[发明专利]一种提高人工渗滤系统脱氮效率的进水方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用人工快速渗滤系统去除污水中氮的技术领域，更具体涉及一种提高人工快速渗滤系统脱氮效率的进水方法，还涉及一种提高人工快速渗滤系统脱氮效率的进水的装置，它适用于处理我国大部分农村、小城镇的生活污水。

背景技术

随着经济的快速发展以及人类活动日益增强，越来越多的工业废水、生活污水、生活垃圾以及农药等各种污染物排放到自然水体中，对水资源产生了不同程度的污染。人们在追求经济利益的同时，社会对水的需求不断增加，然而，我国居民环保意识薄弱，降水量南北差异大，用水效率低等因素不断加剧我国水资源供需的紧张情势，致使我国水资源问题也向多样化发展，点源与面源污染问题日渐突出，突发性水污染事件频发，水生态安全受到威胁，水问题叠加和累积影响越来越严重等。

实施污水处理无害化、资源化，处理与利用相结合，人工处理与自然处理并行的技术，是完全符合我国现有国情的。具体而言，大城市生活污水水量大，污水成分复杂，其市政经济承受能力强，应以人工处理为主，实行集中处理；而中小城市、城镇、农村的生活污水，成分简单，应实施以土地处理等技术为主的无害化、资源化污水处理政策。可以预见，污水处理无害化、资源化的实施，一方面，将使我国有限的水资源量大为增加；另一方面，它将使我们的水环境得以净化，进而实现资源、经济、环境、社会全面可持续性发展的战略目标。

人工快速渗滤系统（CRI系统）作为土地处理系统的一种，具有不受地域地形限制，占地面积小，投资费用低，处理负荷高等优势。因此，有必要深入研究使之成为成熟、经济、高效的污水土地处理工艺，为我国小城镇生活污水以及受污染河水治理以及污水资源化做出贡献。人工快速渗滤系统作为一种新兴工艺，目前关于环境因素及运行参数对处理效果的影响认识仍然不足，其污染物的去除机理研究也不充分，这些都会对CRI系统在实际工程中的稳定运行造成不利影响。

因此，关于CRI系统的具体运行参数、实际运行效率等方面还有诸多待改进之处。目前优化CRI系统处理效率的研究主要是从吸附介质的选择和CRI结构的设计出发，关于进水方法对CRI系统处理效率影响的研究较少。根据我们之前的研究，采用区别于传统进水方法的分段进水方法，能够有效地提高CRI系统脱氮效率（参见环境工程学报，汪贵和、方涛等《分段进水方法对人工快渗系统脱氮效率的影响》）。但是分段进水方法存在水力负荷较低的缺点，并且由于快渗池不同层微环境的不同，针对不同的来水水质，需要选取适当的分段进水位置及进水比例，才能够提高CRI系统对氮的去除率，这就增加了在实际运行过程中的工作量。

在本发明中，申请人提出了一种提高CRI系统脱氮效率的进水方法及装置。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种提高人工快速渗滤系统脱氮效率的进水方法，能够提高人工快速渗滤系统脱氮效率。区别于传统下行流进水方法，即污水自上而下通过渗滤介质，本发明所涉及的一种上行流进水方法，是在CRI系统中采用底层进水，表层出水的方式。采用上行流进水方法，CRI系统对氨氮及总氮的去除率明显高于常规进水方法，并且随着进水负荷的增加，氨氮及总氮的去除率也逐渐增大。CRI系统常规进水方法对总磷、COD等有较高的去除率，但氮的去除率较低。将提出的上行流进水与传统的下行流结合，方法易行，操作简便，保证了CRI系统对氮、磷及COD的去除。

本发明的另一个目的是在于提供了一种提高人工快速渗滤系统脱氮效率的进水装置，该装置占地面积小，造价低廉，结构简单，使用方便，可实现对污水的高效净化。

一种提高人工渗滤系统脱氮效率的进水方法，其步骤是：

（1）  原污水收集与前处理：引排沟渠中的原污水由连接沉淀池的调控阀和污水泵抽取进入沉淀池，原污水在沉淀池中可去除其中悬浮物及泥沙，同时漂浮植物表面附着的微生物及其本身对营养盐的吸收，可去除部分N、P、BOD及COD；

（2）  水位提升：在沉淀池中经预处理的原污水由污水泵将水提升至高位槽，储于高位槽中的水在需要时可经调控阀在重力作用下直接进入快渗池。

（3）  深度处理：高位槽经调控阀控制出水后，进入进水管道，再经穿孔布水管均匀布水，预处理水在快渗池填料层（填料分五层，表层为粒径1.5-2 mm的天然河沙，第二层为粒径2-4 mm天然河沙，第三层为粒径20-100 mm的鹅卵石，第四层为粒径4-8 mm的粗砂，第五层为粒径20-100 mm的鹅卵石中）从底层向表层渗滤，并最终由表层出水进入出水管道，并重新将处理后的水排入引排沟渠，达到对污水深度处理的效果。