一种渗滤系统及污水处理方法

1.本发明涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种渗滤系统及污水处理方法。


背景技术：

2.脱氮和除磷作为污水处理的关键环节，一直以来都是国内外污水处理领域的研究热点。
3.近年来新型生物脱氮除磷工艺较多，研究者们主要依靠厌氧释磷和好氧吸磷对污水中的磷素污染物进行去除，常见生物除磷工艺包括厌氧
‑
好氧生物除磷工艺、弗斯特利普(phostrip)除磷工艺等。生物脱氮除磷工艺的操作条件复杂且难以规模化应用，使其在实际应用中难以发挥效用。因此，对传统生物脱氮工艺的进一步优化变得尤为紧迫。
4.传统生物脱氮依靠硝化和反硝化为主要途径对污水中的氮素污染物进行去除，常见生物脱氮工艺包括三段生脱氮工艺、前置缺氧
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好氧生物脱氮工艺、后置缺氧
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好氧生物脱氮工艺、巴颠甫(bardenpho)生物脱氮工艺等。
5.传统生物脱氮工艺的主要功能微生物是硝化菌、反硝化菌；生物除磷工艺的主要功能微生物是除磷菌。这些微生物的生长繁殖对外界环境条件有一定的要求，其中温度对其影响甚重。通常而言，这些微生物在25～35℃中温条件下能较好的生长，但是多数污水处理厂每年均会有一段时期面临低温环境，当温度低至10～15℃时，微生物的生长繁殖将受到不同程度的抑制，导致其代谢能力下降，出水氮、磷污染物浓度升高，出水水质难以达标排放，而污水未达标处理即排入河流将对水生态环境造成严重的威胁。
6.因此，如何解决低温条件下生物处理系统的氮、磷污染物排放难以达标的问题，已经成为污水处理领域的技术难点，研发低温条件下能取得良好脱氮除磷效果的生物处理系统及方法显得尤为重要。
7.综上所述，本发明所要解决的技术问题如下：
8.1.新型生物脱氮除磷工艺层出不穷，但由于操作条件更加复杂而使得规模化应用较为困难；
9.2.传统生物脱氮在应用过程中每年都会有一段时期面临低温环境，而当温度低至10～15℃时，硝化菌、反硝化菌等微生物的生长繁殖将受到不同程度的抑制，导致其代谢能力下降，出水氮、磷污染物浓度升高，出水水质难以达标排放，而污水未达标处理即排入河流将对水生态环境造成严重的威胁。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供一种渗滤系统及污水处理方法，有效解决了现有技术中生物脱氮除磷工艺在低温环境下污水处理效果难以达标的技术问题。
11.本发明一方面提供了一种渗滤系统，包括渗滤装置、蓄水装置、超声装置和排水装置：
12.所述渗滤装置的出水端通过连通层与所述蓄水装置连通，所述连通层设置于所述
蓄水装置内侧底部；
13.所述超声装置与所述蓄水装置连接；
14.所述排水装置通过出水结构与所述蓄水装置连通，所述出水结构的进水端设置于所述蓄水装置侧部。
15.进一步的，所述超声装置的输出端设置于所述蓄水装置内侧。
16.进一步的，所述超声装置的输出功率密度为0.15～0.3w/l。
17.进一步的，所述渗滤装置包括第一反应区和第二反应区，所述第二反应区的出水端与所述连通层连接，所述第一反应区的出水端与所述第二反应区的进水端之间设置有有机碳源滤料层。
18.进一步的，所述第一反应区的进水端上设置有随时滤料层。
19.进一步的，所述第一反应区包括好氧滤料，所述好氧滤料上负载有好氧菌。
20.进一步的，所述第二反应区包括厌氧滤料，所述厌氧滤料上负载有厌氧菌。
21.进一步的，所述第二反应区的高度不高于出水口的高度，所述蓄水装置与所述出水结构在所述出水口处连接。
22.进一步的，还包括布水装置，所述布水装置的出水端面向所述碎石滤料层的进水端设置。
23.本发明另一方面提供了一种污水处理方法，采用所述的一种渗滤系统处理污水，包括如下步骤：
24.步骤s10：淹水期开始前，打开超声装置，在超声装置工作预设超声时长后，进入淹水期；
25.步骤s20：在进入淹水期后，关闭超声装置；
