強化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于分散式污水處理領域，具體涉及到一種強化反硝化的生物催化填 料地下滲濾系統。 技術背景
[0002] 我國城鎮污水集中處理技術趨于成熟，污水處理率可達80%以上，這有賴于費用 高昂的排水管網建設。而位于較偏遠的城鎮郊區、農村、風景旅游區、高速公路服務區等排 水管網覆蓋不到的地區，其生活污水的排放成為水環境污染的重要因素。污水處理廠常用 的生物處理技術如A2/0、氧化溝等工藝，往往投資大、耗能高，需專人維護管理，不適用于小 規模、分散式的污水處理。
[0003] 地下滲濾系統是一種適用于分散式污水處理的生態工程技術，污水在土壤-微生 物的共同作用下，通過物理吸附、化學沉淀、微生物降解等過程得到凈化。地下滲濾技術具 有基建和運行費用低，幾乎不需維護的優點，且整個系統埋在地下，無蚊蠅臭味，不影響地 面的使用功能，土層的保溫作用使得系統在冬季也能穩定運行。但是由于傳統的地下滲濾 技術多采用以土和砂為主的填料層，存在處理負荷低、TN去除率低、易堵塞的問題。
[0004][0005] 總之，目前雖然地下滲濾技術盡管采取強制曝氣和分階段進水等措施提高了系統 的處理負荷，但對總氮去除效率依然難以提高，主要因為反硝化作用受到抑制，大概有以下 幾個方面的原因：（1)碳源不足；（2)缺乏厭氧環境；（3)反硝化菌數量不足。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型要解決的技術問題是地下滲濾技術對總氮去除率難以提高，本實用新 型通過對填料進行改進，研發出一種生物催化填料，填料不僅含有大量反硝化菌群，并且能 不斷釋放反硝化所需碳源，同時還能催化反硝化反應的進行，提高處理負荷，防堵塞，降低 能耗。本實用新型通過對地下滲濾系統的改進，使好氧系統和厭氧系統相對獨立，保證了反 硝化所需的厭氧環境。
[0007] 本實用新型的技術方案是：一種強化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統，所述 生物催化填料地下滲濾系統由好氧系統、厭氧系統、進水系統、出水系統以及微曝氣系統組 成，生物催化填料地下滲濾系統的上部為好氧系統，下部為厭氧系統，好氧系統上設有覆蓋 層，好氧系統自上而下依次為礫石層a、初濾層、復合土層a、沸石層，厭氧系統自進水端至 排水端水平方向依次為生物催化填料層、復合土層b、礫石層b，進水系統由均勻設置在礫 石層a的穿孔管組成，出水系統設在礫石層b的上部，微曝氣系統12設在沸石層中。
[0008] 所述好氧系統和厭氧系統通過不透水層分隔開，使好氧系統與厭氧系統相對獨 立，保證反硝化所需的厭氧環境。
[0009] 所述爍石層a由粒徑為5_20mm爍石組成，爍石層a的厚度為10_15cm，所述進水系 統由均勻布設在礫石層穿孔管；所述初濾層由粒徑為0. 5-2_粗砂組成，初濾層的厚度為 10_15cm〇
[0010] 所述復合土層a由爐渣和原位土按體積比1:1混合而成，復合土層a的厚度為 30-50cm〇
[0011] 所述沸石層由粒徑為5-15mm的沸石組成。
[0012] 所述厭氧系統在豎直方向上的厚度為20-40cm，厭氧系統中水平方向的寬度，生物 催化填料層的寬度為〇. 5-5m、復合土層b的寬度為0. 5-5m、爍石層b的寬度為0. 2-0. 5m。 [0013] 所述生物催化填料層由活性污泥、雞糞、秸桿或稻殼、爐渣、鐵肩與原位土混合制 成，體積分數為：活性污泥1-3%、人畜糞便1-3%、稻殼1-10%、爐渣20-40%、鐵肩0. 5-3%、余 量為原位土。
[0014] 所述生物催化填料層中的水流流入復合土層b，復合土層b中水流流入礫石層b。
