一种同步硝化反硝化的人工快渗系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种同步硝化反硝化的人工快渗系统，包括进水池、反应池以及集水池，进水池内的水通过抽水泵抽到反应池的顶部，反应池的底部通过出水管与集水池连通，反应池内从上至下依次设有布水区、滤料区以及承托区，滤料区插置有若干根空心管，若干根空心管插入至滤料中的长度不同，滤料区内填充有滤料，通过若干根空心管加好氧反硝化菌接种液，对滤料进行好氧反硝化菌接种。该人工快渗系统，在提高脱氮效率的同时，可减少反应器容积，有效缩短实现完全硝化反硝化所需的时间，降低人工补充碱度所需的成本，无需外加碳源，节省投资，减少了二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于污水处理设备
，具体涉及一种同步硝化反硝化的人工快渗系统。
技术介绍
随着我国工农业生产的迅速发展和人民生活水平的大幅提高，产生的含氮废水也日益增多。未经达标处理的含氮废水大量排入江河，在一定条件下可以促使藻类大量繁殖，造成日趋严重的水体富营养化问题，大量消耗水体中的溶解氧，影响鱼类和其他水生动植物的生存环境。此外，水环境中的硝酸盐和亚硝酸盐在各种含氮有机化合物(如：胺、酰胺、尿素、胍、氰胺)的作用下，可形成具有致癌、致畸和致突变效应的N-亚硝基化合物，危害水生生物和人体健康。当今世界资源短缺已成为制约各国经济发展的重要因素，水资源显得尤为重要，水体氮素污染的治理已经刻不容缓。自20世纪70年代以来，世界各国逐渐认识到了水体氮素污染的危害，一方面在各类污废水二级处理的基础上增加了脱氮单元，另一方面制定了更加严格的城市污水处理厂排放标准。我国于2003年7月开始实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中对城市污水厂出水氮素含量提出了更高的要求，其中一级A排放标准NH3-N<5mg/L，TN<15mg/L。此外，NH3-N还被纳入“十二五”减排的约束性指标，氮污染控制成为改善我国水环境质量的必要举措，也是减排工作的技术难点。常见的污水脱氮方法有中和法、化学沉淀法、空气吹脱法、蒸汽汽提法、离子交换法、折点氯化法等物化法和硝化反硝化生物脱氮法。由于生物法具有经济成本相对低、二次污染小、运行效果好等优点而备受国内外污水处理厂的青睐。其中，人工快渗系统兼具了污水快渗土地处理系统和人工构造湿地系统的优点，其工艺灵活、投资省、能耗低、运行费用少、维护管理方便，发展前景十分可观。目前，该技术已成功应用于北京、广东、广西、四川、湖南、湖北、黑龙江和香港等十几个省、市和地区的中小城镇污水处理。但是，传统人工快渗系统采用下向流进水，有机物浓度沿高度逐级递减，到达系统下部后出现碳源不足的问题，由于反硝化菌大多属于异养型微生物，碳源缺乏将导致反硝化脱氮难以高效的进行。与此同时，传统人工快渗系统通常水力停留时间较短，亚硝氮、硝氮等污染物未被彻底转化或降解就随水流出，导致TN去除效率低，不能达标排放，限制了其进一步推广应用。近年来，越来越多的研究证明了好氧反硝化过程的存在，并发现了一系列在有氧条件下有着较高反硝化效率的微生物。由于生物反应器内难以达到理想的混匀状态，在好氧条件下，生物膜内依然存在缺氧区，此时硝化反应在生物膜上的好氧部分发生，而反硝化反应则同时在生物膜上的缺氧部分发生，即硝化与反硝化反应能在同一个反应器中同时完成，从而在不影响硝化效果的情况下提高脱氮效率。目前，国内外对好氧反硝化生物脱氮技术的研究主要针对氧化沟、RBC、SBR等反应器系统，将其应用于人工快渗系统则尚未见报道。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述问题，提供一种同步硝化反硝化的人工快渗系统。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种同步硝化反硝化的人工快渗系统，包括进水池、反应池以及集水池，所述进水池内的水通过抽水泵抽到反应池的顶部，所述反应池的底部通过排水管与集水池连通，所述反应池内从上至下依次设有布水区、滤料区以及承托区，所述滤料区插置有若干根空心管，所述若干根空心管插入至滤料中的长度不同，所述滤料区内填充有滤料，通过所述若干根空心管加好氧反硝化菌接种液，对滤料进行好氧反硝化菌接种。优选地，所述滤料包括河砂、沸石砂以及大理石砂，河砂粒径为0.25～0.35mm，沸石砂粒径为1～1.2mm，大理石砂粒径为1～2mm。优选地，所述承托区填充有级配碎石，所述级配碎石粒径为0.5～3cm。优选地，所述承托区底部还设有铁丝网，铁丝网上下分别铺设若干层土工布，用于防止级配碎石流出。优选地，所述布水区的上部设有布水器，抽水泵抽到反应池顶部的水通过布水器均匀布水。优选地，所述抽水泵上安装有时控器，用于控制进水时间。优选地，所述抽水泵的出水管上安装有流量计，用于控制进水流量。优选地，所述空心管的数量为四根。