[發(fā)明專利]應用于河流生態(tài)系統(tǒng)控制水體污染的方法及其裝置

有效

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• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN103387309A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 張志強;孫嘉;謝寶元;王海燕;張雅;吳智洋
• 申請（專利權）人: 北京林業(yè)大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

??本發(fā)明屬于水污染控制與生態(tài)修復技術領域，具體涉及一種應用于河流生態(tài)系統(tǒng)中去除水體中的氨氮及磷的方法及其裝置。

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背景技術

????隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展、人口的劇增及城市化的普及，大量含氨氮及含磷的生活污水和工業(yè)廢水被排入天然水體，并導致了水體的富營養(yǎng)化狀態(tài)。研究顯示，我國目前已趨富營養(yǎng)化的湖泊達90%以上，而大多數(shù)水域的富營養(yǎng)化程度將繼續(xù)加深。目前國內(nèi)外報道的去除氨氮的主要方法有生物法、化學沉淀法、活性炭吸附法、混凝沉淀法等，前2種方法對于高濃度氨氮廢水的處理具有較好的效果，但其處理低濃度氨氮廢水的成本昂貴，且可能會引入其它有害離子；后2種方法由于本身工藝的原因和過高的成本也未能得到廣泛應用。常用的除磷方法主要有化學沉淀法、電解法、膜法、生物除磷法和吸附與離子交換法等。化學沉淀法利用化學試劑與污水中的磷反應生成沉淀，從而達到除磷的目的，其最大缺陷就是引入了新的化合物容易造成二次污染，并且該方法使用的藥劑量大、運行成本高；電解法裝置簡單，操作并不復雜，但其沉淀量大并且電極消耗量大，運行成本較高；膜技術除磷和生物除磷法效果較好，但是對于不同狀況的污水需要設計相應的膜技術及生物技術；吸附法是利用吸附劑較大的比表面積，利用磷在吸附劑表面的附著吸附、離子交換和表面沉淀過程來去除水體中的磷，吸附法工藝簡單，效果穩(wěn)定，既可以作為單獨工藝除磷，也可以作為補充工藝與其他工藝相結合。繼續(xù)探索高效、低耗、低成本、易管理、可持續(xù)的除磷方法是世界各國環(huán)境-1-

治理的一個重要方向。因此，尋找到一種更有效、成本更低廉的去除水體中氨氮和磷的方法，是國內(nèi)外研究的熱點。

氨氮和磷含量超標是引起水體富營養(yǎng)化的主要原因之一。在我國現(xiàn)階段，污水處理技術主要采用了生物法，生物處理系統(tǒng)中微生物活性的強弱將直接影響污水處理的效果。由于冬季低溫條件下起凈化作用的微生物數(shù)量和活性受到影響，因此冬季低溫情況下水質(zhì)的凈化和保持一直是一個難題。物理吸附也稱范德華吸附，它是由吸附質(zhì)和吸附劑分子間作用力（也稱范德華力）所引起的，可以用來解決在低溫條件下生物法凈化水質(zhì)效果受微生物活性所制約的問題。物理吸附法是利用吸附劑較大的比表面積，利用吸附劑表面的附著吸附、離子交換和表面沉淀過程來去除水體中的氨氮及磷，物理吸附法工藝簡單，效果穩(wěn)定，既可以作為單獨工藝，也可以作為補充工藝與其他工藝相結合。在實際應用中，用于河流生態(tài)系統(tǒng)中去除水體中的氨氮及磷的方法往往只是單獨的采用生物法或物理吸附法，水體污染控制受到環(huán)境因素影響，總體效果均不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

　　針對現(xiàn)有應用于河流生態(tài)系統(tǒng)控制水體污染的方法易受自然條件下低溫限制，難以全年使用的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種更為經(jīng)濟，效果更好且適用于全年自然條件下控制河流污染的方法，以及實現(xiàn)該方法的專用裝置。?

本發(fā)明解決上述技術問題所采取的技術方案是：一種應用于河流生態(tài)系統(tǒng)控制水體污染的方法，所述方法為生物膜法和物理吸附法相結合的組合方法，所述組合方法通過同一個裝置實現(xiàn)對水體污染進行控制。

????實現(xiàn)上述方法的技術方案是：一種應用于河流生態(tài)系統(tǒng)控制水體污

染的方法的組合式污水處理裝置，由生物接觸氧化處理裝置和物理吸附處理裝置組合而成。

作為改進，所述生物接觸氧化處理裝置由粒徑3mm的陶粒經(jīng)高濃度-2-

污水人工接種掛膜，再經(jīng)過高、中、低濃度污水馴化后裝袋制作而成；所述物理吸附處理裝置由1~10質(zhì)量份的砂土與1質(zhì)量份的粘土混合裝袋制作而成。

作為進一步改進，所述物理吸附處理裝置由建筑工程用砂土與高嶺土按1：1的重量百分比均勻混合裝袋而成，所述建筑工程用砂土中粒徑大于1mm的顆粒多于90%，所述的高嶺土中粒徑小于0.005mm的顆粒多于95%。