[0015] 所述生物催化填料地下滲濾系統干濕交替運行，干濕比為6:1-2:1，每天進水3-6 次，每次進水〇. 5-lh后，啟動微曝氣系統0. 5_2h。
[0016] 所述生物催化填料地下滲濾系統的厚度為20-40cm。
[0017] 本實用新型的有益效果是：
[0018] (1)本實用新型開發了一種新型的生物催化填料，集微生物菌劑、緩釋碳源、催化 反硝化、除磷等多種功能為一體，大大強化了系統的脫氮除磷能力；
[0019] (2)本實用新型設置了不透水層，使好氧系統與厭氧系統相對獨立。可避免好氧系 統微曝氣時，破壞反硝化所需的厭氧環境，從而保證了系統對總氮優良的去除效果；
[0020] (3)本實用新型采用復合水力流態設計，延長了污水與填料的接觸時間，減小了地 下滲濾系統的深度，結構更簡單，施工更方便；
[0021] (4)本實用新型采用微曝氣系統，用最小的能耗最大限度地提高了系統的處理負 荷，防止了填料堵塞；
[0022] (5)本實用新型采用沸石作為承托層，既可以吸附污水中的氨氮，并且沸石粗糙 多孔的表面又可以對來自曝氣管的空氣進行多次切割，起到均勻布氣，提高傳質效率的作 用；
[0023] (6)采用自動控制系統，運行管理簡單，無需專人維護。
[0024] 取鄭州某小區生活污水，水質如下：
[0025]
[0026] 出水優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002》一級A類排放標準。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型一種強化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 強化反硝化的生物催化填料地下滲濾系統由好氧系統、厭氧系統、進水系統10、出 水系統11以及微曝氣系統12組成，好氧系統和厭氧系統通過不透水層9分隔開。上部為 好氧系統，填料自上而下依次為爍石層a2、初濾層3、復合土層a4、沸石層5,下部為厭氧 系統，按照水流方向分成三個模塊，填料自進水端至排水端水平方向依次為生物催化填料 層6、復合土層b7、礫石層b8,好氧系統之上為覆蓋層1，覆蓋層為原位土壤層或水泥硬化 層，地面可作為綠化、公園或其他用途，防止重物碾壓即可。地下滲濾系統兩側及底部進行 防滲處理。進水系統由均勻設置在礫石層a的穿孔管組成
[0029] 原污水經過格柵進入調節沉淀池，去除大顆粒的懸浮污染物，然后通過潛污栗定 時抽送污水進入生物催化填料強化反硝化的地下滲濾系統。
[0030] 原污水首先進入好氧系統，通過設在礫石層a中的穿孔布水管進行均勻布水，經 過礫石層a的散水作用再次均勻分布，向下由初濾層截留污水中的懸浮顆粒物，經過復合 土層a，在好氧微生物作用下，進行有機物的吸附降解，有機氮在氨化作用下變成氨氮，和污 水中的氨氮一起在好氧硝化作用下變成硝態氮/亞硝態氮，在沸石層還可以對未處理氨氮 進行進一步的吸附硝化。然后污水向下進入厭氧系統反硝化區，在生物催化填料作用下，富 含硝態氮的污水在此進行反硝化，并且同步除磷，進一步完成對有機物的降解，再通過復合 土層b進行精細過濾，最后由爍石層b中的穿孔集水管排出，出水優于GB18918-2002 -級 A類排放標準。
[0031] 該系統干濕交替運行，干濕比為6:1至2: 1，每天進水3-6次，每次進水0. 5-lh后， 啟動微曝氣系統〇. 5-2h，通過小功率的鼓風機輸送空氣至沸石層中的穿孔曝氣管，對系統 進行微供氧。穿孔曝氣管周圍的多孔沸石及復合土層a可將空氣切割成小氣泡，增大了氣、 水、固之間的傳質效率，使微生物充分利用氧氣降解污染物。微曝氣系統不僅為微生物降解 污染物提供了充足的氧氣，改善曝氣管以上