脱氮除磷兼性塘的制作方法

1.本实用新型涉及环境治理技术领域，特别是涉及一种脱氮除磷兼性塘。


背景技术：

2.由于水体中的碳氮比不足，微污染富营养化水体的反硝化反应往往成为除总氮的限制因素。异养反硝化可以实现水体总氮的高效去除，但药剂投加消耗大，产泥多，易造成外加碳源的过剩和残留。氧化塘是处理微污染富营养化水体的一种手段，但表面负荷较低，占地面积大。在有坑塘沟渠等便利地形的地区，如何利用坑塘沟渠地形改造成氧化塘，提高脱氮除磷效率，净化低碳氮比微污染富营养化水体是本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型解决的技术问题在于提供一种脱氮除磷兼性塘。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种脱氮除磷兼性塘，包括：
5.坑塘；
6.曝气装置，设置于所述坑塘的上部，所述坑塘的水平面高于所述曝气装置的曝气出口；
7.硫铁自养协同反硝化装置，包括：设置于所述坑塘的底部的支撑结构，所述支撑结构具有中空内腔，所述支撑结构上设有开口，所述开口将所述中空内腔与所述支撑结构的外部连通，所述中空内腔中具有硫铁填料；
8.上部人工水草，设置于所述坑塘的上部，所述坑塘的水平面高于所述上部人工水草的顶部；
9.下部人工水草，设置于所述坑塘的下部。
10.优选地，所述硫铁自养协同反硝化装置还包括混凝土支墩，所述混凝土支墩设置于所述坑塘的池底面上，所述混凝土支墩上设置所述支撑结构。
11.优选地，所述的脱氮除磷兼性塘，还包括设置于所述坑塘的池底面的支撑模块，所述下部人工水草设置于所述支撑模块上，所述下部人工水草采用羊毛和化纤捻合而成。
12.优选地，所述的脱氮除磷兼性塘，还包括固定在所述坑塘的池壁上的支架，所述支架与支撑框架连接，所述支撑框架上设置有上部人工水草，所述上部人工水草为碳素纤维人工水草。
13.优选地，所述硫铁自养协同反硝化装置的数量为多个，每个所述硫铁自养协同反硝化装置的周围均设有所述下部人工水草。
14.优选地，所述曝气装置的数量为多个，每个所述曝气装置的周围均设有所述上部人工水草。
15.优选地，相邻的两个所述硫铁自养协同反硝化装置之间设有进水管，处于最边缘的所述硫铁自养协同反硝化装置与所述坑塘的内壁之间设有所述进水管。
16.优选地，所述坑塘的外侧设有集水渠，所述集水渠宽度0.5～1.0m。
17.优选地，所述坑塘的池壁为阶梯式边坡结构，所述阶梯式边坡结构的坡度为1：1至1：3；所述阶梯式边坡结构的平台的宽度为0.7～1m；所述阶梯式边坡结构的相邻两个平台之间的高度为1.5～2m。
18.本实用新型还涉及一种所述的脱氮除磷兼性塘的应用方法，所述坑塘的中充入待净化的水，所述坑塘的水平面的高度为5-9m；所述坑塘的水力停留时间在5-15d；所述坑塘的水平面至坑塘的水平面以下1-1.5m的区域的水体含氧量在2mg/l以上；所述坑塘的池底面以上2米内区域的水体含氧量在0.5mg/l以下。
19.如上所述，本实用新型的脱氮除磷兼性塘，具有以下有益效果：曝气装置，设置于所述坑塘的上部，硫铁自养协同反硝化装置设置于坑塘的底部，使得坑塘中由上到下营造缺氧和好氧的兼氧环境；上部人工水草，设置于所述坑塘的上部，能够强化好氧效果；下部人工水草，设置于所述坑塘的下部，能够强化反硝化效果；本实用新型的脱氮除磷兼性塘能够提升坑塘的表面负荷，采用硫铁自养协同反硝化装置实现硝化氮和磷酸盐的去除，完成脱氮除磷过程，能够净化低碳氮比微污染富营养化水体，减少底泥产生，有效改善水质和感观。
附图说明
20.图1显示为本实施例的脱氮除磷兼性塘的结构示意图。
21.图2显示为本实施例的脱氮除磷兼性塘的支架与支撑框架连接的结构示意图。
22.附图标号说明
23.100
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坑塘
24.200
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曝气装置
25.300
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硫铁自养协同反硝化装置
26.310
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支撑结构
27.320
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硫铁填料
28.330
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混凝土支墩
29.410
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上部人工水草
30.420
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支架
31.430
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支撑框架
32.510
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下部人工水草
33.520
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支撑模块
34.600
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进水管
35.700
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集水渠
36.800
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阶梯式边坡结构
37.810