26.步骤s30：若蓄水装置中水面高度大于等于出水口的高度，且实际淹水期时长等于预设淹水时长时，进入落干期，所述落干期的工作时长为预设落干时长，继续步骤s10；若蓄水装置中水面高度小于出水口的高度时，或实际淹水期时长不等于预设淹水时长时，则继续淹水期；直至渗滤系统的总运行时长等于渗滤系统的预设运行时长；
27.其中，所述预设淹水时长与预设落干时长的时长比为1：3～1：5，所述预设落干时长大于等于所述预设超声时长。
28.综上所述，本发明至少具有如下技术效果：
29.1.本发明通过设置超声装置，并使超声装置与蓄水装置连接，使得渗滤装置位于蓄水平面之下的渗滤环境受到超声影响，从而使得微生物在低温条件下的代谢功能大幅提高，抵御低温的能力增强，提高了在低温环境下生物脱氮除磷的渗滤效果；
30.2.本发明通过将超声装置的输出端设置于蓄水装置内侧，进一步避免了超声装置输出的超声波的损失，增强了超声波对微生物的强化作用，进而增强了低温条件下的脱氮除磷效果；
31.3.本发明通过设置超声装置的输出功率密度为0.15～0.3w/l，使得微生物细胞壁和细胞膜的通透性得到大幅提升，提高了细胞的新陈代谢功能，同时维持了良好的细胞生物活性，从而进一步提高了低温脱氮除磷的效率；
32.4.本发明通过在第二反应区的输入端设置有机碳源滤料层，使得有机碳源滤料可为反硝化补充有机碳源，避免了因有机物缺乏而导致的脱氮除磷效率低的问题；
33.5.本发明提供的一种渗滤系统，无需额外增加曝气设备，节省了氧耗；采用有机碳源滤料作为缓释碳源，为反硝化提供有机碳源，节省了外源有机物的添加量；采用低强度超声波来强化低温脱氮除磷效果，节省了加热能耗。此外，该系统不产剩余污泥，不需要对剩余污泥额外进行处理和处置，综合运行成本低；
34.6.本发明提供的一种污水处理方法，当水力负荷和淹水期、落干期时间比等条件一定时，根据不同低温条件对渗滤系统的影响，调节超声装置的功率密度、预设超声时长来强化低温脱氮除磷效果，操作简便，灵活度高，可为运行效果的稳定提供有效保障。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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，下面所描述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。
36.图1是本发明中渗滤系统的示意图；
37.图2是本发明中污水处理方法的示意图。
38.其中，1、进水池；2、渗滤装置；3、蓄水装置；4、排水装置；5、布水器；6、计量泵；7、继电器；8、布水区；9、碎石滤料层；10、第一反应区；11、有机碳源滤料层；12、第二反应区；13、第二穿孔隔板；14、第一穿孔隔板；15、连通层；16、超声波换能器；17、超声波发生器；18、出水结构。
具体实施方式
39.以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"垂直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
44.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
45.实施例1：
46.如图1所示，本发明实施例1提供了一种渗滤系统，包括渗滤装置2、蓄水装置3、超声装置和排水装置4：
47.所述渗滤装置2的出水端通过连通层15与所述蓄水装置3连通，所述连通层15设置于所述蓄水装置3内侧底部；
48.所述超声装置与所述蓄水装置3连接；
49.所述排水装置4通过出水结构18与所述蓄水装置3连通，所述出水结构18的进水端设置于所述蓄水装置3侧部。
50.所述渗滤装置2与蓄水装置3的内径比为1：2～1：5。所述连通层15的高度为2～5cm，采用粒径为0.2～0.5cm的陶粒进行填充。
51.所述超声装置输出的超声波作用于所述蓄水装置3，所述超声装置的输出端设置于蓄水装置3的外侧、外壁、内壁和/或内部。通过设置超声装置，并使超声装置与蓄水装置3连接，使得渗滤装置2位于蓄水平面之下的渗滤环境受到超声影响，从而在低温环境下提高了生物脱氮的渗滤效果。
