[实用新型]强化反硝化的生物催化填料地下渗滤系统

说明书

技术领域

本实用新型属于分散式污水处理领域，具体涉及到一种强化反硝化的生物催化填料地下渗滤系统。

技术背景

我国城镇污水集中处理技术趋于成熟，污水处理率可达80%以上，这有赖于费用高昂的排水管网建设。而位于较偏远的城镇郊区、农村、风景旅游区、高速公路服务区等排水管网覆盖不到的地区，其生活污水的排放成为水环境污染的重要因素。污水处理厂常用的生物处理技术如A²/O、氧化沟等工艺，往往投资大、耗能高，需专人维护管理，不适用于小规模、分散式的污水处理。

地下渗滤系统是一种适用于分散式污水处理的生态工程技术，污水在土壤-微生物的共同作用下，通过物理吸附、化学沉淀、微生物降解等过程得到净化。地下渗滤技术具有基建和运行费用低，几乎不需维护的优点，且整个系统埋在地下，无蚊蝇臭味，不影响地面的使用功能，土层的保温作用使得系统在冬季也能稳定运行。但是由于传统的地下渗滤技术多采用以土和砂为主的填料层，存在处理负荷低、TN去除率低、易堵塞的问题。

公开号为CN104193084A的实用新型专利通过多阶段进水的方式，为反硝化提供碳源，从而提高脱氮效率。但是在系统底部进原污水时，由于反硝化为厌氧环境，污水中氨氮的硝化作用受到限制，可能致使出水氨氮浓度较高。公开号为CN101284699A的实用新型专利采用底部曝气的方式，虽然提高了系统对有机物处理负荷，增强了系统防堵塞能力，但是出水硝态氮含量高，增加曝气无形中破坏了厌氧环境，抑制了反硝化作用，使得系统对总氮的去除率较低。

总之，目前虽然地下渗滤技术尽管采取强制曝气和分阶段进水等措施提高了系统的处理负荷，但对总氮去除效率依然难以提高，主要因为反硝化作用受到抑制，大概有以下几个方面的原因：（1）碳源不足；（2）缺乏厌氧环境；（3）反硝化菌数量不足。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是地下渗滤技术对总氮去除率难以提高，本实用新型通过对填料进行改进，研发出一种生物催化填料，填料不仅含有大量反硝化菌群，并且能不断释放反硝化所需碳源，同时还能催化反硝化反应的进行，提高处理负荷，防堵塞，降低能耗。本实用新型通过对地下渗滤系统的改进，使好氧系统和厌氧系统相对独立，保证了反硝化所需的厌氧环境。

本实用新型的技术方案是：一种强化反硝化的生物催化填料地下渗滤系统，所述生物催化填料地下渗滤系统由好氧系统、厌氧系统、进水系统、出水系统以及微曝气系统组成，生物催化填料地下渗滤系统的上部为好氧系统，下部为厌氧系统，好氧系统上设有覆盖层，好氧系统自上而下依次为砾石层a、初滤层、复合土层a、沸石层，厌氧系统自进水端至排水端水平方向依次为生物催化填料层、复合土层b、砾石层b，进水系统由均匀设置在砾石层a的穿孔管组成，出水系统设在砾石层b的上部，微曝气系统12设在沸石层中。

所述好氧系统和厌氧系统通过不透水层分隔开，使好氧系统与厌氧系统相对独立，保证反硝化所需的厌氧环境。

所述砾石层a由粒径为5-20mm砾石组成，砾石层a的厚度为10-15cm，所述进水系统由均匀布设在砾石层穿孔管；所述初滤层由粒径为0.5-2mm粗砂组成，初滤层的厚度为10-15cm。

所述复合土层a由炉渣和原位土按体积比1:1混合而成，复合土层a的厚度为30-50cm。

所述沸石层由粒径为5-15mm的沸石组成。

所述厌氧系统在竖直方向上的厚度为20-40cm，厌氧系统中水平方向的宽度，生物催化填料层的宽度为0.5-5m、复合土层b的宽度为0.5-5m、砾石层b的宽度为0.2-0.5m。

所述生物催化填料层由活性污泥、鸡粪、秸秆或稻壳、炉渣、铁屑与原位土混合制成，体积分数为：活性污泥1-3%、人畜粪便1-3%、稻壳1-10%、炉渣20-40%、铁屑0.5-3%、余量为原位土。

所述生物催化填料层中的水流流入复合土层b，复合土层b中水流流入砾石层b。

所述生物催化填料地下渗滤系统干湿交替运行，干湿比为6:1-2:1，每天进水3-6次，每次进水0.5-1h后，启动微曝气系统0.5-2h。

所述生物催化填料地下渗滤系统的厚度为20-40cm。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型开发了一种新型的生物催化填料，集微生物菌剂、缓释碳源、催化反硝化、除磷等多种功能为一体，大大强化了系统的脱氮除磷能力；