管网系统（31）由引水管、布水管以及检查管组成，管径为50-75mm，管间距为100-200cm，通风-排气管网系统（32）由通风管、检查管、导气管组成，管径为50-75mm，间距为100-300cm。
6.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理装置，其特征在于，所述导流-排水层（19）的内部铺设有导流管、排水管及检查管，管径为110-160cm，导流-排水层（19）的内部铺设粒径为3-10cm鹅卵石、碎石或石灰石等，相应的高度为30-5cm进行布置。
7.一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法，其特征在于，包括以下步骤：1）由生物过滤系统装置和生态渗滤系统耦合组合而成，可相连可分离，生物过滤系统装置包括第一过滤室（102），第二过滤室（103），生物滤料等组成，该装置前端与预处理系统的潜水泵出水端相连接，后端与生态渗滤系统进水端相连接；通过合理构造生物填料滤层，加强生物膜的附着载体，丰富微生物群落；此外通过布水管网的合理搭配以及缺氧区、好氧区的构造，将进水部分引入反硝化反应的缺氧区，保证微生物的发生反硝化作用的碳源，在生物过滤系统装置部分通过生物填料，有效的吸附污水中的SS和总磷，减轻生态渗滤系统的处理负荷，生物填料包括石英砂、页岩陶粒、火山岩、沸石、非晶体二氧化硅陶粒、纤维填料等一种到几种不等；在不同的层级填充不同的生物填料，增强对污水的过滤作用；生物过滤系统装置表层种植水生植物；在生态渗滤系统部分，通过构造不同层级的过滤层、管网层，形成良好的厌氧层、缺氧层和好氧层，通过硝化-反硝化的作用，并结合精确的温度控制、通风的控制，深度的去除污水中的污染物；利用内部管网连接作用，将进水有效的分配，好氧区与缺氧区的分配比3-4:1，经好氧区硝化作用后的污水与分配进缺氧区的原污水相混合，为反硝化作用提供碳源，有效的去除总氮，进水方式为间歇式，进气方式为间歇式；2）作为第二过滤室（103），进水直接通过第二过滤室（103）连接进入第一过滤室（102），连接进入第一过滤室（102）的管网开孔，进水管（101）管口在生物填料第一层；圆柱底端为封闭，连接外排污泥管；圆柱的直径为160-300mm，底部污泥管（106）直径为50-75mm，第一过滤室（102）底部向上20-30cm钻孔，孔径为50-75mm，然后连接50-75mm管作为布水管网，布水管网需开孔，孔径8-10mm；第一过滤室（102）四层不同的滤料，包括最上面层的砾石，粒径为20-40cm，厚度为20-40cm；其次为瓜米石，粒径为10-20mm，厚度为20-30cm；其次为页岩陶粒和火山岩，厚度为30-50cm；最底层为石灰石，粒径为20-50mm，厚度为50-60cm，布水管网延伸至第二过滤室（103），行水方式为由下往上，由下至上铺垫石灰石、砾石、火山岩、陶粒、沸石、纤维填料等，其中石灰石铺设为坡度为45度的斜面，斜面铺设无膜土工布，然后用砾石铺在土工布上面，在斜面底部铺设底部污泥管（106）接出后与第一过滤室污泥管（104）相连接，以备排泥和冲洗；3）连接生态过滤系统6出水连接，连接处用阀门控制，进水方式为间歇式，给排水方式为上行下出式；经过生态过滤系统（6）处理后的污水，经两路管按照4:1-3:1的比例进入生态渗滤系统（7）；将生态渗滤系统（7）的覆土层（10）、布水层（11）、第一粗滤层（12）、第一细滤层（13）、通风-排气层（14）轨迹于上渗区，亚细滤层（15）、散水-反硝化层（16）、精滤层（17）、第二粗滤层（18），导流-排水层（19）归集于下渗区，上渗区与下渗区之间的双层散水布水，按照4:1-3:1的比例进行散水布水，在好氧、缺氧、厌氧的环境下，辅助微生物菌种，高效的去除COD、氨氮、总氮、SS等有机污染物，布水管网连接至管网散水-反硝化层（16），为进水量的1/4-1/5，通过开关进行控制，为微生物反硝化作用提供碳源；第一粗滤层（12）铺设导流管网，并通至生态渗滤池外，连接导流-排水层（19）污泥检查管；通风-排气层（14）进风方式为风机鼓风，进风方式为间歇式，与进水周期相匹配，并铺设通风-排气管网系统（32）；散水-反硝化层（16）铺设散水管网且与进水相连接，导气管与通风-排气等相连接，同时设置检查排气管至覆土层（10），便于气体的交换，导流-排水层（19）铺设出水管网以及污泥检查管，其中布水管、通风-排气管网系统（32）、散水管、出水管（107）两侧以及底部需开孔，保证均匀散水、通排风。