52.所述出水结构18的出水端用于将蓄水装置3中的水导入排水装置4。
53.通过设置蓄水装置3为缺氧滤料提供了良好的缺氧环境，并为延长反应时间提供了有利条件，同时，使得第二反应区12处于良好的缺氧状态，为低温脱氮提供了良好的环境。
54.进一步的，所述超声装置的输出端设置于所述蓄水装置3内侧。
55.通过将超声装置的输出端设置于蓄水装置3内侧，进一步避免了超声装置输出的超声波的损失，增强了超声波对微生物的强化作用，进而增强了低温条件下的脱氮除磷效果。
56.进一步的，所述超声装置的输出功率密度为0.15～0.3w/l。
57.当超声装置的输出功率密度低于0.15w/l时，无法使得细胞发生胞内质旋转、胞内微流及涡旋运动，从而无法增大细胞壁和细胞膜的通透性，进而无法提高细胞的新陈代谢功能；当超声装置的输出功率密度大于0.3w/l时，存在空化效应，使得空泡周围的细胞壁和细胞膜被击穿，从而使得细胞失去通透性，进而降低了微生物的生物活性。
58.通过设置超声装置的输出功率密度为0.15～0.3w/l，使得微生物细胞壁和细胞膜的通透性得到大幅提升，提高了细胞的新陈代谢功能，同时维持了良好的细胞生物活性，从
而进一步提高了低温脱氮除磷的效率。
59.进一步的，所述渗滤装置2包括第一反应区10和第二反应区12，所述第二反应区12的出水端与所述连通层15连接，所述第一反应区10的出水端与所述第二反应区12的进水端之间设置有有机碳源滤料层11。
60.第一反应区10与第二反应区12形成阶梯式减小的渗滤孔隙结构，以提高对污水的渗滤效果，使得出水水质量更高。例如：所述第一反应区10采用粗河砂、沸石砂按照质量比4：1～10：1均匀混合后进行填充，粗河砂的平均粒径为0.6～1.0mm，沸石砂的平均粒径为1.5～3.0mm。所述第二反应区12采用细河砂、生物炭按照质量比5：1～15：1均匀混合后进行填充，细河砂的平均粒径为0.1～0.3mm，生物炭的平均粒径为0.05～0.15mm。所述第一反应区10与第二反应区12的高度比为1：1～3：1。优选的，粗河砂或细河砂的粒径沿污水处理方向依次减小。其中，加入生物炭能够更好的吸附污染物，为反硝化脱氮和除磷提供了有利条件。同时，丰富的滤料类型为吸附污染物提供了十分有利的条件。
61.通过在第二反应区12的输入端设置有机碳源滤料层11，有机碳源滤料层11用于为反硝化补充有机碳源，避免了因有机物缺乏而导致的脱氮除磷效率低的问题。优选的，所述有机碳源滤料层11的高度为2～5cm，长度为0.5～1cm的碳化非织造过滤材料，如丝瓜络碎条。
62.所述有机碳源滤料层11与第二反应区12之间设置有第一穿孔隔板14，第一穿孔隔板14用分割有机碳源滤料层11与第二反应区12，避免有机碳源滤料层11变形，保证了有机碳源滤料层11性能的稳定，从而提高了系统的使用寿命。
63.进一步的，所述第一反应区10的进水端上设置有碎石滤料层9。
64.所述碎石滤料层9的高度为2～10cm，采用粒径为0.5～1.5cm的碎石进行填充。
65.所述碎石滤料层9与第一反应区10之间设置有第二穿孔隔板13，第二穿孔隔板13用分割碎石滤料层9与第一反应区10，避免碎石滤料层9的变形，保证了碎石滤料层9性能的稳定，从而提高了系统的使用寿命。
66.进一步的，所述第一反应区10包括好氧滤料，所述好氧滤料上负载有好氧菌。通过混合液悬浮固体浓度为3000～6000mg/l的好氧活性污泥对基础滤料进行接种，得到好氧滤料。
67.进一步的，所述第二反应区12包括厌氧滤料，所述厌氧滤料上负载有厌氧菌。通过混合液悬浮固体浓度为5000～8000mg/l的厌氧活性污泥对基础滤料进行接种，得到厌氧滤料。
68.进一步的，所述第二反应区12的高度不高于出水口的高度，所述蓄水装置3与所述出水结构18在所述出水口处连接。
69.第二反应区12的高度不大于所述蓄水装置3与所述出水结构18连接处的最高点，用于使得第二反应区12内的厌氧滤料始终处于淹水状态，为厌氧细胞提供了良好的缺氧环境。当所述出水结构18与所述蓄水装置3的连接处位于所述蓄水装置一侧最上方时，所述第二反应区12的长度与所述蓄水装置的高度相同；当所述出水结构18与所述蓄水装置3的连接处位于所述蓄水装置一侧表面时，所述第二反应区12的长度不大于所述出水结构18连接处的最高点。
