專利名稱：一種去除城市污水廠尾水硝態(tài)氮的組合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種去除城市污水廠尾水硝態(tài)氮的組合方法。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今水資源日趨短缺的背景下，污水回用已成為解決水資源短缺的重要途徑， 并在各國(guó)得到廣泛關(guān)注。城市尾水作為穩(wěn)定的水源，如果根據(jù)尾水特征加以深度處理，并作為城市的二次水源進(jìn)行回用，勢(shì)必可以緩解目前我國(guó)諸多城市所面臨的水危機(jī)問(wèn)題。但是， 目前城市尾水的處理還存在硝態(tài)氮含量高等亟待解決問(wèn)題。在我國(guó)各地區(qū)地下水和表面水硝態(tài)氮污染現(xiàn)象非常普遍，水體中高含量的硝酸鹽會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。由于我國(guó)對(duì)城市尾水氨態(tài)氮含量有嚴(yán)格的限制，因此出水中氨態(tài)氮含量一般可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但是氨態(tài)氮大部分只是發(fā)生形態(tài)的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮，導(dǎo)致城市尾水中總氮含量較高，如何不加以深度處理，直接排放容易造成地表和地下水體中高的硝態(tài)氮濃度。因此有必要針對(duì)尾水中高含量的硝態(tài)氮探索一條經(jīng)濟(jì)，有效的組合處理方法。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，提供一種去除城市污水廠尾水硝態(tài)氮的組合方法，通過(guò)三級(jí)深度去除城市尾水中硝態(tài)氮的同時(shí)，起到城市尾水的深度凈化。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，所采用的技術(shù)方案是一種去除城市污水廠尾水硝態(tài)氮的組合方法，所述方法包括以下步驟(1)、待處理的城市污水廠尾水先引入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，從調(diào)節(jié)池引出的污水進(jìn)入潛流濕地系統(tǒng)，潛流濕地系統(tǒng)為人工潛流濕地，污水通過(guò)布水管進(jìn)入人工潛流濕地，人工潛流濕地從下到上依次設(shè)有黏土防水層、碎石層和土壤層；其中黏土防水層的高度為人工潛流濕地高度的1/8 ；碎石層由粒徑為1 2cm的碎石料構(gòu)成，其高度為人工潛流濕地高度的1/4 ；土壤層由沙土構(gòu)成，其高度為人工濕地高度的5/8 ；土壤層上種植有濕地植物；布水管設(shè)置在土壤層的中間位置，根據(jù)水質(zhì)狀況污水在人工潛流濕地中的停留時(shí)間為2 3天； 在人工潛流濕地中污水中的一部分硝態(tài)氮被濕地植物吸收，另外濕地的反硝化作用也會(huì)除去一部分硝態(tài)氮；(2)、經(jīng)過(guò)人工潛流濕地的污水再引入?yún)捬跎餅V池，厭氧生物濾池為升流式厭氧生物濾池，厭氧生物濾池的底部設(shè)有進(jìn)水口，池體上部設(shè)有出水管，進(jìn)水口處設(shè)有布水室，布水室的頂部設(shè)有兩層篩板，兩層篩板之間設(shè)有承托層，承托層由卵石構(gòu)成，其高度為整個(gè)濾池高度的1/12，篩板上部設(shè)有填料層，填料層由纖維球構(gòu)成，其高度為整個(gè)濾池高度的2/3 ； 污水從厭氧生物濾池底部進(jìn)入依次流過(guò)布水室、承托層和填料層然后從頂部出水管排出， 根據(jù)水質(zhì)狀況污水在厭氧生物濾池停留時(shí)間為3 4天，厭氧生物濾池內(nèi)的反硝化作用進(jìn)一步除去污水中的部分硝態(tài)氮；(3)、經(jīng)過(guò)厭氧生物濾池的污水最終進(jìn)入活性炭過(guò)濾池，活性炭過(guò)濾池內(nèi)填充有改性果核活性炭，改性果核活性炭為在500°C條件下用氯化鋅活化的核桃果核活性炭，粒徑為 0. 5 Imm ；污水在活性炭過(guò)濾池停留時(shí)間為1 2個(gè)小時(shí)，活性炭過(guò)濾池能將剩余的硝態(tài)氮去除，同時(shí)能去除污水中的懸浮物，降低污水的色度。
所述步驟(1)中的濕地植物為美人蕉、水芹菜或香蒲。
本發(fā)明的有益效果是(1)本發(fā)明將三級(jí)城市尾水凈化工藝，依據(jù)各工藝的處理特點(diǎn)合理組合，不但使其水體中的硝態(tài)氮得到較為徹底的去除，而且使出水的總氮指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)城市尾水中其它的有機(jī)物，固體懸浮物等污染物得到同步的凈化。
