【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地表水处理，具体涉及一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统及方法。
技术介绍
1、生活污水和工业废水的过量排放导致了地表水中含有较多无机和有机污染物，水体中化学需氧量（cod）、生化需氧量（bod）、总磷（tp）、氨氮含量偏高，对水生态、水环境质量造成了不利影响，也削弱了水资源的质量和可利用性。为改善水生态环境质量，保证水源水质和水资源的可持续开发，需要对地表水进行高效净化处理。
2、传统地表水净化方法往往采用混凝、沉淀、吸附、过滤等物化方法，这些方法存在处理成本和碳排放量高、处理过程操作和控制困难、且存在二次污染的风险。例如在河道原位修复中投加絮凝剂容易导致水体二次污染；投加微生物菌剂存在效率低，需要反复投加，与土著微生物存在竞争等。在河道异位修复中采用混凝、沉淀、膜过滤等方法处理成本较高，操作复杂；采用常规曝气生物滤池等生物膜法则存在停留时间长、反冲洗复杂且能耗高、无法去除难降解物质等问题。
3、因此，将生物处理技术与物化处理技术协同耦合，提供一种净化效率高、成本低、能耗小的地表水快速净化的系统和方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统及方法。本专利技术能够有效降低系统的启动时间，提高污染物的去除效率和处理量，降低系统的占地面积和建设成本，可以保证出水稳定达到地表iv水以上。
2、为实现以上目的，本专利技术提供如下技术方案
3、一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，包括：
4、多孔滤板，所述多孔滤板设置于微电解生物滤池的底部，用于支撑改性多孔网状填料，防止填料进入进水区；
5、改性多孔网状填料，所述改性多孔网状填料设置于多孔滤板之上，高度为滤池有效高度的40%-60%，所述改性多孔网状填料为通过聚乙烯醇和海藻酸钠固定有铁粉的多孔网状填料；
6、轻质滤料，所述轻质滤料为聚苯乙烯泡沫小球滤料、聚丙烯塑料球滤料或纤维球滤料的一种，位于改性多孔网状填料上方，高度为滤池有效高度的40%-60%；
7、上层滤板，所述上层滤板位于轻质滤料上方，其上布置滤头出水，滤头孔隙尺寸小于轻质滤料的尺寸；
8、曝气装置，所述曝气装置包括在所述改性多孔网状填料内部距底部1/3-1/2处的曝气器，以及流量计和变频风机；
9、反冲洗装置，所述反冲洗装置包括设置在所述改性多孔网状填料内部距底部1/3-1/2处的曝气器，以及位于上层滤板上方的淋洗配水管。
10、优选的，所述多孔滤板的孔径为0.8cm-1.8cm。
11、优选的，所述改性多孔网状填料采用海藻酸钠和聚乙烯醇水凝胶混合还原铁粉与多孔网状填料混合，然后加入氯化钙溶液交联获得，所述改性多孔网状填料的铁含量为5%-35%，尺寸为2cm-5cm。
12、更优选的，所述多孔网状填料是聚氨酯海绵填料、高密度聚乙烯悬浮载体或聚丙烯鲍尔环填料的一种。
13、优选的，所述轻质滤料的尺寸为2mm-10 mm。3
14、本专利技术还提供上述用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统的使用方法，包括如下步骤：
15、地表水经初步过滤或预处理后从底部进入微电解生物滤池，微电解生物滤池的水力停留时间取25min-45 min，容积负荷取0.1kgcod/(m3·d)-0.3 kgcod/(m3·d)，水力负荷取1m3/(m2·h)-10 m3/(m2·h)，曝气量按照0.8-3.0的气水比设置；
16、在微电解生物滤池中，经初步过滤或预处理后的地表水通过配水系统依次通过多孔滤板、改性多孔网状填料、轻质滤料、上层滤板完成净化；
17、经微电解生物滤池的出水可直接排放或至后续处理装置进一步处理。
18、优选的，所述初步过滤为地表水进入原水过滤储存池通过活动式筛网进行过滤，筛网孔径为1mm-3 mm；所述预处理为地表水进入前置高效沉淀池，在前置高效沉淀池中添加絮凝剂进行絮凝、沉淀处理。
19、优选的，后续处理装置包括后置高效沉淀池，微电解生物滤池出水进入后置高效沉淀池，高效沉淀池中添加絮凝剂进行絮凝、沉淀处理。更优选的，所述絮凝剂为pac（聚合氯化铝）和pam（聚丙烯酰胺）的一种或两种。
20、优选的，微电解生物滤池以5天-20天为周期定期进行反冲洗，反冲洗步骤包括气洗、水洗；其中气洗步骤：曝气量按照15-25的气水比设置，水洗的流量按进水流量的2-10倍设置；水洗步骤：反冲洗水通过微电解生物滤池上部淋洗进入滤池，反冲洗废水进入前置高效沉淀池或后置高效沉淀池。
21、本专利技术的有益效果为：
22、本专利技术通过改性多孔网状填料与轻质滤料组合的方式，极大的提高了填料上生物膜形成的速度和生物膜的生物量，从而有效降低了系统的启动时间，提高了污染物的去除效率和处理量。同时，改性多孔网状填料负载了还原铁粉，实现了地表水有机物、氨氮、总磷和浊度的同步高效去除，降低了系统的占地面积和建设成本。本专利技术提供的方法，可以保证出水稳定达到地表iv水以上。