70.进一步的，还包括布水装置，所述布水装置的出水端面向所述碎石滤料层9的进水
端设置。
71.所述布水装置用于将预定量的污水布洒至碎石滤料层9，从而实现对渗滤装置2中淹水期、落干期交替运行和污水流速的控制。
72.具体的，所述布水装置包括进水池1、布水器5、计量泵6和/或继电器7，所述进水池1与渗滤装置2上方的布水器5通过水管连通，计量泵6和继电器7与水管连接。
73.污水储存在进水池1内，通过计量泵6将污水泵入布水器5，通过继电器7控制淹水和落干时间，污水从布水器5喷洒进入渗滤装置2中，依次流经布水区8、碎石滤料层9、第一反应区10、有机碳源滤料层11、第二反应区12，再流经连通层15后进入蓄水装置3，通过超声波发生器17和超声波换能器16控制超声装置的超声功率和预设超声时长，处理后的污水由蓄水装置3上出水结构18进入排水装置4，从而完成污水的净化。
74.所述布水装置与所述第一反应区10的进水端之间为布水区8，布水区8的高度为10～30cm。
75.实施例2：
76.如图2所示，本发明实施例2提供了一种污水处理方法，采用所述的一种渗滤系统处理污水，包括如下步骤：
77.步骤s10：淹水期开始前，打开超声装置，在超声装置工作预设超声时长后，进入淹水期；
78.步骤s20：在进入淹水期后，关闭超声装置；
79.步骤s30：若蓄水装置3中水面高度大于等于出水口的高度，且实际淹水期时长等于预设淹水时长时，进入落干期，所述落干期的工作时长为预设落干时长，继续步骤s10；若蓄水装置中水面高度小于出水口的高度时，或实际淹水期时长不等于预设淹水时长时，则继续淹水期；直至渗滤系统的总运行时长等于渗滤系统的预设运行时长；
80.其中，所述预设淹水时长与预设落干时长的时长比为1：3～1：5，所述预设落干时长大于等于所述预设超声时长。
81.渗滤装置2采用淹水期、落干期交替运行的模式进行渗滤。通过继电器7调节渗滤装置2的淹水期与落干期的时间比为1：3～1：5，在淹水期，污水进入第一反应区10后，污水中的污染物被第一反应区10中的有氧滤料吸附；进入落干期后，空气进入第一反应区10内，使得有氧滤料中溶解氧的含量逐渐升高，当溶解氧浓度高于预定浓度，有氧滤料上的微生物开始分解转化淹水期所吸附的污染物，例如：化学需氧量(cod)被好氧异养菌降解，氨氮(nh
4+
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n)被氧化成硝酸盐氮(no3‑
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n)，总氮(tn)被微生物消耗，部分总磷(tp)被微生物同化作用消耗，即实现了污染物中cod、nh
4+
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n、tn、tp的去除。
82.接着，污水流经有机碳源滤料层11，有机碳源滤料缓慢溶出有机物，用于为后续反应补充有机碳源。然后，污水进入第二反应区12，由于第二反应区12的高度不大于所述蓄水装置3与所述出水结构18连接处的最高点，使得第二反应区12内的厌氧滤料始终处于淹水状态，为厌氧细胞提供了良好的缺氧环境，同时厌氧滤料中混有生物炭，可更好的吸附污染物，为反硝化脱氮和除磷提供了有利条件。每次淹水期结束后均使得第二反应区12的滤料始终处于淹水状态。
83.每次落干期结束前5～30min，打开超声装置，如调节超声波发生器17和超声波换能器16，使超声频率为28khz，功率密度为0.15～0.3w/l，预设超声时长为5～30min。
84.最后，处理过的污水通过蓄水装置3一侧上方的出水结构18进入排水装置4。
85.实施例3：
