[發明專利]分級生物過濾介質及其制備方法、分級生物過濾系統

有效

• 申請號: 202110133014.0
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112919631B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 賀衛寧;馬晶偉;陸先鐳;林瀟;陳世洋;施周;陳蕃;鄧征宇
• 申請（專利權）人: 中機國際工程設計研究院有限責任公司;湖南大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 李婷婷

本發明公開了一種分級生物過濾介質及其制備方法、分級生物過濾系統，包括：用于對初期雨水和/或合流制溢流污水進行一級處理的生物過濾填料，及用于對經過一級處理的初期雨水和/或合流制溢流污水進行二級處理的生物滯留復合介質填料，生物過濾填料包括火山巖；生物滯留復合介質填料包括以下質量百分比：給水廠污泥3％～10％、粗砂50％～60％、細沙10％～15％、種植土20％～25％、椰糠2％～8％。本發明的分級生物過濾介質，包括對初期雨水和/或合流制溢流污水進行一級處理的生物過濾填料和二級處理的生物滯留復合介質填料，既能保證經過分級生物過濾介質處理后的出水水質，又能避免因負荷過高造成生物滯留復合介質填料堵塞。

技術領域

本發明涉及海綿城市建設和低影響開發領域，特別地，涉及一種分級生物過濾介質。此外，本發明還涉及一種包括上述分級生物過濾介質的制備方法、分級生物過濾系統。

背景技術

近年來，中國水污染控制的力度在不斷加大，但水污染惡化的趨勢還沒得到根本的遏制，同時隨著對點源污染的有效控制，初期雨水和合流制溢流污水(簡稱CSO)等帶來的面源污染問題在我國引起越來越多的關注。經過國家推廣和宣傳，利用低影響開發技術處理雨水理念為越來越多的人所接受。目前初期雨水和CSO等面源污染治理的方式大致可分為三類：源頭、過程以及末端控制，常用的控制措施主要有生物滯留設施、溢流調蓄池、化學增強的一級處理、人工濕地等。但是，我國初期雨水和CSO污染源集中釋放位置往往空間受限，現有的常規控制措施或是占地面積較大，實施較困難，或是運營成本高，且污染物去除率受季節和水量水質變化影響較大，處理效果不穩定，無法適應我國雨水和CSO污染變化特征。

生物過濾設施以填料為生物膜載體，利用生物膜中微生物氧化分解作用，填料及生物膜的吸附截留作用和沿水流方向形成的食物鏈分級捕食作用以及生物膜內部微環境和厭氧段的反硝化作用來凈化污水，是污水處理中常用的一種生物處理技術。但不曝氣且負荷較高時處理效果較差。同時填料性能對生物過濾設施處理效能、工程造價及運行費用影響最較大。多年以來，人們一直致力于研發比表面積大、微生物附著量多、運行效果好、價格低廉的填料。

生物滯留設施起源于二十世紀九十年代末的美國，由于其能夠有效地控制面源污染，同時在尺寸、布局、位置等方面比較靈活，已逐漸成為國外廣泛應用的徑流雨水處理設施。近年來，隨著我國海綿城市建設的逐步發展，生物滯留設施逐漸引起國內相關科研人員的重視，并開始探討其處理各種來源的廢水的可能性。生物滯留設施的基本原料之一就是具有保水性高、滲透能力強、有機質釋放慢的復合介質填料?，F有技術中的復合介質填料主要有四種形式：一是以腐殖土為基本原料的復合介質填料；二是以泥炭為基本原料的復合介質填料；三是以沙土為基本原料的復合介質填料；四是以種植土為基本原料的復合介質填料。但腐殖土、種植土中的營養物容易隨著徑流釋放到受納水體，且水的滲透性較差；沙土雖然滲透性能好，但保水性差，限制了植物選擇，對景觀效果產生了一些影響；泥炭屬于不可再生的自然資源，很多地區都禁止開采泥炭。因此，需尋求一種固磷、除氮，減少二次污染、可持續發展的復合介質填料。

發明內容

本發明提供了一種分級生物過濾介質及其制備方法、分級生物過濾系統，以解決現有的處理初期雨水和/或合流制溢流污水的污染物去除效果不穩定，無法適應我國初期雨水和/或合流制溢流污水變化特征，處理方式單一，無法滿足水質各項指標，且使用的填料成本較高，無法實現推廣應用的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種分級生物過濾介質，包括：用于對初期雨水和/或合流制溢流污水進行一級處理的生物過濾填料，及用于對經過一級處理的初期雨水和/或合流制溢流污水進行二級處理的生物滯留復合介質填料，生物過濾填料包括火山巖；生物滯留復合介質填料包括以下質量百分比：給水廠污泥3％～10％、粗砂50％～60％、細沙10％～15％、種植土20％～25％、椰糠2％～8％。