23、本专利技术的改性多孔网状填料具有三维网状结构，能够通过拦截、附着等方式快速实现微生物挂膜，形成的生物膜结构稳定且能够强化氨氮的去除。多孔网状填料改性后，不仅能增加填料表面的粗糙度，提高挂膜效率，同时铁基填料能够通过微电解的方式提高难降解污染物的去除效率，产生的fe2+和fe3+离子通过化学除磷方式能够去除一定量的tp。改性多孔网状填料比重与水相当，可以悬浮在水中，传质效率高。
24、本专利技术的轻质滤料层密度小于水，能够浮于上层滤板下方，形成很好的过滤层，有效降低出水浊度；轻质滤料层也能通过拦截、附着等方式实现微生物挂膜，从而提高污染物的拦截和降解去除效率。
25、本专利技术的微电解生物滤池的反冲洗水从滤池上部淋洗进入滤池，因此反冲洗能耗低；而且轻质滤料在没水的时候会自动散开，使得滤料中堵塞的悬浮物更容易被反冲洗水去除，因此反冲洗效率较高。
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1.一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，所述多孔滤板的孔径为0.8cm-1.8 cm。
3.根据权利要求1所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，所述改性多孔网状填料采用海藻酸钠和聚乙烯醇水凝胶混合还原铁粉与多孔网状填料混合，然后加入氯化钙溶液交联获得，所述改性多孔网状填料的铁含量为5%-35%，尺寸为2cm-5 cm。
4.根据权利要求3所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，所述多孔网状填料是聚氨酯海绵填料、高密度聚乙烯悬浮载体或聚丙烯鲍尔环填料的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，所述轻质滤料的尺寸为2mm-10 mm。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统的使
8.根据权利要求6所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统的使用方法，其特征在于，微电解生物滤池的水力停留时间取25min-45 min，容积负荷取0.1kgCOD/(m3·d)-0.3 kgCOD/(m3·d)，水力负荷取1m3/(m2·h)-10 m3/(m2·h)，曝气量按照0.8-3.0的气水比设置。
9.根据权利要求6所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统的使用方法，其特征在于，所述后续处理装置包括后置高效沉淀池，微电解生物滤池出水进入后置高效沉淀池，后置高效沉淀池中添加絮凝剂进行絮凝、沉淀处理。
10.根据权利要求6所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统的使用方法，其特征在于，微电解生物滤池以5天-20天为周期定期进行反冲洗，反冲洗步骤包括气洗、水洗，气洗的曝气量按照15-25的气水比设置，水洗的流量按进水流量的2-10倍设置，反冲洗废水进入前置高效沉淀池或后置高效沉淀池。
...【技术特征摘要】
1.一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，所述多孔滤板的孔径为0.8cm-1.8 cm。
3.根据权利要求1所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，所述改性多孔网状填料采用海藻酸钠和聚乙烯醇水凝胶混合还原铁粉与多孔网状填料混合，然后加入氯化钙溶液交联获得，所述改性多孔网状填料的铁含量为5%-35%，尺寸为2cm-5 cm。
4.根据权利要求3所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，所述多孔网状填料是聚氨酯海绵填料、高密度聚乙烯悬浮载体或聚丙烯鲍尔环填料的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统，其特征在于，所述轻质滤料的尺寸为2mm-10 mm。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种用于地表水快速净化的微电解生物滤池系统的使用方法，其特征在于，所述初步过...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹金特，管伟雄，徐晔彤，陈宇，史林坤，刘密辰，杜渊，周刚，孙祺瑞，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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