8.根据权利要求7所述的一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法，其特征在于，所述布水层（11）、散水-反硝化层（16）铺设布水、散水管网，其为优质PVC管，管径为50-110mm，布水管两侧和底部需开孔，按照相应每个孔的布水面积进行孔的数量确定，其由主管和支管组成，根据实际进行布置，进行散水和引导作用，各平行布水管之间的间距为50-100cm，亚细滤层（15）铺设生物填料厚度为10-15cm、散水-反硝化层（16）铺设生物填料厚度为15-20cm、精滤层（17）铺设生物填料厚度为25-30cm。
9.根据权利要求7所述的一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法，其特征在于，所述通风-排气管、导流-排水管、检查管为50-110mmPVC管，由主管和支管组成，通风管布有通风孔，位于管的两侧和底部，平行管之间的间距为75-200cm，检查管直通生态渗滤系统（7）顶部，利于滤层中空气的交换。
发明内容
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法及装置，具备有效去除氮磷污染物等优点，解决了氮磷污染物去除效果不佳的问题。
（二）技术方案为实现上述有效去除氮磷污染物目的，本发明提供如下技术方案：一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理装置，包括格栅池，所述格栅池的一端连通有调节池，所述调节池的一端连通有沉淀池，所述沉淀池的一端连通有厌氧池，所述厌氧池的一端连通有中间分配池，所述中间分配池的一端连通有生态过滤系统，所述生态过滤系统的一端连通有生态渗滤系统；所述生态过滤系统由第一过滤室和第二过滤室组成，所述第一过滤室的一端连通有一端与中间分配池连通的进水管，所述第一过滤室的内部固定安装有第一过滤室污泥管，所述第二过滤室的内部固定安装有第二过滤室污泥管，所述第二过滤室的内部固定安装有一端分别与第一过滤室污泥管和第二过滤室污泥管连通的底部污泥管，所述第二过滤室的一端固定安装有出水管；所述生态渗滤系统由导流-排水层、第二粗滤层、精滤层、散水-反硝化层、亚细滤层、通风-排气层、第一细滤层、第一粗滤层、布水层和覆土层组成，所述出水管的一端与导流-排水层连通，所述布水层的内部铺设有布水-散水管网系统，所述第一细滤层的内部铺设有引水-布水管网系统，所述通风-排气层的内部铺设有通风-排气管网系统。
优选的，所述第一过滤室由四层生物填料组成，四层所述生物填料是由砾石、火山岩、陶粒、沸石、石灰石等按照级配比组合而成。
优选的，所述第一过滤室外壳为圆柱形，所述第二过滤室可为圆柱形或者方形，所述中间分配池的内部设有潜水泵，所述潜水泵出水端与进水管的另一端连通。
优选的，所述覆土层可为种植土、粗碎石、景观鹅卵石或绿地，所述布水管网系统由布水管和检查管组成，支管平行铺设，根据不同的污水量其管径为50-110mm不等，管间距为50-100cm，均匀的将进水分布在整个生物填料。
优选的，所述引水-布水管网系统由引水管、布水管以及检查管组成，管径为50-75mm，管间距为100-200cm，通风-排气管网系统由通风管、检查管、导气管组成，管径为50-75mm，间距为100-300cm。
优选的，所述导流-排水层的内部铺设有导流管、排水管及检查管，管径为110-160cm，导流-排水层的内部铺设粒径为3-10cm鹅卵石、碎石或石灰石等，相应的高度为30-5cm进行布置。
一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法，包括以下步骤：1）由生物过滤系统装置和生态渗滤系统耦合组合而成，可相连可分离，生物过滤系统装置包括第一过滤室，第二过滤室，生物滤料等组成，该装置前端与预处理系统的潜水泵出水端相连接，后端与生态渗滤系统进水端相连接；通过合理构造生物填料滤层，加强生物膜的附着载体，丰富微生物群落；此外通过布水管网的合理搭配以及缺氧区、好氧区的构造，将进水部分引入反硝化反应的缺氧区，保证微生物的发生反硝化作用的碳源，在生物过滤系统装置部分通过生物填料，有效的吸附污水中的SS和总磷，减轻生态渗滤系统的处理负荷，生物填料包括石英砂、页岩陶粒、火山岩、沸石、非晶体二氧化硅陶粒、纤维填料等一种到几种不等；在不同的层级填充不同的生物填料，增强对污水的过滤作用；生物过滤系统装置表层种植水生植物；在生态渗滤系统