[发明专利]新型尾水提标系统

摘要

本发明公开一种新型尾水提标系统，其包括依次相连的配水井、第一生物活性反应池、缺氧反硝化反应池、第二生物活性反应池、混凝沉淀池、光催化与高级氧化装置、活化反应池、自然释放池、机械过滤器和活性炭过滤器，藉此，通过上述一系列污水处理工艺，对污水进行多重处理，使处理后的水质达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002Ⅳ类水体要求，减少污水对于环境的危害。

主权项

一种新型尾水提标系统，其特征在于：包括依次相连的配水井、具有硝化功能，同时去除水中COD和TP的第一生物活性反应池、用于脱氮的缺氧反硝化反应池、去除水中多余营养物质的第二生物活性反应池、用于除磷的混凝沉淀池、去除水中生物及COD的光催化与高级氧化装置、活化反应池、自然释放池以及用于去除水中SS、吸附COD的机械过滤器和活性炭过滤器，其中，该配水井出水口与上述第一生物活性反应池连通；该第一生物活性反应池底部铺设有用于防止污水渗透到地下的防渗膜体系，于第一生物活性反应池内填充有填料，并于池面上种植有用于吸收水中污染物质的湿地植物，该湿地植物分解水中有机物质，去除水中氨、氮元素；该第一生物活性反应池还具有一曝气装置，该曝气装置包括风机以及连接于该风机上的曝气管，该曝气管铺设于上述防渗膜体系上方，该曝气管上设置有气孔，风机产生的气流经气孔散发于生物活性反应池内；该缺氧反硝化反应池包括填充有砂滤层的过滤器、用于将待处理水引入过滤器的流入管、配水器、处理过的水排出管、空气提升管、空气进入管、砂洗装置和反冲洗水排出管，该过滤器为中空桶状，于过滤器中填充有砂滤层；该流入管由过滤器上端向下延伸至过滤器下端，于流入管进水口处设置有用于在缺氧反硝化之前投加营养物质的营养物质投加机构；该配水器用于分配进水，其设置于流入管下端；该水排出管设置于过滤器上部；该空气提升管设置于过滤器中心，其穿过过滤器上部，并向下延伸至过滤器下端；该空气进入管设置于空气提升管内，并且空气提升管的下端低于空气进入管的下端，砂洗装置设置于空气提升管上端，反冲洗水排出管一端位于砂洗装置下方，并与空气提升管连通，另一端倾斜向下伸出过滤器外，该缺氧反硝化反应池工作时，通过流入管向下流动的水在配水器处广泛散布；配水器排出的水通过砂滤层中的孔过滤上升至过滤器上部变为处理过的水，当处理过的水的水位达到一定值时，处理过的水由设置于过滤器上部的水排出管排至第二生物活性反应池中；压缩空气进入空气进入管中，压缩空气的运动能量将过滤器下部被污染的砂通过空气提升管移动至过滤器上部；被污染的砂和水通过空气提升管上升至砂滤层后，一部分水经砂滤层过滤成为处理过的水，由水排出管排至第二生物活性反应池中，另一部分含有砂洗水及水中外来物质的反冲洗水由反冲洗水排出管排出，砂由空气提升管下落至过滤器内，下落过程中被水重新洗净；该缺氧反硝化反应池中，反硝化细菌在缺氧条件下，利用硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐和亚硝酸盐还原成气态氮和氧化亚氮的过程总反应式为：反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O2为电子进行呼吸；在无氧而有NO₃‑或NO₂‑存在时，则以NO₃‑或NO₂‑为电子受体，以有机碳作为电子供体和营养源进行反硝化反应；在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程，反应如下：反硝化还原和微生物合成的总反应式为：在反应过程中，96％的NO₃‑N经异化过程还原，4％经同化过程合成微生物；该第二生物活性反应池底部铺设有用于防止污水渗透到地下的防渗膜体系，于第二生物活性反应池内填充有填料，并于池面上种植有湿地植物；该第二生物活性反应池还