86.采用成都某高校公寓区的生活污水作为处理对象，进水cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的质量浓度分别为180～300mg/l、32.5～46.8mg/l、40.1～54.5mg/l、3.1～5.2mg/l，ph值为6.7～8.3，运行期间温度设置为15℃，水力负荷为1m3/(m2·
d)，每天运行2个周期，每个周期运行12h，污水处理步骤设置如下：
87.步骤i：通过继电器7调节渗滤装置2的淹水期、落干期时间比为1：3；
88.步骤ii：在淹水期，关闭超声波发生器17，在落干期结束前10min打开并调节超声波发生器17，通过超声波换能器16使蓄水装置3内的超声频率为28khz，功率密度为0.15～0.2w/l，预设超声时长为10min；
89.步骤iii：辐照结束后，关闭超声波发生器17。
90.上述步骤i、ii、iii循环操作，共运行90天。每天第2个周期运行结束时取水样进行水质分析，水质指标分析均参照国家环保总局颁布的《水和废水监测分析方法(第四版)》进行。运行结果表明：系统对cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的平均去除率分别为96.6％、95.4％、87.2％、83.5％，出水ph值为6～9。
91.实施例4
92.采用成都某高校公寓区的生活污水作为处理对象，进水cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的质量浓度分别为180～300mg/l、32.5～46.8mg/l、40.1～54.5mg/l、3.1～5.2mg/l，ph值为6.7～8.3，运行期间温度设置为10℃，水力负荷为1m3/(m2·
d)，每天运行2个周期，每个周期运行12h，其余操作步骤设置如下：
93.步骤i：通过继电器7调节渗滤装置2的淹水期、落干期时间比为1：5；
94.步骤ii：在淹水期，关闭超声波发生器17，在落干期结束前20min打开并调节超声波发生器17，通过超声波换能器16使蓄水装置3内超声频率为28khz，功率密度为0.2～0.25w/l，预设超声时长为20min；
95.步骤iii：辐照结束后，关闭超声波发生器17。
96.上述步骤i、ii、iii循环操作，共运行90天。每天第2个周期运行结束时取水样进行水质分析，水质指标分析均参照国家环保总局颁布的《水和废水监测分析方法(第四版)》进行。运行结果表明：系统对cod、nh
4+
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n、tn、tp的平均去除率分别为90.4％、85.8％、80.1％、82.5％，出水ph值为6～9。
97.为进一步证明蓄水装置3的效果，设置对比例1和对比例2。其中，对比例1与对比例2中所采用的渗滤系统取消了蓄水装置、超声波换能器、超声波发生器，且排水口直接设置在渗滤装置底部，其余结构与实施例1和实施例2中的渗滤系统相同。
98.对比例1：
99.采用成都某高校公寓区的生活污水作为处理对象，进水cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的质量浓度分别为180～300mg/l、32.5～46.8mg/l、40.1～54.5mg/l、3.1～5.2mg/l，ph值为6.7～8.3，运行期间温度设置为15℃，水力负荷为1m3/(m2·
d)，每天运行2个周期，每个周期运行12h，通过继电器调节渗滤装置的淹水期、落干期时间比为1：3，共运行90天。每天第2个周期运行结束时取水样进行水质分析，水质指标分析均参照国家环保总局颁布的《水和废水监测分析方法(第四版)》进行。运行结果表明：系统对cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的平均去除率分别为
80.5％、75.2％、51.7％、53.2％，出水ph值为6～9。相比之下，反应温度为15℃时，实施例1对污水中cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的平均去除率比对比例1分别提高了16.1、20.2、35.5、30.3个百分点。
