污染河水的渗流式生物床净化系统技术方案

污染河水的渗流式生物床净化系统涉及污染河流治理技术领域。其特征是，它含有沿河岸修筑的池体，该池体沿河流的水流方向有一个进水管和一个出水管，且沿水流方向依次分为三个区，第一区的填料为卵石，第二区的填料为废砖和废陶瓷，第三区的填料为沸石，在每一区的前端设置有导流板，后端设置溢流堰，从第一区至第三区的地势由高渐底，在每一个区的底部设置有穿孔曝气管；所述污染河水通过进水管流入池体，通过曝气管向系统内充氧，污水依次经过三个区后经出水管流出池体。本发明专利技术的系统能够有效的去除污水中的有机物、氮磷等污染物，且原料来源广泛，廉价易得，本系统还能保证长期稳定持续的发挥效果，在污染河流治理领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

污染河水的渗流式生物床净化系统涉及污染河流治理

技术介绍
水质严重恶化是中国河流污染的主要问题之一，净化河流水质是河流治理的必要措施。物理/化学技术是目前在城市河道治理中比较常用的净化技术，主要有河道曝气、底泥输浚、引水冲污和投加化学药剂和生物强化制剂等。物理、化学技术短期效果好，但是费用高，对环境有一定的副作用，生态效果不理想，难以长期应用，一般在应急的污染河流处理中应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术的不足，提出一种污染河水的渗流式生物床净化系统，渗流式生物床技术(Seepage Biological Bed简称为SBB)结合了生物膜的降解和填料的过滤作用，适合于受严重污染的小型河流的治理。本工艺的特点是水流采用水平渗流的方式，这也是“渗流式生物床”的由来。采用水平渗流的水流方式，构筑物可以结合河岸的地形和地质特点，沿河岸进行布置；可以大幅度降低构筑物高度，并且可以设计成半地下式或者全地下式，能够很好的和景观相融合；水流可以利用重力流动，节省动力费用，同时可以设计成半敞开式，利用空气的复氧进行生物降解；相比较上向流和下向流的构筑物，水平渗流的构筑物在水流方向上的长度受限制较小，沿长度方向可以配置不同的填料，实现不同的去除功能。采用水平渗流不仅保证了生物过滤工艺的有效性和长效性，还具有很好的生态相容性和景观协调性，并且能够有效节省运行费用，这正是体现了河流治理的特点和要求。本专利技术所提出的污染河水的渗流式生物床净化系统的特征在于，该系统含有沿河岸修筑的池体，该池体沿河流的水流方向有一个进水管和一个出水管，且沿水流方向依次分为三个区，第一区的填料为卵石，第二区的填料为废砖和废陶瓷，第三区的填料为沸石，在每一区的前端设置有导流板，后端设置溢流堰，从第一区至第三区的地势由高渐底，在每一个区的底部设置有穿孔曝气管；所述污染河水通过进水管流入池体，通过曝气管向系统内充氧，污水依次经过三个区后经出水管流出池体。所述池体是沿河流方向的长方形池体。所述池体是半地下室式池体。所述三个区的地势呈阶梯状依次水平降低，所述三个区的地势也可以呈斜坡状降低。在所述池体顶部可以安装可拆卸的半封闭顶棚。所述池体的长、宽、深的长度比优选为6∶1∶1。所述第一区、第二区、第三区的体积比优选依次为1∶2∶1。所述三个区中的填料的粒径优选为2cm-5cm。所述第二区中废砖和废陶瓷以2∶1的体积比混合。试验证明，本专利技术所提出的系统能够有效的去除污水中的有机物、氮磷等污染物，且原料来源广泛，廉价易得，能够实现废物利用，在污染河流治理领域具有广泛的应用前景。附图说明图1是系统的俯视示意2是系统的剖视示意图；。上图中，1.池体，2.进水管，3.出水管，4.曝气管，5.卵石，6.废砖、废陶复合填料，7.沸石，8.导流板，9.溢流堰。具体实施例方式结合附图说明本专利技术的实现方式。如图1和图2，选取污染河流的一段河岸滩，开挖一长方形的池体1，并进行场地平整，夯实地基，在夯实的地基上用砖砌并用混凝土浇筑成半地下式(也可构筑成全地下室式)，池体内部分为三个区，底部呈阶梯状(也可成坡状)；在池体沿河流方向分别设置进水管2和出水管3；三个区的前端均设置导流板8，后端设置溢流堰9；在每个区底部安装穿孔曝气管4；在三个区设置不同的填料，分别为卵石5、废砖废陶瓷复合填料6、沸石7。使用时通过进水管使污染河水流入该系统，通过曝气管向系统内充氧，污水流经三个区，在填料以及生长在填料表面的微生物的物理、化学及生物作用下得到净化，经出水管流出系统，流回河道。