一种水体富营养化控制系统及方法与流程

本发明涉及水处理技术领域，更具体的说是涉及一种水体富营养化控制系统及方法。

背景技术：

水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河湖、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华，即淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。

富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题，一方面是因为污染源的复杂性，导致水质富营养化的氮、磷营养物质，既有天然源，又有人为源，既有外源性，又有内源性，给控制污染源带来了困难；另一方面，营养物质去除的高难度，至今还没有任何单一的生物学、化学和物理措施能够彻底去除废水的氮、磷营养物质，而且现有技术中无论是化学处理、物理处理或者是微生物处理中任何两种或多种方式的组合均会有系统运行过程复杂、效果差以及产生较多的能耗及运行费用等缺陷。

因此，如何提供一种处理方式简单、运行成本低的水体富营养化控制系统及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种水体富营养化控制系统及方法，本发明采用改进的a²/o工艺结合过滤装置，对富营养化水体中的氮磷达到了很好的去除效果，节省了大量的能耗及运行费用。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水体富营养化控制系统，包括生物反应器、沉淀池、自吸泵和过滤装置；

其中，所述生物反应器包括厌氧区和2-5级串联的缺氧-好氧区，最后一级所述好氧区与所述沉淀池相连通，所述沉淀池通过排水口将水体排向所述过滤装置，所述过滤装置通过布水器向水体中排水；

所述自吸泵通过吸水底阀吸取富营养化水体至所述厌氧区，并且所述自吸泵与所述沉淀池底部连接，从而吸取高污泥浓度的处理水至所述厌氧区。

本发明通过设置厌氧区以及2-5级的缺氧-好氧区，可以很好的控制微生物的活化效果，尤其是富营养化水体中硝化细菌和反硝化细菌的增长繁殖。

优选的，在上述一种水体富营养化控制系统中，所述过滤装置包括微滤膜过滤器和羟基铁滤床，所述微滤膜过滤器用于接收所述沉淀池的出水，并且将经过过滤的水排向所述羟基铁滤床。本发明将经过处理的水体再次二次过滤处理，从源头上保证了排放的水体的清洁程度。

优选的，在上述一种水体富营养化控制系统中，所述羟基铁滤床内填充的材料为粒径小于3nm的feooh。

优选的，在上述一种水体富营养化控制系统中，所述好氧区内部设置有do自控仪和曝气装置，采用在线控制溶解氧do和温度，在常温低溶解氧条件下完成工艺运行的快速启动。

本发明还公开了一种水体富营养化控制方法，包括以下步骤：

(1)通过所述自吸泵将富营养化水体和所述沉淀池底部高污泥浓度的处理水泵入所述厌氧区，并依次经过所述缺氧-好氧区、所述沉淀池；

(2)所述沉淀池中的水通过排水口流向所述微滤膜过滤器，去除悬浮物质后，进入所述羟基铁滤床，经处理后的再生水通过所述布水器流至水体中。

优选的，在上述一种水体富营养化控制方法中，所述自吸泵与富营养化水体之间、所述自吸泵与所述沉淀池之间均设置有用于控制流速的电磁阀，实现了水体流速及流量的自动化控制。

优选的，在上述一种水体富营养化控制方法中，所述缺氧区中的溶解氧控制在0～0.2mg/l，所述好氧区中的溶解氧控制在0.5～0.8mg/l，ph值控制在8.0。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种水体富营养化控制系统及方法，结构简单，对微生物的活化效果显著，从源头上保证了排放出的水体的清洁程度，并且本发明实现了自动化控制、操作简单，能耗及运行费用低，对富营养化水体中的氮磷达到了很好的去除效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明的整体结构示意图。

在图1中：

1为生物反应器、11为厌氧区、12为缺氧区、13为好氧区、131为do自控仪、132为曝气装置、2为沉淀池、3为自吸泵、4为过滤装置、41为微滤膜过滤器、42为羟基铁滤床、5为布水器、6为吸水底阀、7为电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种水体富营养化控制系统及方法，本发明采用改进的a²/o工艺结合过滤装置，对富营养化水体中的氮磷达到了很好的去除效果，节省了大量的能耗及运行费用。

