一种雨水径流中氮磷污染物处理设施的制作方法

文档序号:10456057阅读:388来源:国知局
一种雨水径流中氮磷污染物处理设施的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生态处理技术,属于环境保护技术领域,尤其是一种雨水径流中氮磷营养污染物的处理设施。
【背景技术】
[0002]工业与农业污染导致城市雨水中富含各类氮磷污染物,这些营养类污染物若不加以处理,直接排入水体后,会加重水体富营养化,并引发一些列水环境问题。我国现有的生化处理技术对氮、磷的去除效果较好,但对操作要求较高,且易受温度、酸碱度,溶解氧等因素影向,对雨水径流中氮磷污染物的去除应用价值较低;采用化学法去除氮磷污染物,药剂费用高,容易产生二次污染;气浮法对去除附着在悬浮物上的氮、磷的效果较好,对溶于雨水中的氮、磷去除率较低。目前许多国家都已实施了城市雨水低影响开发工作,其中绿色基础设施中的填料与植物对氮磷有着一定的去除效果,但设施的构造设置单一、植物没有优选,尤其填料缺乏改良,导致整体处理效果有限。泥炭和沸石等非金属矿物材料价格低廉,是很好的吸附材料,对氮磷的吸附去除能力较好,可加以应用。
【实用新型内容】
[0003]针对雨水径流中氮磷污染物对水环境质量的影响,本实用新型提供一种生态、节能的雨水径流中氮磷污染物的处理设施与方法,可有效的处理雨水径流中的营养物质,不消耗化学药剂、不需要电能,无二次污泥。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:雨水径流由进水管进入生物渗透床开始下渗,先通过覆盖层过滤和拦截大的污染物;接着通过植被层,在植物的吸收作用下进行脱氮除磷,其中植物的同化作用是去除硝酸盐的主要机制,植物根系及其分泌物可诱导污染物的微生物降解,并通过全面刺激菌群,增强氮磷的生物利用程度;雨水径流继续下渗至吸附层时,通过设置的改性泥炭和改性沸石共同吸附去除雨水径流中的氮磷;雨水径流继续下渗,通过添加铁盐改良的砂层时,由设置的透气设施保持好氧条件,一方面维持Fe3+状态,防止磷吸附后的再度释放,另一方面保障硝化反应顺利进行;雨水径流下渗至淹没层时,淹没层设有的木肩、报纸等有机物作碳源,为反硝化提供电子供体,加上淹没层持有的缺氧条件,大大增强了反硝化时的脱氮效果,雨水径流最后经砾石层汇流后由出水管排出。
[0005]上述设施中优选的生物渗透床,大小视汇流面积与降雨情况而定,由进水管、覆盖层、植被层、吸附层、铁改良砂层、淹没层、砾石层和出水管组成,其中主要的处理单元包括覆盖层、植被层、吸附层,铁改良砂层与淹没层。
[0006]上述设施中优选的覆盖层主要由树皮、树叶组成,径流冲刷严重的地区可增加砾石O
[0007]上述设施中优选的植被层主要选用耐淹性强、易于生长、根系发达的植物包括:苔草、柏油树、金光菊、千屈菜和黄菖蒲。
[0008]上述设施中优选的吸附层由改性泥炭与改性沸石混合组成,泥炭通过磺化改性,沸石通过焙烧改性,两者改性后共同使用大大增强脱氮除磷的效果。
[0009]上述设施中优选的铁改良砂层主要选用铁盐改良后的砂,并设有透气设施保持好氧条件。
[0010]上述设施中优选的淹没层通过设置淹没出流以维持缺氧条件,通过添加的有机物作电子供体以保证脱氮效果。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012](I)覆盖层采用树皮、树叶可缓解雨水径流的冲刷作用,截留径流中大颗粒污染物质。
[0013](2)植被层的植物通过生化作用能较好的去除氮磷污染物,多样的植物保证了设施的生物多样性,植物与设施内微生物相互促进共同作用,提高了设施对氮磷污染物的降解效果。
[0014](3)吸附层能很好的吸附氮磷污染物,泥炭与沸石两种自然界物质,通过改性后可大大增强自身活性基团对氮磷污染物的吸附性能。
[0015](4)设有通气设施的铁改良砂层可维持Fe3+状态,从而有效防止被吸附磷的再度释放;同时在好氧条件下,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用下,可将氨氮硝化转化为亚硝态氮、硝态氮。
[0016](5)设有有机碳源作电子供体的淹没层,通过淹没出流持有的缺氧条件可有效发挥反硝化作用,保证脱氮效果。
