[发明专利]一种针对地表水或城市景观水的净化处理系统与工艺

说明书

一种针对地表水或城市景观水的净化处理系统和工艺，系统包括还原反应单元与吸附过滤单元；还原反应单元包括pH调节区和还原反应区；pH调节区连接进水并调节进水pH至碱性，还原反应区装填有零价铝金属填料或含零价铝的颗粒填料，使调节pH后的进水的硝酸根在还原反应区被还原为氨气及氮气；吸附过滤单元包括麦饭石滤层吸附区和沸石滤层吸附区；出还原反应区的处理水自上向下依次进入麦饭石滤层吸附区和沸石滤层吸附区；麦饭石滤层吸附区装填有麦饭石滤料，沸石滤层吸附区装填有沸石滤料；本发明通过低维护调节溶液pH的方法来实现对Al⁰及其产物形态功能的有效控制，从而在降低工艺维护难度的同时，提升Al⁰在脱氮除磷方面的使用效能。

技术领域

本发明属于地表水净化处理技术领域，涉及自然河湖、城市人工水体的处理，在某些条件下也可用于小区或校园生活污水的深度脱氮除磷处理，为一种针对地表水或城市景观水的净化处理系统与工艺。

背景技术

近年来，天然河湖以及城市内湖的水质变差和富营养化问题日趋严重。氮磷污染物都是加快水体富营养化趋势的关键因子。常规生物脱氮除磷工艺，在运用于天然河湖或城市水体的脱氮除磷处理时，会受到诸多限制。另外，小区或校园污水处理站的生物处理工艺，由于分散式生活污水的低碳比特点，常规生物法对水中硝态氮(硝酸盐)的去除效果难以满足达标排放的要求。零价铁(Fe⁰)因其具有良好的还原性能和释放Fe²⁺的特性，在污水脱氮除磷方面已有广泛应用。其中，Fe⁰脱氮主要通过还原反应来完成，而Fe⁰除磷则主要通过Fe³⁺对磷酸根的共沉淀作用以及Fe氢氧化物的吸附作用来完成。零价铝(Al⁰)的氧化还原电位比Fe⁰，理论上也可以有效还原水中的硝酸根。然而，由于Fe⁰或Al⁰表面容易生成Fe氢氧化物或Al氢氧化物薄膜(即“钝化”现象)，会阻止零价金属与硝酸根之间的反应进行。酸化处理可以溶解Fe⁰或Al⁰表面的钝化膜，但这会导致Fe³⁺或Al³⁺释放到水中，可能会产生金属离子超标的风险。而且，为了保障出水pH达标，后续还需投加碱液来中和溶液pH，增加了工艺操作的难度。因此，酸化零价铁或零价铝在脱氮除磷方面的应用还存在较多的限制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种针对地表水或城市景观水的净化处理系统与工艺，考虑到Al⁰的强还原性和Al(OH)₃为两性氢氧化物的特征，通过低维护调节溶液pH的方法来实现对Al⁰及其产物形态功能的有效控制，从而在降低工艺维护难度的同时，提升Al⁰在脱氮除磷方面的使用效能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种针对地表水或城市景观水的净化处理系统，包括还原反应单元与吸附过滤单元；

所述还原反应单元包括pH调节区和还原反应区；所述pH调节区连接进水并调节进水的pH至碱性，所述还原反应区装填有零价铝金属填料或含零价铝的颗粒填料，使调节pH后的进水的硝酸根在所述还原反应区被还原为氨气及氮气；