参见附图1，本发明提供了一种水体富营养化控制系统，包括生物反应器1、沉淀池2、自吸泵3和过滤装置4；

其中，生物反应器1包括厌氧区11和2-5级串联的缺氧区12、好氧区13，最后一级好氧区13与沉淀池2相连通，沉淀池2通过排水口将水体排向过滤装置4，过滤装置4通过布水器5向水体中排水；

自吸泵3通过吸水底阀6吸取富营养化水体至厌氧区11，并且自吸泵3与沉淀池2底部连接，从而吸取高污泥浓度的处理水至厌氧区11。

为了进一步优化上述技术方案，过滤装置4包括微滤膜过滤器41和羟基铁滤床42，微滤膜过滤器41用于接收沉淀池2的出水，并且将经过过滤的水排向羟基铁滤床42。

为了进一步优化上述技术方案，羟基铁滤床42内填充的材料为粒径小于3nm的feooh。

为了进一步优化上述技术方案，好氧区13内部设置有do自控仪131和曝气装置132。

本发明还公开了一种水体富营养化控制方法，包括以下步骤：

s1：通过自吸泵3将富营养化水体和沉淀池2底部高污泥浓度的处理水泵入厌氧区11，并依次经过缺氧区12、好氧区13、沉淀池2；

s2：沉淀池2中的水通过排水口流向微滤膜过滤器41，去除悬浮物质后，进入羟基铁滤床42，经处理后的再生水通过布水器5流至水体中。

为了进一步优化上述技术方案，自吸泵3与富营养化水体之间、自吸泵3与沉淀池2之间均设置有用于控制流速的电磁阀7。

为了进一步优化上述技术方案，缺氧区12中的溶解氧控制在0～0.2mg/l，好氧区13中的溶解氧控制在0.5～0.8mg/l，ph值控制在8.0。

实施例1

s1：通过自吸泵3将富营养化水体和沉淀池2底部高污泥浓度的处理水泵入厌氧区11，并依次经过缺氧区12、好氧区13、缺氧区12、好氧区13、沉淀池2，其中缺氧区的溶解氧控制在0.1mg/l，好氧区中的溶解氧控制在0.5mg/l；

s2：沉淀池2中的水通过排水口流向微滤膜过滤器41，去除悬浮物质后，进入羟基铁滤床42，经处理后的再生水通过布水器5流至水体中，其中羟基铁滤床的粒径小于3nm，过水流量为12床体积/小时。

一个月后对实验水质进行检测，富营养化水体中tn的去除率为35％，对doc的去除率为45％，对tp的去除率为40％，并且水体质量达到了地表水ii类标准。

实施例2

s1：通过自吸泵3将富营养化水体和沉淀池2底部高污泥浓度的处理水泵入厌氧区11，并依次经过缺氧区12、好氧区13、缺氧区12、好氧区13、沉淀池2，其中缺氧区的溶解氧控制在0.01mg/l，好氧区中的溶解氧控制在0.7mg/l；

s2：沉淀池2中的水通过排水口流向微滤膜过滤器41，去除悬浮物质后，进入羟基铁滤床42，经处理后的再生水通过布水器5流至水体中，其中羟基铁滤床的粒径小于3nm，过水流量为11床体积/小时。

一个月后对实验水质进行检测，富营养化水体中tn的去除率为36％，对doc的去除率为42％，对tp的去除率为42％，并且水体质量达到了地表水ii类标准。

实施例3

s1：通过自吸泵3将富营养化水体和沉淀池2底部高污泥浓度的处理水泵入厌氧区11，并依次经过缺氧区12、好氧区13、缺氧区12、好氧区13、沉淀池2，其中缺氧区的溶解氧控制在0.2mg/l，好氧区中的溶解氧控制在0.8mg/l；

s2：沉淀池2中的水通过排水口流向微滤膜过滤器41，去除悬浮物质后，进入羟基铁滤床42，经处理后的再生水通过布水器5流至水体中，其中羟基铁滤床的粒径小于3nm，过水流量为10床体积/小时。

一个月后对实验水质进行检测，富营养化水体中tn的去除率为37％，对doc的去除率为46％，对tp的去除率为38％，并且水体质量达到了地表水ii类标准。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。