專利名稱：污染河水的滲流式生物床凈化系統的制作方法
技術領域：
污染河水的滲流式生物床凈化系統涉及污染河流治理技術領域。
背景技術：
水質嚴重惡化是中國河流污染的主要問題之一，凈化河流水質是河流治理的必要措施。物理/化學技術是目前在城市河道治理中比較常用的凈化技術，主要有河道曝氣、底泥輸浚、引水沖污和投加化學藥劑和生物強化制劑等。物理、化學技術短期效果好，但是費用高，對環境有一定的副作用，生態效果不理想，難以長期應用，一般在應急的污染河流處理中應用。
發明內容
本發明的目的在于，克服現有技術的不足，提出一種污染河水的滲流式生物床凈化系統，滲流式生物床技術(Seepage Biological Bed簡稱為SBB)結合了生物膜的降解和填料的過濾作用，適合于受嚴重污染的小型河流的治理。本工藝的特點是水流采用水平滲流的方式，這也是“滲流式生物床”的由來。采用水平滲流的水流方式，構筑物可以結合河岸的地形和地質特點，沿河岸進行布置；可以大幅度降低構筑物高度，并且可以設計成半地下式或者全地下式，能夠很好的和景觀相融合；水流可以利用重力流動，節省動力費用，同時可以設計成半敞開式，利用空氣的復氧進行生物降解；相比較上向流和下向流的構筑物，水平滲流的構筑物在水流方向上的長度受限制較小，沿長度方向可以配置不同的填料，實現不同的去除功能。采用水平滲流不僅保證了生物過濾工藝的有效性和長效性，還具有很好的生態相容性和景觀協調性，并且能夠有效節省運行費用，這正是體現了河流治理的特點和要求。
本發明所提出的污染河水的滲流式生物床凈化系統的特征在于，該系統含有沿河岸修筑的池體，該池體沿河流的水流方向有一個進水管和一個出水管，且沿水流方向依次分為三個區，第一區的填料為卵石，第二區的填料為廢磚和廢陶瓷，第三區的填料為沸石，在每一區的前端設置有導流板，后端設置溢流堰，從第一區至第三區的地勢由高漸底，在每一個區的底部設置有穿孔曝氣管；所述污染河水通過進水管流入池體，通過曝氣管向系統內充氧，污水依次經過三個區后經出水管流出池體。
所述池體是沿河流方向的長方形池體。所述池體是半地下室式池體。所述三個區的地勢呈階梯狀依次水平降低，所述三個區的地勢也可以呈斜坡狀降低。在所述池體頂部可以安裝可拆卸的半封閉頂棚。所述池體的長、寬、深的長度比優選為6∶1∶1。所述第一區、第二區、第三區的體積比優選依次為1∶2∶1。所述三個區中的填料的粒徑優選為2cm-5cm。所述第二區中廢磚和廢陶瓷以2∶1的體積比混合。
試驗證明，本發明所提出的系統能夠有效的去除污水中的有機物、氮磷等污染物，且原料來源廣泛，廉價易得，能夠實現廢物利用，在污染河流治理領域具有廣泛的應用前景。
圖1是系統的俯視示意2是系統的剖視示意圖；。
上圖中，1.池體，2.進水管，3.出水管，4.曝氣管，5.卵石，6.廢磚、廢陶復合填料，7.沸石，8.導流板，9.溢流堰。
具體實施例方式
結合
本發明的實現方式。
如圖1和圖2，選取污染河流的一段河岸灘，開挖一長方形的池體1，并進行場地平整，夯實地基，在夯實的地基上用磚砌并用混凝土澆筑成半地下式(也可構筑成全地下室式)，池體內部分為三個區，底部呈階梯狀(也可成坡狀)；在池體沿河流方向分別設置進水管2和出水管3；三個區的前端均設置導流板8，后端設置溢流堰9；在每個區底部安裝穿孔曝氣管4；在三個區設置不同的填料，分別為卵石5、廢磚廢陶瓷復合填料6、沸石7。使用時通過進水管使污染河水流入該系統，通過曝氣管向系統內充氧，污水流經三個區，在填料以及生長在填料表面的微生物的物理、化學及生物作用下得到凈化，經出水管流出系統，流回河道。
池體長、寬、深比例為6∶1∶1為宜，池體內三個區的體積比為1∶2∶1為宜，填料的粒徑統一控制在2-5cm為宜，第二區中，廢磚塊和廢陶瓷以2∶1的體積比混合。在池體的頂部可以安裝可拆卸的半封閉頂棚，用于防止雨水沖刷。
本發明由于采用以上技術方案，污染河水通過進水管流入該系統，經導流板均勻布水后緩慢進入卵石填料區。由于卵石的物理化學結構穩定，并且不易堵塞，因此卵石區可以截留SS，緩沖水質；而且由于卵石表面光滑且粒徑較大，便于運行一段時間后對沉積的生物膜進行沖刷。河水在卵石區內水平滲流，經尾端的溢流堰流入廢磚廢陶混合區。廢磚塊廢陶瓷結構穩定，而且孔隙率大，表面粗糙，很適合微生物的生長，有利于去除有機物及其他污染物質，因此廢磚廢陶混合區主要用來去除河水中的溶解性污染物質。河水經混合區處理后進入沸石區。沸石對氨氮有特異的吸附功能，并且可以通過硝化作用達到“再生”，具有良好的抗氨氮沖擊負荷的能力，因此氨氮的去除主要發生在這一區。污染河水經滲流式生物床處理后由出水管流出。曝氣管為滲流床中的微生物提供降解污染物所必需的氧氣。曝氣管在每個區中可根據區域大小確定其數量并均勻布置。該系統通過填料上生長的微生物對污染物的降解及填料對一定污染離子的吸附等作用實現對污染的河水凈化。同時卵石、廢磚、廢陶和沸石這些填料能夠溶出一些微生物生長所需要的大量元素和微量元素，這些物質可以促進微生物的生長，從而大大提高了系統的處理性能。
綜上所述，本發明具有以下優點(1)該系統對有機物、氮磷的去除能力強，出水水質好，特別適用于污染比較嚴重的小流量河流或者支流德治理。
(2)對填料進行分級，能夠充分發揮填料的不同作用，有利于微生物的生長及污染物質的去除。
(3)采用的填料卵石、廢磚、廢陶瓷、別為天然獲得、建筑垃圾和工業廢物，不僅來源廣泛，廉價易得，而且還能夠實現廢物利用。
(4)作為強化的污染河水處理技術，該系統不僅能安全有效地去除河水中的各種污染物，還能保證長期穩定持續的發揮效果。