(2)本發(fā)明中的活性炭過(guò)濾池中使用的改性果核活性炭，耐磨強(qiáng)度好、空隙發(fā)達(dá)、 吸附性能高，過(guò)濾效果更好。
具體實(shí)施方式
一種去除城市污水廠尾水硝態(tài)氮的組合方法，依照下列步驟進(jìn)行(1 )、待處理的城市污水廠尾水先引入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，從調(diào)節(jié)池引出的污水進(jìn)入潛流濕地系統(tǒng)，潛流濕地系統(tǒng)為人工潛流濕地，污水通過(guò)布水管進(jìn)入人工潛流濕地，人工潛流濕地從下到上依次設(shè)有黏土防水層、碎石層和土壤層；其中黏土防水層的高度為人工潛流濕地高度的1/8 ；碎石層由粒徑為1 2cm的碎石料構(gòu)成，其高度為人工潛流濕地高度的1/4 ；土壤層由沙土構(gòu)成，其高度為人工濕地高度的5/8 ；土壤層上種植有濕地植物；布水管設(shè)置在土壤層的中間位置，這樣進(jìn)入人工潛流濕地的污水能從濕地植物的根系部位流過(guò)，濕地植物根莖下穿形成有利于微生物實(shí)現(xiàn)硝化作用的好氧區(qū)、根系周圍的厭氧區(qū)、加之植物碎屑及地質(zhì)層中可利用的碳源又提供了反硝化條件。根據(jù)污水的水質(zhì)情況，污水在人工潛流濕地中的停留時(shí)間約為2 3天；污水中的一部分硝態(tài)氮被濕地植物，另外濕地的反硝化作用也會(huì)除去一部分硝態(tài)氮；(2)、經(jīng)過(guò)人工潛流濕地的污水再引入?yún)捬跎餅V池，厭氧生物濾池為升流式厭氧生物濾池，厭氧生物濾池的底部設(shè)有進(jìn)水口，池體上部設(shè)有出水管，進(jìn)水口處設(shè)有布水室，布水室的頂部設(shè)有兩層篩板，兩層篩板之間設(shè)有承托層，承托層由卵石構(gòu)成，其高度為整個(gè)濾池高度的1/12，篩板上部設(shè)有填料層，填料層由纖維球構(gòu)成，其高度為整個(gè)濾池高度的2/3 ； 污水從厭氧生物濾池底部進(jìn)入依次流過(guò)布水室、承托層和填料層然后從頂部出水管排出， 生物量大部分以生物膜的形式附在濾料表面，少部分以厭氧活性污泥的形式存在于濾料的間隙中，生物量濃度高，有機(jī)負(fù)荷率較高，能承受沖擊負(fù)荷。污水在厭氧生物濾池停留時(shí)間為3 4天，厭氧生物濾池內(nèi)的反硝化作用進(jìn)一步除去污水中的部分硝態(tài)氮；(3)、經(jīng)過(guò)厭氧生物濾池的污水最終進(jìn)入活性炭過(guò)濾池，活性炭過(guò)濾池內(nèi)填充有改性果核活性炭，改性果核活性炭為在500°C條件下用氯化鋅活化的核桃果核活性炭，粒徑為 0. 5 Imm ；污水在活性炭過(guò)濾池停留時(shí)間約為1 2個(gè)小時(shí)，該改性果核活性炭，耐磨強(qiáng)度好、空隙發(fā)達(dá)、吸附性能高，比普通的活性炭過(guò)濾效果更好?；钚蕴窟^(guò)濾池能將剩余的硝態(tài)氮去除，同時(shí)能去除污水中的懸浮物，降低污水的色度。
所述步驟(1)中的濕地植物優(yōu)選美人蕉、水芹菜或香蒲，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值，并且這些植物可增加人工潛流濕地的遇水性，此外還能與周圍環(huán)境的原生動(dòng)物、微生物等形成各種小環(huán)境，將氧氣傳輸至根區(qū)，形成特殊的根際微生態(tài)環(huán)境、這一微生態(tài)環(huán)境具有很強(qiáng)的凈化廢水的能力。
城市尾水經(jīng)過(guò)該組合技術(shù)處理后，不但使其水體中的硝態(tài)氮得到較為徹底的去除，而且使出水的總氮指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)城市尾水中其它的有機(jī)物，固體懸浮物等污染物得到同步的凈化，使出水能達(dá)到較高的回用目標(biāo)。該方法依據(jù)脫除硝態(tài)氮的需要，所采用的三級(jí)工藝安排合理，同步實(shí)現(xiàn)污水中養(yǎng)分物質(zhì)的資源化利用，為其他類型的污染水體提供深度處理借鑒方法。
以下是本發(fā)明的方法的凈化效果 示例一處理前一種對(duì)城市尾水，主要污染物濃度為硝態(tài)氮20 40 mg/L，氨態(tài)氮含量5 10 mg/L，磷濃度為;3mg/L以下，COD濃度為20 40mg/L，SS濃度為20 30 mg/L。
處理后硝態(tài)氮濃度小于1 mg/L，氨氮態(tài)小于0. 2 mg/L,總磷濃度小于0. 2 mg/L, COD 小于 10mg/L，SS 小于 0. 5 mg/L。
處理過(guò)程中裝置運(yùn)行正常，濕地植物生長(zhǎng)良好，生物濾池?zé)o堵塞現(xiàn)象。各指標(biāo)出水水質(zhì)優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002) III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