池体长、宽、深比例为6∶1∶1为宜，池体内三个区的体积比为1∶2∶1为宜，填料的粒径统一控制在2-5cm为宜，第二区中，废砖块和废陶瓷以2∶1的体积比混合。在池体的顶部可以安装可拆卸的半封闭顶棚，用于防止雨水冲刷。本专利技术由于采用以上技术方案，污染河水通过进水管流入该系统，经导流板均匀布水后缓慢进入卵石填料区。由于卵石的物理化学结构稳定，并且不易堵塞，因此卵石区可以截留SS，缓冲水质；而且由于卵石表面光滑且粒径较大，便于运行一段时间后对沉积的生物膜进行冲刷。河水在卵石区内水平渗流，经尾端的溢流堰流入废砖废陶混合区。废砖块废陶瓷结构稳定，而且孔隙率大，表面粗糙，很适合微生物的生长，有利于去除有机物及其他污染物质，因此废砖废陶混合区主要用来去除河水中的溶解性污染物质。河水经混合区处理后进入沸石区。沸石对氨氮有特异的吸附功能，并且可以通过硝化作用达到“再生”，具有良好的抗氨氮冲击负荷的能力，因此氨氮的去除主要发生在这一区。污染河水经渗流式生物床处理后由出水管流出。曝气管为渗流床中的微生物提供降解污染物所必需的氧气。曝气管在每个区中可根据区域大小确定其数量并均匀布置。该系统通过填料上生长的微生物对污染物的降解及填料对一定污染离子的吸附等作用实现对污染的河水净化。同时卵石、废砖、废陶和沸石这些填料能够溶出一些微生物生长所需要的大量元素和微量元素，这些物质可以促进微生物的生长，从而大大提高了系统的处理性能。综上所述，本专利技术具有以下优点(1)该系统对有机物、氮磷的去除能力强，出水水质好，特别适用于污染比较严重的小流量河流或者支流德治理。(2)对填料进行分级，能够充分发挥填料的不同作用，有利于微生物的生长及污染物质的去除。(3)采用的填料卵石、废砖、废陶瓷、别为天然获得、建筑垃圾和工业废物，不仅来源广泛，廉价易得，而且还能够实现废物利用。(4)作为强化的污染河水处理技术，该系统不仅能安全有效地去除河水中的各种污染物，还能保证长期稳定持续的发挥效果。下面以具体实施例说明本专利技术对于污水处理的效果实施例1池体的长、宽、深分别为12.0m、2.0m和2.0m，卵石区、废砖废陶区、沸石区的体积比为1∶2∶1，废砖、废陶的体积比为2∶1。水温26.6℃，水力停留时间HRT＝8h，水力负荷为0.94m/h，进水时测得COD、NH4+-N的浓度分别为58.1mg/L、7.75mg/L时，流经系统后测得COD、NH4+-N的浓度分别为28.3mg/L、0.50mg/L，系统对COD、NH4+-N的去除率分别为51.3％、93.5％。实施例2池体的长、宽、深分别为12.0m、2.0m和2.0m，卵石区、废砖废陶区、沸石区的体积比为1∶2∶1，废砖、废陶的体积比为2∶1。水温25℃，水力停留时间HRT＝6h，水力负荷为1.25m/h，进水时测得COD、NH4+-N的浓度分别为25.1mg/L、4.21mg/L时，流经系统后测得COD、NH4+-N的浓度分别为16.2mg/L、0.49mg/L，系统对COD、NH4+-N的去除率分别为35.6％、88.3％。实施例3池体的长、宽、深分别为12.0m、2.0m和2.0m，卵石区、废砖废陶区、沸石区的体积比为1∶2∶1，废砖、废陶的体积比为2∶1。水温18.8℃，水力停留时间HRT＝4h，水力负荷为1.88m/h，进水时测得COD、NH4+-N的浓度分别为27.1mg/L、6.61mg/L时，流经系统后测得COD、NH4+-N的浓度分别为17.1mg/L、1.48mg/L，系统对COD、NH4+-N的去除率分别为36.7％、77.6％。实施例4池体的长、宽、深分别为12.0m、2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
污染河水的渗流式生物床净化系统，其特征在于，该系统含有沿河岸修筑的池体，该池体沿河流的水流方向有一个进水管和一个出水管，且沿水流方向依次分为三个区，第一区的填料为卵石，第二区的填料为废砖和废陶瓷，第三区的填料为沸石，在每一区的前端设置有导流板，后端设置溢流堰，从第一区至第三区的地势由高渐底，在每一个区的底部设置有穿孔曝气管；所述污染河水通过进水管流入池体，通过曝气管向系统内充氧，污水依次经过三个区后经出水管流出池体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何苗，胡洪营，林岩清，张建，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]