部分，通过构造不同层级的过滤层、管网层，形成良好的厌氧层、缺氧层和好氧层，通过硝化-反硝化的作用，并结合精确的温度控制、通风的控制，深度的去除污水中的污染物；利用内部管网连接作用，将进水有效的分配，好氧区与缺氧区的分配比3-4:1，经好氧区硝化作用后的污水与分配进缺氧区的原污水相混合，为反硝化作用提供碳源，有效的去除总氮，进水方式为间歇式，进气方式为间歇式；2）作为第二过滤室，进水直接通过第二过滤室连接进入第一过滤室，连接进入第一过滤室的管网开孔，进水管管口在生物填料第一层；圆柱底端为封闭，连接外排污泥管；圆柱的直径为160-300mm，底部污泥管直径为50-75mm，第一过滤室底部向上20-30cm钻孔，孔径为50-75mm，然后连接50-75mm管作为布水管网，布水管网需开孔，孔径8-10mm；第一过滤室四层不同的滤料，包括最上面层的砾石，粒径为20-40cm，厚度为20-40cm；其次为瓜米石，粒径为10-20mm，厚度为20-30cm；其次为页岩陶粒和火山岩，厚度为30-50cm；最底层为石灰石，粒径为20-50mm，厚度为50-60cm，布水管网延伸至第二过滤室，行水方式为由下往上，由下至上铺垫石灰石、砾石、火山岩、陶粒、沸石、纤维填料等，其中石灰石铺设为坡度为45度的斜面，斜面铺设无膜土工布，然后用砾石铺在土工布上面，在斜面底部铺设底部污泥管接出后与第一过滤室污泥管相连接，以备排泥和冲洗；3）连接生态过滤系统出水连接，连接处用阀门控制，进水方式为间歇式，给排水方式为上行下出式；经过生态过滤系统处理后的污水，经两路管按照4:1-3:1的比例进入生态渗滤系统；将生态渗滤系统的覆土层、布水层、第一粗滤层、第一细滤层、通风-排气层轨迹于上渗区，亚细滤层、散水-反硝化层、精滤层、第二粗滤层，导流-排水层归集于下渗区，上渗区与下渗区之间的双层散水布水，按照4:1-3:1的比例进行散水布水，在好氧、缺氧、厌氧的环境下，辅助微生物菌种，高效的去除COD、氨氮、总氮、SS等有机污染物，布水管网连接至管网散水-反硝化层，为进水量的1/4-1/5，通过开关进行控制，为微生物反硝化作用提供碳源；第一粗滤层铺设导流管网，并通至生态渗滤池外，连接导流-排水层污泥检查管；通风-排气层进风方式为风机鼓风，进风方式为间歇式，与进水周期相匹配，并铺设通风-排气管网系统；散水-反硝化层铺设散水管网且与进水相连接，导气管与通风-排气等相连接，同时设置检查排气管至覆土层，便于气体的交换，导流-排水层铺设出水管网以及污泥检查管，其中布水管、通风-排气管网系统、散水管、出水管两侧以及底部需开孔，保证均匀散水、通排风。
优选的，所述布水层、散水-反硝化层铺设布水、散水管网，其为优质PVC管，管径为50-110mm，布水管两侧和底部需开孔，按照相应每个孔的布水面积进行孔的数量确定，其由主管和支管组成，根据实际进行布置，进行散水和引导作用，各平行布水管之间的间距为50-100cm，亚细滤层铺设生物填料厚度为10-15cm、散水-反硝化层铺设生物填料厚度为15-20cm、精滤层铺设生物填料厚度为25-30cm。
优选的，所述通风-排气管、导流-排水管、检查管为50-110mmPVC管，由主管和支管组成，通风管布有通风孔，位于管的两侧和底部，平行管之间的间距为75-200cm，检查管直通生态渗滤系统顶部，利于滤层中空气的交换。
（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法及装置，具备以下有益效果：1、该高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法及装置，在原有预处理系统的基础上，增加生态过滤装置，强化了前期对磷的去除，同时可对生态过滤装置的滤料进行更换和冲洗，减轻后续生态渗滤系统的处理负荷，将生态渗滤系统优化为上渗区和下渗区，有效的构造兼氧区、缺氧区和好氧区，强化对氮的去除。
2、该高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法及装置，通过有效的进水分配，将进水有效的引流进不同的构建的蜂窝状的滤料结构中，增强了系统的抗冲击能力，增加了系统的布水面积，而且使污染物负荷在各层的分配比例由系统自行调节，通过防止渗滤系统内部的堵塞。
3、该高效脱氮除磷生态渗滤污水处理技术方法及装置，通过智能化的供氧和保暖，保证系统的高效运行和出水的稳定，同时是整套技术系统和装置更加的低碳、节能，降低后期的运行管理成本。
（发明人：杨富坤;马大林;杨贵芳;杨松平）
