[發明專利]新型尾水提標系統

有效

• 申請號: 201410316054.9
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104276722A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 吳兆鋒;蒲宇;肖峰;林冬華;陳愛蓮;龔中明;袁挺;游清紅
• 申請（專利權）人: 廣東開源環境科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 徐勛夫

1.一種新型尾水提標系統，其特征在于：包括依次相連的配水井、具有硝化功能，同時去除水中COD和TP的第一生物活性反應池、用于脫氮的缺氧反硝化反應池、去除水中多余營養物質的第二生物活性反應池、用于除磷的混凝沉淀池、去除水中生物及COD的光催化與高級氧化裝置、活化反應池、自然釋放池以及用于去除水中SS、吸附COD的機械過濾器和活性炭過濾器，其中，

該配水井出水口與上述第一生物活性反應池連通；

該第一生物活性反應池底部鋪設有用于防止污水滲透到地下的防滲膜體系，于第一生物活性反應池內填充有填料，并于池面上種植有用于吸收水中污染物質的濕地植物，該濕地植物分解水中有機物質，去除水中氨、氮元素；該第一生物活性反應池還具有一曝氣裝置，該曝氣裝置包括風機以及連接于該風機上的曝氣管，該曝氣管鋪設于上述防滲膜體系上方，該曝氣管上設置有氣孔，風機產生的氣流經氣孔散發于生物活性反應池內；

該缺氧反硝化反應池包括填充有砂濾層的過濾器、用于將待處理水引入過濾器的流入管、配水器、處理過的水排出管、空氣提升管、空氣進入管、砂洗裝置和反沖洗水排出管，該過濾器為中空桶狀，于過濾器中填充有砂濾層；該流入管由過濾器上端向下延伸至過濾器下端，于流入管進水口處設置有用于在缺氧反硝化之前投加營養物質的營養物質投加機構；該配水器用于分配進水，其設置于流入管下端；該水排出管設置于過濾器上部；該空氣提升管設置于過濾器中心，其穿過過濾器上部，并向下延伸至過濾器下端；該空氣進入管設置于空氣提升管內，并且空氣提升管的下端低于空氣進入管的下端，砂洗裝置設置于空氣提升管上端，反沖洗水排出管一端位于砂洗裝置下方，并與空氣提升管連通，另一端傾斜向下伸出過濾器外，該缺氧反硝化反應池工作時，通過流入管向下流動的水在配水器處廣泛散布；配水器排出的水通過砂濾層中的孔過濾上升至過濾器上部變為處理過的水，當處理過的水的水位達到一定值時，處理過的水由設置于過濾器上部的水排出管排至第二生物活性反應池中；壓縮空氣進入空氣進入管中，壓縮空氣的運動能量將過濾器下部被污染的砂通過空氣提升管移動至過濾器上部；被污染的砂和水通過空氣提升管上升至砂濾層后，一部分水經砂濾層過濾成為處理過的水，由水排出管排至第二生物活性反應池中，另一部分含有砂洗水及水中外來物質的反沖洗水由反沖洗水排出管排出，砂由空氣提升管下落至過濾器內，下落過程中被水重新洗凈；

該缺氧反硝化反應池中，反硝化細菌在缺氧條件下，利用硝酸鹽作為電子受體，將硝酸鹽和亞硝酸鹽還原成氣態氮和氧化亞氮的過程

??總反應式為：

反硝化菌屬異養兼性厭氧菌，在有氧存在時，它會以O2為電子進行呼吸；在無氧而有NO₃-或NO₂-存在時，則以NO₃-或NO₂-為電子受體，以有機碳作為電子供體和營養源進行反硝化反應；在反硝化菌代謝活動的同時，伴隨著反硝化菌的生長繁殖，即菌體合成過程，反應如下：

反硝化還原和微生物合成的總反應式為：

在反應過程中，96％的NO₃-N經異化過程還原，4％經同化過程合成微生物；

該第二生物活性反應池底部鋪設有用于防止污水滲透到地下的防滲膜體系，于第二生物活性反應池內填充有填料，并于池面上種植有濕地植物；該第二生物活性反應池還具有一曝氣裝置，該曝氣裝置包括風機以及連接于該風機上的曝氣管，該曝氣管鋪設于上述防滲膜體系上方，該曝氣管上設置有氣孔，風機產生的氣流經氣孔散發于生物活性反應池內；