[0017](6)按上述优选的生物渗透床可充分发挥物理、化学及生物作用处理雨水径流中的氮磷污染物,处理效果较好,不需要化学试剂与复杂的装置,无二次污泥产生,维护方便,经济节能,从而有效避免雨水中的营养物质加重水体富营养化。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型提供的雨水径流中氮磷污染物处理设施的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图,对本实用新型进行进一步详细说明。
[0020]如图1所示,本实用新型实施例提供一种雨水径流中氮磷污染物的处理设施,包括进水管I和覆盖层2,植被层3设置在覆盖层2下方,吸附层4设置在植被层3的下方,铁改良砂层5设置在吸附层4下方与淹没层7上方,透气设施6设置在铁改良砂层5中,砾石层8设置在设施最下层,出水管9设置在砾石层8中。
[0021 ]本实用新型处理雨水径流中氮磷污染物的工作过程为:
[0022](I)降雨开始后,地表径流由所述的进水管I进入,先通过覆盖层2过滤大颗粒的污染物质。树皮与树叶形成的覆盖层有利于缓解径流对设施表面的冲刷作用。
[0023](2)雨水径流接着下渗到所述植被层3,由设置的植物发挥植被层的吸收作用、内皮层扩散作用、根系固定作用,蒸腾作用去除雨水径流中氮磷污染物;此外设施内微生物在多样植物的作用下,促进了氮磷污染物的去除。
[0024](3)雨水径流继续下渗到所述吸附层4,改性的泥炭与改性沸石共同作用,能很好的发挥吸附层对氮磷污染物的吸附作用。
[0025](4)雨水径流再进入所述的铁改良砂层5,除对雨水径流过滤处理外,透气设施6能保证硝化细菌和亚硝化细菌的好氧反应条件,将氨氮硝化转化为亚硝态氮、硝态氮,并可维持Fe3+状态以固定磷,防止被吸附的磷再度释放后进入出水管排出。
[0026](5)雨水径流然后下渗至设有有机物作碳源的淹没层7,有机碳源为反硝化反应提供电子供体,淹没层持有的缺氧条件为反硝化保证反应条件,以确保良好的脱氮效果。
[0027](6)处理后的雨水径流最终由砾石层8汇入到出水管9流入雨水管网或附近河道。
[0028]综上所述,本实用新型实施例提供一种生态、节能的雨水径流中氮磷污染物处理设施,该设施作为一种生物渗透床将生态处理技术与吸附过滤技术相结合,拥有高效、节能、经济,环保等优点,不仅能有效处理雨水径流中的氮磷污染物,还能起到美化环境的作用。
【主权项】
1.一种雨水径流中氮磷污染物处理设施,包括进水管、覆盖层、植被层、吸附层、铁改良砂层、淹没层,砾石层与出水管,其特征是:进水管设置在设施最上层,砾石层设置在设施最下层,出水管设置在砾石层中间;五个主要处理单元按雨水径流下渗方向依次设置为覆盖层、植被层、吸附层、铁改良砂层,淹没层。2.根据权利要求1所述的雨水径流中氮磷污染物处理设施,其特征是:所述的植被层有笞草、柏油树、金光菊、千屈菜和黄菖蒲。3.根据权利要求1所述的雨水径流中氮磷污染物处理设施,其特征是:所述的吸附层有改性沸石与改性泥炭。4.根据权利要求1所述的雨水径流中氮磷污染物处理设施,其特征是:所述的铁改良砂层设有透气设施。
【专利摘要】本实用新型公开一种雨水径流中氮磷污染物处理设施,包括进水管、覆盖层、植被层、吸附层,铁改良砂层、淹没层,砾石层与出水管。其中雨水径流由进水管流入,由出水管流出,砾石层设置在设施下方起支撑与汇流作用,设施中氮磷污染物的处理单元主要包括从上而下依次设置的覆盖层、植被层、吸附层,铁改良砂层与淹没层。覆盖层主要包括树皮与树叶。植被层由苔草、柏油树、金光菊、千屈菜和黄菖蒲组成。吸附层由改性沸石与改性泥炭混合而成。铁改良砂层不仅包含铁盐改良后的砂,还设有通气设施。淹没层设有木屑、报纸等有机物,通过淹没出流维持缺氧条件。设施中处理单元通过物理、化学与生物作用,可有效去除雨水径流中氮磷污染物。
【IPC分类】C02F9/14
【公开号】CN205368022
【申请号】CN201521013966
【发明人】张军, 董彩丽, 王崇
【申请人】无锡城市职业技术学院
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月7日
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