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平台
具体实施方式
38.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
39.请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
40.实施例
41.如图1至图2所示，本实施例的脱氮除磷兼性塘，包括：
42.坑塘100，坑塘100中充入待净化的水；
43.曝气装置200，设置于坑塘100的上部，坑塘100的水平面高于曝气装置200的曝气出口；曝气装置200为太阳能曝气机；
44.硫铁自养协同反硝化装置300，包括：设置于坑塘100的底部的支撑结构310，支撑结构310具有中空内腔，支撑结构310上设有开口，开口将中空内腔与支撑结构310的外部连通，中空内腔中具有硫铁填料320；
45.上部人工水草410，设置于坑塘100的上部，坑塘100的水平面高于上部人工水草410的顶部；
46.下部人工水草510，设置于坑塘100的下部。
47.本实施例的脱氮除磷兼性塘中，曝气装置200，设置于坑塘100的上部，硫铁自养协同反硝化装置300设置于坑塘100的底部，使得坑塘100中由上到下营造缺氧和好氧的兼氧环境；上部人工水草410，设置于坑塘100的上部，能够强化好氧效果；下部人工水草510，设置于坑塘100的下部，能够强化反硝化效果；本实用新型的脱氮除磷兼性塘能够提升坑塘100的表面负荷，采用硫铁自养协同反硝化装置300去除低碳氮比微污染富营养化水体中总氮和总磷，不需要外加碳源和调整碱度、产泥少、效率高，能有效改善水体水质和感观。
48.硫铁自养协同反硝化装置300还包括混凝土支墩330，混凝土支墩330设置于坑塘100的池底面上，混凝土支墩330上设置支撑结构310。该结构使得硫铁自养协同反硝化装置300能够稳定的设置在坑塘100的底部。支撑结构310的宽度为0.3～0.5m，高度为1.2～1.6m，混凝土支墩330为c25素混凝土支墩330，混凝土支墩330下方设置100mm厚的c15素混凝土垫层。本实施例中，支撑结构310的宽度为0.4m，高度为1.4m。
49.脱氮除磷兼性塘，还包括设置于坑塘100的池底面的支撑模块520，下部人工水草510设置于支撑模块520上，下部人工水草510采用羊毛和化纤捻合而成。硫铁自养协同反硝化装置300的数量为多个，每个硫铁自养协同反硝化装置300的周围均设有下部人工水草510。下部人工水草510采用羊毛和化纤捻合而成，则下部人工水草510质量较轻，下部人工水草510的底部固定的同时能够在水中漂浮，下部人工水草510增加附着微生物的表面积，强化反硝化效果。下部人工水草510的高度1.0-1.5m，本实施例中，下部人工水草510的高度为1.2m。支撑模块520的高度为0.3m。
50.脱氮除磷兼性塘，还包括固定在坑塘100的池壁上的支架420，支架420与支撑框架430连接，支撑框架430上设置有上部人工水草410，上部人工水草410为碳素纤维人工水草。曝气装置200的数量为多个，每个曝气装置200的周围均设有上部人工水草410。支撑框架
430采用塑料材料支撑，支撑框架430漂浮在坑塘100上部，碳素纤维人工水草设置于支撑框架430中，碳素纤维人工水草增加附着微生物的表面积，强化好氧效果。碳素纤维人工水草的高度为0.8-1.2m，本实施例中，碳素纤维人工水草的高度为1m。
51.相邻的两个硫铁自养协同反硝化装置300之间设有进水管600，处于最边缘的硫铁自养协同反硝化装置300与坑塘100的内壁之间设有进水管600。进水管600的高度为0.6～1.0m，本实施例中，进水管600的高度为0.8m。
52.坑塘100的外侧设有集水渠700，集水渠700宽度0.5～1.0m。集水渠700用于集水。集水渠700中的水流速度为0.3-0.6m/s。
53.坑塘100的池壁为阶梯式边坡结构800，阶梯式边坡结构800的坡度为1：1至1：3；阶梯式边坡结构800的平台810的宽度为0.7～1m；阶梯式边坡结构800的相邻两个平台810之间的高度为1.5～2m。本实施例中，阶梯式边坡结构800的坡度为1：2，阶梯式边坡结构800的平台810的宽度为0.85m，阶梯式边坡结构800的相邻两个平台810之间的高度为1.75m。阶梯式边坡结构800形成的逐级放坡的结构，造价低且稳定性高。
54.本实施例的硫铁自养协同反硝化装置300的硫铁填料320包括硫磺粉和铁粉；现有的技术中，硫自养反硝化消耗碱度，铁自养反硝化产生碱度。本实施例的硫铁自养协同反硝化装置300有助于克服现有技术中单独作用的技术特点。硫磺粉和铁粉通过粘合剂粘合成硫铁自养协同反硝化组合，硫铁自养协同反硝化组合的长度为0.9mm，宽度为1.2mm。硫铁自养协同反硝化组合中，硫磺粉的质量百分比为30％-50％，铁粉的质量百分比为20％-30％，剩余的是分散剂、粘合剂和塑性剂。
55.本实施例的脱氮除磷兼性塘的应用方法，坑塘100的中充入待净化的水，坑塘100的水平面的高度为5-9m；；坑塘100的水力停留时间在5-15d；坑塘100的水平面至坑塘100的水平面以下1-1.5m的区域的水体含氧量在2.0mg/l以上；坑塘100的池底面以上2米内区域的水体含氧量在0.5mg/l以下。本实施例中，坑塘100的水平面的高度为8m；坑塘100的水力停留时间在10d，坑塘100的水平面的水体含氧量为3mg/l，坑塘100的水平面至坑塘100的水平面以下1.2m的区域的水体含氧量在3.0mg/l，坑塘100的池底面以上2米内区域的水体含氧量在0.4mg/l。
56.本实施例的脱氮除磷兼性塘由上到下营造缺氧和好氧的兼氧环境，有利于对污水的处理。
57.综上，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
58.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。