一种微生物强化脱氮除磷组合系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种微生物强化脱氮除磷组合系统，包括液体连通的向上流曝气生物滤池净化单元和人工湿地净化单元；所述向上流曝气生物滤池净化单元包括曝气生物滤池，所述曝气生物滤池的内部由下至上依次设置有曝气管和生物滤料层，所述曝气管的周围铺设有承托层，所述人工湿地净化单元包括液体连通的水平流人工湿地池和垂直流人工湿地池。本实用新型专利技术利用曝气生物滤池单元作为人工湿地前端处理，具有很好的去除氮、磷、有机质的净化效果，极大降低输入到人工湿地中污染物负荷，提高整个系统氮、磷和有机质的去除能力。磷和有机质的去除能力。磷和有机质的去除能力。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物强化脱氮除磷组合系统


[0001]本技术属于污水处理领域，尤其是涉及一种微生物强化脱氮除磷组合系统。

技术介绍

[0002]随着城市化进程加快，河流水质污染问题愈发严重。氮磷污染物的输入逐渐威胁到河流水质，对人体的健康以及生态环境带来极大的危害。人工湿地系统由于经济、高效、操作简单的特点，被广泛应用于污水处理领域。
[0003]目前人工湿地微生物以异养菌为主，为了调节微生物活性，需要进行曝气处理以达到氮磷最佳处理效果，而大多数湿地环境是缺氧或者厌氧的，微生物作用下的还原反应容易产生磷释放，水动力作用下这部分磷重新进入到水环境中，削弱人工湿地处理效果，因此迫切需要在厌氧人工湿地中具有高效脱氮除磷作用的细菌或者物质来提高人工湿地氮和磷净化效果。近年来，反硝化细菌具有脱氮的优势，在全球范围内掀起一波研究热潮。在厌氧环境中，硝酸盐可以利用亚铁、有机物和硫化物等物质作为电子供体，将硝酸盐还原为低价态，其中亚铁作为有利的电子供体，在反硝化过程中发挥重要的作用，其完整的化学方程式如下：10Fe
2+
+2NO3–
+24H2O
→
10Fe(OH)3+N2+18H
+
，反应过程中硝酸盐被还原为气态的N2，亚铁氧化形成Fe(OH)3后吸附磷的能力增强，因此反硝化细菌对氮和磷均具有较好的处理效果。为了解决传统人工湿地存在容易堵塞、堵塞后拆卸困难、脱氮除磷能力弱、出水溶解氧含量水平较低、微生物活性不高的缺点，我们做了一系列改进。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种微生物强化脱氮除磷组合系统。
[0005]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种微生物强化脱氮除磷组合系统，包括液体连通的向上流曝气生物滤池净化单元和人工湿地净化单元；
[0007]所述向上流曝气生物滤池净化单元包括曝气生物滤池，所述曝气生物滤池的内部由下至上依次设置有曝气管和生物滤料层，所述曝气管的周围铺设有承托层，所述曝气生物滤池的外壁的底部设置有总进水管、反冲洗进水管、反冲洗气管以及与曝气管连通的曝气泵，上部设置有反冲洗排水管和将向上流曝气生物滤池净化单元的出水通入人工湿地净化单元的人工湿地进水管；
[0008]所述人工湿地净化单元包括液体连通的水平流人工湿地池和垂直流人工湿地池，所述垂直流人工湿地池的侧壁设置有人工湿地排水管。
[0009]进一步的，所述生物滤料层包括位于上层的轻质陶粒滤料层和位于下层的沸石填料层。
[0010]进一步的，所述水平流人工湿地池内上下交错设置有两块挡板，两块挡板将水平流人工湿地池沿水流方向水平分割为第一填料池、第二填料池和第三填料池。
[0011]进一步的，所述垂直流人工湿地池包括由上至下依次设置有液体连通的第一填料层、第二填料层和第三填料层，相邻两层填料层之间设置有空隙。
[0012]进一步的，所述垂直流人工湿地池内设置有垂直填料架，所述垂直填料架包括由上至下依次设置的第一填料槽、第二填料槽和第三填料槽，所述第一填料层装填在第一填料槽内，第二填料层装填在第二填料槽内，第三填料层装填在第三填料槽内，所述第一填料槽与第二填料槽之间以及第二填料槽与第三填料槽之间通过过滤网连接，所述第一填料槽的底部、第二填料槽的底部和第三填料槽的底部均为过滤网。
[0013]进一步的，所述水平流人工湿地池的底部和垂直流人工湿地池的底部之间通过连通管连通，所述连通管中设置有过滤网。
[0014]进一步的，所述承托层为鹅卵石层。
[0015]进一步的，所述第一填料池内填充有沸石和铁砂，第二填料池内填充有土壤、砾石以及纳米零价铁和反硝化菌菌剂，第三填料池内填充有沸石和生物炭。
[0016]进一步的，所述第一填料层填充有沸石和白云石，所述第二填料层填充有氯化铁改进的沸石，所述第三填料层填充有锰砂。
[0017]进一步的，所述水平流人工湿地池的上表面种植有第一组湿地植物，所述垂直流人工湿地池的上表面种植有第二组湿地植物，所述第一组湿地植物和第二组湿地植物均包括再力花、美人蕉、菖蒲和风车草。