示例二處理前一種達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的尾水，主要污染物濃度為 硝態(tài)氮濃度10 20，總氮濃度為15 20 mg/L,總磷濃度為1 1. 5 mg/L, COD為30 40 mg/L, SS 為 10 20 mg/L。
處理后硝態(tài)氮濃度小于0. 2 mg/L,氨氮態(tài)小于0. 1 mg/L,總磷濃度小于0. Img/ L, COD 小于 7mg/L，SS 小于 0. 5 mg/L。
處理過(guò)程中裝置運(yùn)行正常，濕地植物生長(zhǎng)良好，生物濾池?zé)o堵塞現(xiàn)象。各指標(biāo)出水水質(zhì)優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002) II類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1 一種去除城市污水廠尾水硝態(tài)氮的組合方法，其特征在于所述方法包括以下步驟(1)、待處理的城市污水廠尾水先引入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，從調(diào)節(jié)池引出的污水進(jìn)入潛流濕地系統(tǒng)，潛流濕地系統(tǒng)為人工潛流濕地，污水通過(guò)布水管進(jìn)入人工潛流濕地，人工潛流濕地從下到上依次設(shè)有黏土防水層、碎石層和土壤層；其中黏土防水層的高度為人工潛流濕地高度的1/8 ；碎石層由粒徑為1 2cm的碎石料構(gòu)成，其高度為人工潛流濕地高度的1/4 ；土壤層由沙土構(gòu)成，其高度為人工濕地高度的5/8 ；土壤層上種植有濕地植物；布水管設(shè)置在土壤層的中間位置，污水在人工潛流濕地中的停留時(shí)間為2 3天，在人工潛流濕地中污水中的一部分硝態(tài)氮被濕地植物吸收，另外濕地的反硝化作用也會(huì)除去一部分硝態(tài)氮；(2)、經(jīng)過(guò)人工潛流濕地的污水再引入?yún)捬跎餅V池，厭氧生物濾池為升流式厭氧生物濾池，厭氧生物濾池的底部設(shè)有進(jìn)水口，池體上部設(shè)有出水管，進(jìn)水口處設(shè)有布水室，布水室的頂部設(shè)有兩層篩板，兩層篩板之間設(shè)有承托層，承托層由卵石構(gòu)成，其高度為整個(gè)濾池高度的1/12，篩板上部設(shè)有填料層，填料層由纖維球構(gòu)成，其高度為整個(gè)濾池高度的2/3 ； 污水從厭氧生物濾池底部進(jìn)入依次流過(guò)布水室、承托層和填料層然后從頂部出水管排出， 污水在厭氧生物濾池停留時(shí)間為3 4天，厭氧生物濾池內(nèi)的反硝化作用能進(jìn)一步除去污水中的部分硝態(tài)氮；(3)、經(jīng)過(guò)厭氧生物濾池處理的污水最終進(jìn)入活性炭過(guò)濾池，活性炭過(guò)濾池內(nèi)填充有改性果核活性炭，改性果核活性炭為在500°C條件下用氯化鋅活化的核桃果核活性炭，粒徑為 0. 5 Imm ；污水在活性炭過(guò)濾池停留時(shí)間為1 2個(gè)小時(shí)，活性炭過(guò)濾池能將剩余的硝態(tài)氮去除，同時(shí)能去除污水中的懸浮物，降低污水的色度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除城市污水廠尾水硝態(tài)氮的組合方法，其特征在于 所述步驟(1)中的濕地植物為美人蕉、水芹菜或香蒲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種去除城市污水廠尾水硝態(tài)氮的組合方法，所述組合方法包括以下步驟污水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入人工潛流濕地，依靠硝態(tài)氮吸收能力較強(qiáng)的濕地植物吸收尾水中的硝態(tài)氮，并通過(guò)濕地系統(tǒng)局部的厭氧環(huán)境，利用污水中和植物根系提供的有機(jī)碳源進(jìn)行微生物硝態(tài)氮的反硝化作用，從人工潛流濕地引出的污水再依次經(jīng)過(guò)厭氧生物濾池和活性炭濾池，通過(guò)三級(jí)深度去除城市尾水中硝態(tài)氮的同時(shí)，起到城市尾水的深度凈化。該組合裝置可根據(jù)污水的水質(zhì)特征及再生回用要求更換不同的濾料和植物濕地材料，具有操作靈活，對(duì)多種污染水體進(jìn)行深度凈化的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102491585SQ20111038143
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月27日
發(fā)明者周文利, 常會(huì)慶, 徐曉峰, 石兆勇, 郭大勇 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)