該混凝沉淀池包括有混凝反應池、進水口、沉淀池、隔板、出水口和污泥排放口，該隔板橫設于沉淀池內將沉淀池分隔成上下兩層，上層為清水區，下層為污泥區，上述出水口設置于清水區池壁上，并與進水口相對，上述污泥出排放口設置于污泥區池壁上與出水口同側；該進水口處設置有豎板，該豎板與沉淀池壁之間形成進水通道，該進水通道與上述污泥區相連通；該隔板上設置有復數個用于防止污泥進入清水區的斜管，該復數個斜管上端分別朝向出水口，下端分別朝向污泥區；混凝沉淀池工作時，向污水中投放混凝劑，污水由進水通道進入污泥區中，通過斜管進入清水區中，由于斜管的阻擋阻尼作用，污水中的泥沙、絮狀物由斜管沉降返回污泥區，清水通過出水口排出，污泥沉淀于污泥區中；混凝劑中的無機金屬鹽破壞膠體間的穩定與水中溶解性的鹽類生成不溶性小顆粒，這些小顆粒經脫穩與凝聚成較大的顆粒而沉降，磷元素在混凝沉淀過程沉淀在污泥中，污泥經沉淀池排出池外，水中的磷元素含量降低；

該光催化與高級氧化裝置用于激發電子造成空穴點位，并激發雙氧水，產生強氧性的自由羥基，去除水中生物和COD，該裝置包括用于殺滅水中微生物并分解水中有機物的光催化機構以及用于將水中有機或無機毒性污染物氧化為無毒或化合物的高級氧化機構，該光催化機構進水口與上述混凝沉淀池之出水口連通，該光催化機構出水口與高級氧化機構之進水口連通，并于光催化機構出水口與高級氧化機構之進水口之間管道上設置有用于投加雙氧水的雙氧水投加機構；

該光催化機構中設有半導體，該半導體基本能帶為價帶、導帶和位于價帶和導帶之間的禁帶，當能量等于或大于禁帶寬度的光照射時，半導體價帶上的電子可被激發躍遷到導帶，同時在價帶上產生相應的空穴，這樣就在半導體內部生成電子-空穴對，由于半導體能帶的不連續性，電子和空穴的壽命較長，在電場的作用下，電子與空穴發生分離，遷移到粒子表面的不同位置，并以擴散的方式運動，電子也能夠與O₂發生作用生成HO₂·和O₂-·等活性氧類，空穴能夠同吸附在雙氧水粒子表面的OH-或H₂O發生作用生成活性羥基，活性羥基是一種活性更高的氧化物，能夠無選擇地氧化多種有機物并使之礦化，活性氧自由基也能參與氧化還原反應,?這些自由基可輕易破壞細菌的細胞膜，使細胞質流失，進而將細胞氧化，直接殺死細菌,同時可以把水中的有機物質徹底分解為二氧化碳和水；

該高級氧化機構中具有紫外光及強氧化劑過氧化氫，可以將水中有機或無機毒性污染物氧化為無毒或較易為微生物分解的化合物；

UV/H₂O₂的反應機理：1分子的H₂O₂首先在紫外光的照射下產生2分子的·OH，如下式所示:

羥基作為反應的中間產物，可誘發后面的鏈反應，水中的污染物直接氧化為無機物，或將其轉化為低毒的易生物降解的中間產物；羥基自由基與有機物發生反應，反應中生成的有機自由基可以繼續參加·OH的鏈式反應，或者通過生成有機過氧化自由基后，進一步發生氧化分解反應直至降解為最終產物CO₂和H₂O；

該活化反應池進水口與上述高級氧化機構出水口連通，該活化反應池出水口與上述自然釋放池之進水口連通，并于活化反應池中設置有通氣機構；

該自然釋放池內設置有通氣機構，并于池底部鋪設有防止污水滲透到地下的防滲膜體系，該自然釋放池之出水口與上述多介質過濾器相連；

該機械過濾器之進水口與上述自然釋放池之出水口連通，該機械過濾器為壓力式過濾器，其內部裝有至少一種過濾介質；

該活性炭過濾器用于去除水中色度、臭味、有機污染物、無機物、有毒重金屬，其進水口與上述機械過濾器之出水口相連通，其內裝有黑色粉末狀或顆粒狀的無定形活性炭，該活性炭是具有多個微孔和巨大比表面積的非極性吸附劑。