[0018]相对于现有技术，本技术具有以下优势：
[0019](1)本技术利用曝气生物滤池单元作为人工湿地前端处理，具有很好的去除氮、磷、有机质的净化效果，极大降低输入到人工湿地中污染物负荷，提高整个系统氮、磷和有机质的去除能力。
[0020](2)本技术的人工湿地净化单元采用带滤网的填料架，简单便捷，拆装方便，有利于后期的运行维护和更换填料，延长人工湿地的使用时长；
[0021](3)本技术在水平流人工湿地和垂直流人工湿地内部设置空隙，为氧气的进入提供通道，增加湿地反应单元中的氧气含量，促进硝化作用，降低体系中氨氮含量，同时通过维持铁氧化物的高价态从而抑制人工湿地厌氧条件中磷的释放，增强系统脱氮和固体填料对磷的吸附能力；
[0022](4)本技术中水平流人工湿地添加反硝化菌，提供人工湿地中的优势菌群，反硝化菌依靠铁砂溶出或者还原作用释放的亚铁以及纳米零价铁作为电子供体，利用进水中的有机碳和生物炭释放出来的有机碳作为碳源，在氧气或者硝酸盐的作用下亚铁被氧化后增加系统中三价铁氧化物的含量，能够促进系统对硝酸盐污染物的利用，有效吸附人工湿地中的磷，降低进水中污染物负荷作用显著；
[0023](5)本技术中人工湿地通过设置沸石
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铁砂、沸石
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锰砂、沸石
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白云石、氯化铁改进的沸石和活性炭
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沸石填料，多级沸石填料能够将人工湿地出水的铵氮降低到低水平。铁砂和氯化铁改进的沸石作为填料增加铁的含量，从而为硝酸盐提供电子供体，增强硝酸盐的去除能力，强化人工湿地脱氮工艺效果。活性炭
‑
沸石和锰砂填料分别作为水平流人工湿地和垂直流人工湿地的末端填料，细小的粒径对污染物具有较强的截留作用，同时这两种填料具有较强吸附和截留铁的能力，从而增加人工湿地中铁的含量，进一步增强人工湿地吸附磷的能力，并能有效将出水的铁含量降低到达标排放的水平，因此整个人工湿地处
理后的水质能达到极佳的水平。
[0024](6)本技术中水平流人工湿地池和垂直流人工湿地池的上表面种植对铵氮、总氮以及总磷去除效果好的风车草、美人蕉、再力花和菖蒲，进一步提高曝气生物滤池
‑
人工湿地系统脱氮除磷的能力。
附图说明
[0025]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本技术实施例所述的微生物强化脱氮除磷组合系统示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]1、曝气生物滤池；2、总进水管；3、反冲洗进水管；4、曝气泵；5、曝气管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物强化脱氮除磷组合系统，其特征在于：包括液体连通的向上流曝气生物滤池净化单元和人工湿地净化单元；所述向上流曝气生物滤池净化单元包括曝气生物滤池(1)，所述曝气生物滤池(1)的内部由下至上依次设置有曝气管(5)和生物滤料层，所述曝气管(5)的周围铺设有承托层(6)，所述曝气生物滤池(1)的外壁的底部设置有总进水管(2)、反冲洗进水管(3)、反冲洗气管(10)以及与曝气管(5)连通的曝气泵(4)，上部设置有反冲洗排水管(9)和将向上流曝气生物滤池净化单元的出水通入人工湿地净化单元的人工湿地进水管(11)；所述人工湿地净化单元包括液体连通的水平流人工湿地池(12)和垂直流人工湿地池(20)，所述垂直流人工湿地池(20)的侧壁设置有人工湿地排水管(25)。2.根据权利要求1所述的微生物强化脱氮除磷组合系统，其特征在于：所述生物滤料层包括位于上层的轻质陶粒滤料层(8)和位于下层的沸石填料层(7)。3.根据权利要求1所述的微生物强化脱氮除磷组合系统，其特征在于：所述水平流人工湿地池(12)内上下交错设置有两块挡板(15)，两块挡板(15)将水平流人工湿地池(12)沿水流方向水平分割为第一填料池(13)、第二填料池(16)和第三填料池(17)。4.根据权利要求1所述的微生物强化脱氮除磷组合系统，其特征在于：所述垂直流人工湿地池(20)包括由上至下依次设置有液体连通的第一填料层(22)、第二填料层(23)和第三填料层(24)，相邻两层填料层之间设置有空隙。5.根据权利要求4所述的微生物强化脱氮除磷组合系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪毅，赵秀芳，殷金岩，徐曼，谢志远，周荫庭，汪华清，
申请(专利权)人：岭南生态文旅股份有限公司，
类型：新型
国别省市：