基于生物填料-滤料组合工艺的纳污支流水体净化技术的制作方法

150mm，在各个滤层底部配置8-16mm的砾石作为承托层，滤层放置方向与水流方向垂直。
12.本发明具有以下有益效果：
13.一、本发明基于生物填料-滤料组合工艺的纳污支流水体净化技术将生物填料-滤料的组合处理工艺应用到河道水体污染治与水生态修复中，实现对小流域河道支流水体中cod、nh
3-n和tp等污染物的有效削减。
14.二、本发明生物填料-滤料组合工艺具有较低的建设投资和运行费用，为小流域河道支流的全面整治提供技术方面的有效借鉴，也可以为有效地削减支流水体的污染物总量，促进干流的水质改善提供科学依据。
15.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明技术小试装置的系统架构图；
18.图2为本发明技术1#前置池平面和剖面图；
19.图3为本发明技术2#反应池阿克曼生态基和生态碳纤维草平面及安装示意图；
20.图4为本发明技术3#反应池厘米孔网状弹性填料安装示意图；
21.图5为本发明技术4#池滤料安装图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例一：
24.本发明为基于生物填料-滤料组合工艺的纳污支流水体净化技术，水体净化技术包括前置池处理单元、阿克曼生态基-生态碳纤维草处理单元、厘米孔网状弹性填料处理单元和滤料单元；
25.阿克曼生态基-生态碳纤维草处理单元包括阿克曼生态基和生态碳纤维草，阿克曼生态基和生态碳纤维草采用间隔布置方式，阿克曼生态基布置间距为0.5-1.0m，生态碳纤维草布置间隔为0.4-1.0m，厘米孔网状弹性填料处理单元包括厘米孔状弹性填料，厘米孔状弹性填料的水力负荷范围为0.8-2m3/m2.d，厘米孔状弹性填料好氧条件下进水污染物负荷范围为0.5-2.0kgcod/m3.d，滤料单元包括若干过滤材料，若干过滤材料分别包括有陶粒、石英砂和活性炭，陶粒径为4-6mm、石英砂粒径为2-4mm、活性炭粒径为3-5mm。
26.前置池处理单元进行支流水体预处理，主要保证足够的停留时间，实现来水水质匀化，沉淀水中的比重较大的固体悬浮物。
27.阿克曼生态基-生态碳纤维草处理单元主要采用阿克曼生态基与生态碳纤维草的
组合，在两层阿克曼生态基之间填加一定数量的生态碳纤维草，充分发挥两种功能性材料的特点；阿科蔓生态基表面积大，超过250m3/m2，具有适宜的多孔结构，可以形成多个“微a/o”环境，为微生物群落提供理想的生境；另外，纯惰性材质在水中不会分解，通过阿科蔓表面种类丰富、数量巨大的微生物群落，可以有效降低水中的污染物浓度，生态碳纤维草主要是由碳元素组成的一种特种草形态的纤维，表面有不同的官能团，对某些特殊的吸附质除了吸附能力还有催化特性和氧化还原能力，在水处理过程中形成附着在生态草材料上的微生物膜，通过微生物自身代谢、繁殖扩增等去除污染物，碳纤维草比表面积巨大，可以达到1000-3000m2/g，便于微生物富集；对可以形成多种类型的微生物生物共同富集，生态草上存在不同种类细菌，对不同的污染物有去除作用，研究表明对富营养化水体中tn、tp、nh
3-n去除率分别达40％、60％以上，且能显著抑制富营养化水体中蓝藻的增殖。
28.厘米孔网状弹性填料处理单元为削减水体中的cod和氨氮污染物含量，厘米孔网状弹性填料的比表面积较同类填料大60m3/m2；为进一步削减水体中的cod和氨氮污染物含量，根据控制目标增设多孔生物填料处理单元，厘米孔网状弹性填料的比表面积较同类填料大60m3/m2，具有空间体积利用率大、无死区等特点，特殊的结构可使污水、空气和生物膜得到充分混合接触交换，形成的生物膜并保持良好的活性，不致粘连结团，水力负荷在0.8-2m3/m2.d，好氧条件下进水污染物负荷0.5-2.0kgcod/m3.d，该处理单元可以应用于对处理后氨氮要去较高的处理单元。
29.滤料单元中滤料摆放顺序为陶粒-石英砂-活性炭，滤料厚度100-150mm，在各个滤层底部配置8-16mm的砾石作为承托层，滤层放置方向与水流方向垂直。