具有一曝气装置，该曝气装置包括风机以及连接于该风机上的曝气管，该曝气管铺设于上述防渗膜体系上方，该曝气管上设置有气孔，风机产生的气流经气孔散发于生物活性反应池内；该混凝沉淀池包括有混凝反应池、进水口、沉淀池、隔板、出水口和污泥排放口，该隔板横设于沉淀池内将沉淀池分隔成上下两层，上层为清水区，下层为污泥区，上述出水口设置于清水区池壁上，并与进水口相对，上述污泥出排放口设置于污泥区池壁上与出水口同侧；该进水口处设置有竖板，该竖板与沉淀池壁之间形成进水通道，该进水通道与上述污泥区相连通；该隔板上设置有复数个用于防止污泥进入清水区的斜管，该复数个斜管上端分别朝向出水口，下端分别朝向污泥区；混凝沉淀池工作时，向污水中投放混凝剂，污水由进水通道进入污泥区中，通过斜管进入清水区中，由于斜管的阻挡阻尼作用，污水中的泥沙、絮状物由斜管沉降返回污泥区，清水通过出水口排出，污泥沉淀于污泥区中；混凝剂中的无机金属盐破坏胶体间的稳定与水中溶解性的盐类生成不溶性小颗粒，这些小颗粒经脱稳与凝聚成较大的颗粒而沉降，磷元素在混凝沉淀过程沉淀在污泥中，污泥经沉淀池排出池外，水中的磷元素含量降低；该光催化与高级氧化装置用于激发电子造成空穴点位，并激发双氧水，产生强氧性的自由羟基，去除水中生物和COD，该装置包括用于杀灭水中微生物并分解水中有机物的光催化机构以及用于将水中有机或无机毒性污染物氧化为无毒或化合物的高级氧化机构，该光催化机构进水口与上述混凝沉淀池之出水口连通，该光催化机构出水口与高级氧化机构之进水口连通，并于光催化机构出水口与高级氧化机构之进水口之间管道上设置有用于投加双氧水的双氧水投加机构；该光催化机构中设有半导体，该半导体基本能带为价带、导带和位于价带和导带之间的禁带，当能量等于或大于禁带宽度的光照射时，半导体价带上的电子可被激发跃迁到导带，同时在价带上产生相应的空穴，这样就在半导体内部生成电子‑空穴对，由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面的不同位置，并以扩散的方式运动，电子也能够与O₂发生作用生成HO₂·和O₂‑·等活性氧类，空穴能够同吸附在双氧水粒子表面的OH‑或H₂O发生作用生成活性羟基，活性羟基是一种活性更高的氧化物，能够无选择地氧化多种有机物并使之矿化，活性氧自由基也能参与氧化还原反应, 这些自由基可轻易破坏细菌的细胞膜，使细胞质流失，进而将细胞氧化，直接杀死细菌,同时可以把水中的有机物质彻底分解为二氧化碳和水；该高级氧化机构中具有紫外光及强氧化剂过氧化氢，可以将水中有机或无机毒性污染物氧化为无毒或较易为微生物分解的化合物；UV/H₂O₂的反应机理：1分子的H₂O₂首先在紫外光的照射下产生2分子的·OH，如下式所示:羟基作为反应的中间产物，可诱发后面的链反应，水中的污染物直接氧化为无机物，或将其转化为低毒的易生物降解的中间产物；羟基自由基与有机物发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH的链式反应，或者通过生成有机过氧化自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO₂和H₂O；该活化反应池进水口与上述高级氧化机构出水口连通，该活化反应池出水口与上述自然释放池之进水口连通，并于活化反应池中设置有通气机构；该自然释放池内设置有通气机构，并于池底部铺设有防止污水渗透到地下的防渗膜体系，该自然释放池之出水口与上述多介质过滤器相连；该机械过滤器之进水口与上述自然释放池之出水口连通，该机械过滤器为压力式过滤器，其内部装有至少一种过滤介质；该活性炭过滤器用于去除水中色度、臭味、有机污染物、无机物、有毒重金属，其进水口与上述机械过滤器之出水口相连通，其内装有黑色粉末状或颗粒状的无定形活性炭，该活性炭是具有多个微孔和巨大比表面积的非极性吸附剂。