本技术提供的同步硝化与反硝化的人工快渗系统具有以下有益效果：1、通过接种好氧反硝化菌，使硝化和反硝化能在人工快渗系统内同时进行，在提高脱氮效率的同时，减少了反应器容积，缩短了实现完全硝化反硝化所需的时间；2、硝化过程需要消耗碱度，而同时反硝化过程产生的碱度可以有效的保持人工快渗系统中pH值的稳定，降低了人工补充碱度所需的成本；3、无需外加碳源，节省投资，减少了二次污染；4、不同高度空心管的设置，不仅可以用于添加好氧反硝化菌接种液，还可以增强各滤料层的复氧能力，在无需曝气的情况下，提高人工快渗系统的硝化和好氧反硝化性能，同时减缓系统堵塞。附图说明图1是本技术同步硝化反硝化的人工快渗系统。附图标记说明：1、进水池；2、反应池；3、集水池；4、抽水泵；5、时控器；6、流量计；7、布水器；8、排水管；9、布水区；10、滤料区；11、承托区；12、空心管一；13、空心管二；14、空心管三；15、空心管四。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的说明：如图1所示，本技术同步硝化和反硝化的人工快渗系统，包括进水池1、反应池2以及集水池3，进水池1内的水通过抽水泵4抽到反应池2的顶部，反应池2的底部通过排水管8与集水池3连通。布水区9的上部设有布水器7，抽水泵4抽到反应池2顶部的水通过布水器7均匀布水。抽水泵4上安装有时控器5，用于控制进水时间。抽水泵4的出水管上安装有流量计6，用于控制进水流量。在本实施例中，布水器7采用环形布水管，抽水泵4采用蠕动泵。反应池2采用聚氯乙烯(PVC)材料制成，内径为15cm，高为130cm，从上至下依次设有布水区9、滤料区10以及承托区11，其中，布水区9高为20cm，不进行任何填充。滤料区10高为100cm，其内填充有滤料。滤料包括河砂、沸石砂以及大理石砂。河砂粒径为0.25～0.35mm，沸石砂粒径为1～1.2mm，大理石砂粒径为1～2mm。河砂、沸石砂和大理石砂的体积比为90：5：5。滤料区10中心出还插置有空心管，空心管的数量为四根，分别为空心管一12、空心管二13、空心管三14以及空心管四15。四根空心管的内径均为1cm，空心管一12长度为45cm，插入滤料中的长度为20cm，空心管二13长度为65cm，插入滤料中的长度为40cm，空心管三14长度为85cm，插入滤料中的长度为60cm，空心管四14长度为105cm，插入滤料中的长度为80cm。空心管的作用在于：方便从伸出滤料外的管口添加或补充好氧反硝化菌接种液，同时有利于外界空气在淹水期和落干期进入系统内部，增强各滤料层的自然复氧能力。对滤料的接种，可以直接在市场购买现成的好氧反硝化菌或按照常规方式培养菌种，在本实施例中，采用自制培养菌种的方式，将在下文中进行详细描述。值得说明的是，反应池2所采用的材质以及其尺寸，不限于本实施例所描述，可以根据实际工程所需进行相应的调整。同样的，布水区9、滤料区10以及承托区11的相应尺寸以及尺寸比例关系也并不限于前述，布水区9、滤料区10以及承托区11的尺寸以及尺寸比例可以根据污水所需达到的处理标准进行调整。进一步的，河砂、沸石砂和大理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步硝化反硝化的人工快渗系统，其特征在于：包括进水池(1)、反应池(2)以及集水池(3)，所述进水池(1)内的水通过抽水泵(4)抽到反应池(2)的顶部，所述反应池(2)的底部通过排水管(8)与集水池(3)连通，所述反应池(2)内从上至下依次设有布水区(9)、滤料区(10)以及承托区(11)，所述滤料区(10)插置有若干根空心管，所述若干根空心管插入至滤料中的长度不同，所述滤料区(10)内填充有滤料，通过所述若干根空心管加好氧反硝化菌接种液，对滤料进行好氧反硝化菌接种。

【技术特征摘要】
1.一种同步硝化反硝化的人工快渗系统，其特征在于：包括进水池(1)、反应池(2)以及集水池(3)，所述进水池(1)内的水通过抽水泵(4)抽到反应池(2)的顶部，所述反应池(2)的底部通过排水管(8)与集水池(3)连通，所述反应池(2)内从上至下依次设有布水区(9)、滤料区(10)以及承托区(11)，所述滤料区(10)插置有若干根空心管，所述若干根空心管插入至滤料中的长度不同，所述滤料区(10)内填充有滤料，通过所述若干根空心管加好氧反硝化菌接种液，对滤料进行好氧反硝化菌接种。2.根据权利要求1所述的同步硝化反硝化的人工快渗系统，其特征在于：所述滤料包括河砂、沸石砂以及大理石砂，河砂粒径为0.25～0.35mm，沸石砂粒径为1～1.2mm，大理石砂粒径为1～2mm。3.根据权利要求1所述的同步硝化反硝化的人工快渗系统，其特征在于：所述承托区(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建强，陈佼，李佳，雷成，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川;51