30.本技术小试设备共四个单元，包括1#前置池、2#阿克曼生态基-生态碳纤维草池、3#厘米孔生态填料池和4#滤料池，各池管道互通，各池有效容积分别为1#2.0m3，2#0.7m3，3#0.6m3，4#0.5m3，小试流量为0.2m3/h，污染物浓度cod 50-80mg/l，nh
3-n 3-5mg/l，tp 0.4-0.6mg/l，小试历时4个月，接种运行稳定后出水cod、h
3-n和tp去除率分别为25％-30％，15％-18％，8％-10％。
31.请参照图1-5所示，本技术由3部分4个处理单元组成，其中2#和3#处理单元为生物填料处理部分，各处理单元之间通过管道连接，由阀门控制进出水；
32.首先在1#前置池内，实现来水的均质和去除大颗粒悬浮物后，进入2#阿克曼基和生态碳纤维草池；其次2#池内由于这两种功能材料的作用，由附着的生物膜去除来水中的碳、氮、磷等元素，同时使部分难易降解的污染物水解，出水进入3#池；3#池内厘米孔弹性填料上形成的生物膜进一步去除水中的污染物，2#和3#池的cod、氨氮和总磷的平均去除率分别为25％、15％和8％；最后经过两段生化处理后进入4#滤料池；通过石英砂、砾石、陶粒和活性炭的深度处理后出水外排，4#池污染物的平均去除率为cod3％-5％、氨氮1％-3％和总磷1％-3％。
33.实施例二：
34.本发明处理技术开展了小试试验，试验水质和水量见下表。
35.表1实验用水水质水量情况
[0036][0037]
试验装置见图1，由4个相互连通的容器组成，其中1#前置池容积3.0m3，有效容积2.0m3，有效水力停留时间为7.5h，沉淀采用平流式沉淀池的设计原理，底部设置排泥装置和放空阀，池体2#反应器有效容积0.7m3，3#反应器有效容积0.6m3，4#反应器有效容积0.5m3，3个总水力停留时间为12h，各个反应器之间由φ20管连接并采用阀门控制，试验期间采用提升泵将1#池中的水提升至2#反应池，3#、4#反应池进水通过水头自流，采用浮子流量计计量出水流量，流量计计量范围为20-400l/h；
[0038]
2#反应池内布设阿克曼生态基和生态碳纤维草，具体的布置方式见图2，采用sdf型阿克曼生态基布设间距为0.6-1.0m，两层阿克曼生态基之间放置生态碳纤维草，生态碳纤维草间距0.2m-0.8m，根据实际情况调整，2#池结构尺寸(长
×
宽
×
高)＝2.0m
×
0.5m
×
1.0m，有效液位高度0.700m，有效容积0.7m3，水力停留时间为3.5h；
[0039]
3#反应池内布设厘米孔网状弹性填料，填料厚度为0.25m，距离池底0.15m，3#池结构尺寸(长
×
宽
×
高)＝2.0m
×
0.5m
×
1.0m，有效液位高度0.600m，有效容积0.6m3，水力停留时间为3.0h；
[0040]
4#反应池内设置生态滤料3组，根据水流方向分别为石英砂组、陶粒组和活性炭组，可以根据需要进行增减，过滤材料的配比为陶粒3-5mm，石英砂粒径2-4mm，活性炭4-8mm，滤料摆放顺序为陶粒-石英砂-活性炭，滤料厚度100-150mm，滤层放置方向与水流方向垂直。在各个滤层底部配置8-16mm的砾石作为承托层，4#池结构尺寸(长
×
宽
×
高)＝2.0m
×
0.5m
×
1.0m，有效液位高度0.500m，出水外排；
[0041]
其中，小试开展时间为2016年5-8月，实验温度为室温，生态填料单元接种底泥采自一条水质相似河流，通过约30d时间的调试，填料挂膜较好，处理设施运行基本稳定，出水cod的去除率最高达到30.84％，平均去除率25％-30％，氨氮平均去除率15％-18％，总磷平均去除率为8％-10％。
[0042]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0043]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。