下面以具體實施例說明本發明對于污水處理的效果實施例1池體的長、寬、深分別為12.0m、2.0m和2.0m，卵石區、廢磚廢陶區、沸石區的體積比為1∶2∶1，廢磚、廢陶的體積比為2∶1。水溫26.6℃，水力停留時間HRT＝8h，水力負荷為0.94m/h，進水時測得COD、NH4+-N的濃度分別為58.1mg/L、7.75mg/L時，流經系統后測得COD、NH4+-N的濃度分別為28.3mg/L、0.50mg/L，系統對COD、NH4+-N的去除率分別為51.3％、93.5％。
實施例2池體的長、寬、深分別為12.0m、2.0m和2.0m，卵石區、廢磚廢陶區、沸石區的體積比為1∶2∶1，廢磚、廢陶的體積比為2∶1。水溫25℃，水力停留時間HRT＝6h，水力負荷為1.25m/h，進水時測得COD、NH4+-N的濃度分別為25.1mg/L、4.21mg/L時，流經系統后測得COD、NH4+-N的濃度分別為16.2mg/L、0.49mg/L，系統對COD、NH4+-N的去除率分別為35.6％、88.3％。
實施例3池體的長、寬、深分別為12.0m、2.0m和2.0m，卵石區、廢磚廢陶區、沸石區的體積比為1∶2∶1，廢磚、廢陶的體積比為2∶1。水溫18.8℃，水力停留時間HRT＝4h，水力負荷為1.88m/h，進水時測得COD、NH4+-N的濃度分別為27.1mg/L、6.61mg/L時，流經系統后測得COD、NH4+-N的濃度分別為17.1mg/L、1.48mg/L，系統對COD、NH4+-N的去除率分別為36.7％、77.6％。
實施例4池體的長、寬、深分別為12.0m、2.0m和2.0m，卵石區、廢磚廢陶區、沸石區的體積比為1∶2∶1，廢磚、廢陶的體積比為2∶1。水溫20.3℃，水力停留時間HRT＝2.5h，水力負荷為3m/h，進水時測得COD、NH4+-N的濃度分別為40.3mg/L、5.50mg/L時，流經系統后測得COD、NH4+-N的濃度分別為24.7mg/L、0.79mg/L，系統對COD、NH4+-N的去除率分別為38.8％、85.7％。
權利要求
1.污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，該系統含有沿河岸修筑的池體，該池體沿河流的水流方向有一個進水管和一個出水管，且沿水流方向依次分為三個區，第一區的填料為卵石，第二區的填料為廢磚和廢陶瓷，第三區的填料為沸石，在每一區的前端設置有導流板，后端設置溢流堰，從第一區至第三區的地勢由高漸底，在每一個區的底部設置有穿孔曝氣管；所述污染河水通過進水管流入池體，通過曝氣管向系統內充氧，污水依次經過三個區后經出水管流出池體。
2.如權利要求1所述的污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，所述池體是沿河流方向的長方形池體。
3.如權利要求1所述的污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，所述池體是半地下室式池體。
4.如權利要求1所述的污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，所述三個區的地勢呈階梯狀依次水平降低。
5.如權利要求1所述的污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，所述三個區的地勢呈斜坡狀降低。
6.如權利要求1所述的污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，在所述池體頂部安裝有可拆卸的半封閉頂棚。
7.如權利要求1所述的污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，所述池體的長、寬、深的長度比為6∶1∶1。
8.如權利要求1所述的污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，所述第一區、第二區、第三區的體積比依次為1∶2∶1。
9.如權利要求1所述的污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，所述三個區中的填料的粒徑均為2cm-5cm。
10.如權利要求1所述的污染河水的滲流式生物床凈化系統，其特征在于，所述第二區中廢磚和廢陶瓷以2∶1的體積比混合。
全文摘要
污染河水的滲流式生物床凈化系統涉及污染河流治理技術領域。其特征是，它含有沿河岸修筑的池體，該池體沿河流的水流方向有一個進水管和一個出水管，且沿水流方向依次分為三個區，第一區的填料為卵石，第二區的填料為廢磚和廢陶瓷，第三區的填料為沸石，在每一區的前端設置有導流板，后端設置溢流堰，從第一區至第三區的地勢由高漸底，在每一個區的底部設置有穿孔曝氣管；所述污染河水通過進水管流入池體，通過曝氣管向系統內充氧，污水依次經過三個區后經出水管流出池體。本發明的系統能夠有效的去除污水中的有機物、氮磷等污染物，且原料來源廣泛，廉價易得，本系統還能保證長期穩定持續的發揮效果，在污染河流治理領域具有廣泛的應用前景。
文檔編號C02F3/10GK1915860SQ20061011303
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月8日 優先權日2006年9月8日
發明者何苗, 胡洪營, 林巖清, 張建 申請人:清華大學