[發明專利]受污染地下水深度凈化組合脫氮系統及工藝方法

有效

• 申請號: 201210178984.3
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102775005A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 沈來新;劉培斌;王國青;魏文俠;夏廣卿;許志剛;張琦偉
• 申請（專利權）人: 北京市水利規劃設計研究院;輕工業環境保護研究所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/08;C02F3/32
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉茵

技術領域

本發明涉及一種受污染地下水深度凈化處理技術，特別是涉及采用曝氣生物流化池-人工濕地組合工藝治理受垃圾滲濾液污染地下水。

背景技術

隨著城市的飛速發展，垃圾滲濾液地下水污染問題不斷加劇。例如北京市14個區縣共有垃圾場1005座，收納垃圾4674萬噸。其中，未做嚴格防滲的非正規垃圾量為3233萬噸，占69.2％，垃圾滲濾液成為北京市淺層地下水的主要污染源之一。對已污染的地下水，歐美等發達國家自20世紀70年代以來開發了許多污染治理技術，如滲透反應格柵技術、原位生物修復技術、水力隔離技術、化學處理、固化技術和真空抽提等。

生物流化池是采用生物酶與載體的固定化技術對污染水體進行處理凈化的工藝。微生物載體是一種具有空間網狀結構的高分子合成材料，這種材料帶有氨基、羧基、環氧基等活性基團，在污水中具有良好的穩定性和物化性能，其空隙率為96％以上，由于其結構的特點，可使污水、空氣和生物膜得到充分摻混接觸交換，生物膜不僅能大量地在微生物載體內坐床，保持良好的活性和空隙可變性，而且在運行過程中氣體在三維流動的污水帶動下，互相碰撞并被處于蠕動狀態的微生物載體不斷切割成更小的氣泡，增加了氧的利用率，可減小曝氣量，從而達到節能的目的。

微生物以生物膜的形式大量固定在填料表面，同時部分微生物在顆粒間的空隙中形成污泥粒子，從而獲得高濃度微生物量，并保證有機質均勻分布在介質中，從而使系統實現最佳傳質，理想地解決了系統與微生物充分接觸的難題。采用了高比表面積的粒狀填料作為生物載體，并使用有針對性的高效復合微生物菌種實施掛膜，實現所需菌種成為優勢菌群的目的，顯著提高了對目標污染物的去除效果；對污水中的氨氮、TN有較好的去除效果。

人工濕地系統對氮的凈化去除主要由植物、基質以及微生物等通過物理、化學和生物多種途徑共同完成，其中以濕地微生物的去除作用為主。微生物脫氮分兩步進行，第一步氨氮氧化成硝態氮，即硝化作用，硝化作用是好氧過程，主要由亞硝化細菌和硝化細菌在好樣條件下完成。第二步使硝態氮還原成氮氣，即反硝化作用，反硝化過程是由反硝化細菌在缺氧條件下來完成，

由于垃圾滲濾液污染原水中的氨氮濃度高達幾十甚至上百mg/L，而滿足飲用水標準的水質標準要求達到0.5mg/L，依靠單項生物/物化處理工藝在受污染地下水的應用中，對有機污染物和總氮處理效果不理想，同時也存在運行費用過高、工藝復雜等方面的不足，因此亟需研發針對授垃圾滲濾液污染地下水水質特點的凈化裝置及工藝。

發明內容

本發明的目的在于克服現有單項生物法/物化法工藝在處理重度污染地下水凈化技術上的不足，針對受垃圾滲濾液污染地下水中有機物和氨氮含量高的水質特點，提供一種包括曝氣生物流化池-人工濕地組合系統的受污染地下水深度凈化組合脫氮系統及工藝方法，從而保證氨氮、硝酸鹽的高效去除。

為實現上述目的，本發明包括如下技術方案：

一種受污染地下水深度凈化組合脫氮系統，包括依次連接的曝氣生物流化池、一級潛流濕地和二級潛流濕地。

如上所述的系統，優選地，所述曝氣生物流化池底部設置微孔曝氣系統，池內填充比重為0.8g/cm³～0.95g/cm³的多孔高分子填料作為微生物載體，填料高度為0.5m～2.5m。

如上所述的系統，優選地，所述多孔高分子填料為聚胺酯海綿。

如上所述的系統，優選地，所述一級潛流濕地和二級潛流濕地均由濕地墻體、防滲層、濕地介質層、保溫種植層和濕地植物構成；

其中，該保溫種植層、濕地介質層和防滲層是由上至下層疊設置；

該保溫種植層是由草炭與粗河砂組成的混合物，兩者的配比為0.5～1∶1；混合物裝填厚度為150mm～250mm，保溫種植層上種植濕地植物；

該濕地介質材料選自直徑為5mm～120mm的石灰石、礫石、蛭石、火山巖和/或陶粒，裝填厚度為800mm～1400mm；

該一級潛流濕地和二級潛流濕地外周分別設置濕地墻體；該一級潛流濕地的一側墻體底部設置進水口，與之相對的另一側墻體上部設置出水口；該二級潛流濕地的一側墻體底部設置進水口，與之相對的另一側墻體上部設置出水口；該一級潛流濕地的進水口與所述曝氣生物流化池出水口相連接，該一級潛流濕地的出水口與該二級潛流濕地的進水口相連接。

如上所述的系統，優選地，所述一級潛流濕地和二級潛流濕地中間設置配水渠，一級潛流濕地的出水口通過溢流管連接配水渠，配水渠底部設置連通管與二級潛流濕地的進水口連接。