[實用新型]間歇進水土壤—植物脫氮裝置

無效

• 申請號: 201020674673.2
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN201908003U
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 王延華
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本實用新型專利涉及污水處理領域，具體涉及一種間歇進水土壤—植物脫氮裝置。

背景技術

近年來中國環境狀況公報顯示，全國地表水和七大水系主要污染指標為高錳酸鹽指數、石油類和氨氮等。太湖湖體高錳酸鹽指數、總磷年均值分別達到Ⅲ類、Ⅳ類水質標準，但因總氮污染嚴重，湖體水質為劣Ⅴ類，處于中度富營養狀態。滇池環湖河流為重度污染，主要污染指標為氨氮。水體中氮含量的超標已越來越成為導致或加速水體富營養化的限制性因素。

隨著國家對工業、企業點源污水排放造成污染的重視，城市污水處理設施的建設經歷了一個發展高潮時期，平均每年建污水處理廠十幾座，我國點源污水治理初見成效，但排污總量未見明顯減少。由面源農業施肥和生活污水引起的氮污染已逐漸成為湖庫水體富營養化的主要氮污染源。對生活污水的治理，發達國家普遍采用的方法是集中式污水處理廠。為了減少進入英國泰晤士河、歐洲萊茵河、美國Homewood運河和密西西比河、日本的江戶川和多摩川等河流的污染物質的量，政府加大了城市污水處理廠的建設力度。此外，采用分散式處理的國家日漸增多。例如，巴西、瑞典和北美等。日本從1977年實行農村污水處理計劃以來，農村污水處理的普及率已達到相當水平，全國大約有700萬套小型生活污水凈化裝置（稱為凈化槽）在使用之中，其中1999年之后使用的凈化槽重視脫氮功能，但凈化槽的制造成本較高。澳大利亞開發了“FILTER”系統，它利用污水進行作物灌溉，通過灌溉土地處理后，再利用地下暗管將其匯集和排出。該工藝脫氮效率不高，且存在暗管排水系統造價較高，在地下水位較高的地區應用有困難的缺點。歐美國家中穩定塘技術應用于污水處理，但脫氮效率不高。

理論和實踐均表明，傳統的污水處理技術脫氮效率低，處理設施的設計及運行管理依賴于現有經驗，沒有形成完備的理論，缺乏完善的數學模型來指導建設和生產，且基建與運行費用高。因此，尋求低成本、高效率的廢水脫氮工藝以減輕水體富營養化的壓力迫在眉睫。

生物―生態性措施是利用水生生物的生命活動，對水中氮、磷等營養物質及其他污染物進行人工強化的遷移、轉化、降解和代謝，從而使水體得到凈化的方法。生態工程脫氮途徑包括吸附、吸收、揮發以及硝化、反硝化作用等。生物―生態工程技術相對來說成本較低，節能，無二次污染，是廢水脫氮的主要研究趨勢之一。常用的技術有：水生植物修復技術、浮島技術及前置庫技術等。目前，許多研究者本著節能、環保的原則，圍繞高效脫氮生物―生態型新工藝的研發，進行了填料選擇、系統設計、作物篩選及過程模擬等方面的探索，但是系統脫氮效率低以及堵塞等問題，需要進一步研究，實際運行的穩定性、可靠性等方面還有待提高。從我國目前的情況來看，開展廢水脫氮技術的深入研究和應用工藝的開發，走可持續發展之路，為今后從源頭上解決水體富營養化問題提供必要且有效的技術保障，才能夠取得良好的經濟效益和社會效益。

發明內容

本實用新型的目的在于針對水體中氮含量的超標及由此引發的常規和非常規性的藻類異常爆發，提供一種生物―生態型深度脫氮裝置，能夠持久和安全地去除水中氮的同時逐步發揮生態效應，促進入湖河道及湖體向良性健康方向回歸和恢復，且成本低，節能，無二次污染。

為實現這樣的目的，本實用新型所采取的技術方案是一種間歇進水土壤—植物脫氮裝置，該裝置采用圓柱體，它由筒體、進水口、出水口、水平管、外界相通管及土樣和間隙水采樣口構成；進水口處于筒體的上部，出水口位于筒體的下部，筒體內設有水平管，水平管上有孔，外界相通管的一端與水平管成直角相通，另一端開口于筒體上，在筒體上還設有土樣和間隙水采樣口。

出水口位于裝置下部，系統出水可根據需要接入表面流人工濕地。

本實用新型中所說的水平管通過外界相通管與筒體外部相通，外界相通管的管口處用橡皮塞塞住，堵塞時可以拔下外界相通管的橡皮塞進行反沖洗，水平管均勻布孔，這樣既有利于裝置的復氧和微生物的著床，又能避免床體內死水區域的形成。

上述方案中所說的土樣和間隙水采樣口可在筒體上縱向間隔15cm設置，土樣和間隙水采樣口的管口處用橡皮塞塞住，外界相通管與采樣口之間夾角為90℃。

本實用新型的裝置使用時，在筒體內充填基質層，所說的基質層采用礫石、河沙和粉煤灰等按一定比例混合。基質層上栽種水生植物，水生植物采用單獨栽種或是混合栽種。

本實用新型單個裝置總氮去除率可達到70%-80%，其處理效果優于現有技術且由于采用自流方式，運行成本低。