100.试验证明，蓄水装置的设置能有效提高渗滤系统的低温脱氮除磷效果。
101.对比例2：
102.采用成都某高校公寓区的生活污水作为处理对象，进水cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的质量浓度分别为180～300mg/l、32.5～46.8mg/l、40.1～54.5mg/l、3.1～5.2mg/l，ph值为6.7～8.3，运行期间温度设置为10℃，水力负荷为1m3/(m2·
d)，每天运行2个周期，每个周期运行12h，通过继电器调节渗滤装置的淹水期、落干期时间比为1：5，共运行90天。每天第2个周期运行结束时取水样进行水质分析，水质指标分析均参照国家环保总局颁布的《水和废水监测分析方法(第四版)》进行。运行结果表明：系统对cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的平均去除率分别为65.2％、32.9％、32.3％、49.6％，出水ph值为6～9。相比之下，反应温度为10℃时，实施例2对污水中cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的平均去除率比对比例2分别提高了25.2、52.9、47.8、32.9个百分点。
103.试验证明，蓄水装置的设置能有效提高渗滤系统的低温脱氮除磷效果。
104.为进一步证明超声装置带来的低强度超声效果，设置对比例3和对比例4。其中，对比例3与对比例4中所采用的渗滤系统取消了超声波换能器、超声波发生器，其余结构与实施例1和实施例2中的渗滤系统相同。
105.对比例3：
106.采用成都某高校公寓区的生活污水作为处理对象，进水cod、nh
4+
‑
n、tn、tp的质量浓度分别为180～300mg/l、32.5～46.8mg/l、40.1～54.5mg/l、3.1～5.2mg/l，ph值为6.7～8.3，运行期间温度设置为15℃，水力负荷为1m3/(m2·
d)，每天运行2个周期，每个周期运行12h，通过继电器调节渗滤装置的淹水期、落干期时间比为1：3，共运行90天。每天第2个周期运行结束时取水样进行水质分析，水质指标分析均参照国家环保总局颁布的《水和废水监测分析方法(第四版)》进行。运行结果表明：系统对cod、nh
4+
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n、tn、tp的平均去除率分别为89.3％、86.2％、69.3％、67.9％，出水ph值为6～9。相比之下，反应温度为15℃时，实施例1对污水中cod、nh
4+
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n、tn、tp的平均去除率比对比例3分别提高了7.3、9.2、17.9、15.6个百分点。
107.试验证明，低强度超声波的设置能有效提高渗滤系统的低温脱氮除磷效果，可以根据反应温度的高低对超声功率密度、预设超声时长进行灵活调整，确保运行效果的稳定性。
108.对比例4：
109.采用成都某高校公寓区的生活污水作为处理对象，进水cod、nh
4+
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n、tn、tp的质量浓度分别为180～300mg/l、32.5～46.8mg/l、40.1～54.5mg/l、3.1～5.2mg/l，ph值为6.7～8.3，运行期间温度设置为10℃，水力负荷为1m3/(m2·
d)，每天运行2个周期，每个周期运行12h，通过继电器调节渗滤装置的淹水期、落干期时间比为1：5，共运行90天。每天第2个周期运行结束时取水样进行水质分析，水质指标分析均参照国家环保总局颁布的《水和废水监测分析方法(第四版)》进行。运行结果表明：系统对cod、nh
4+
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n、tn、tp的平均去除率分别为81.3％、55.4％、52.8％、61.3％，出水ph值为6～9。相比之下，反应温度为10℃时，实施例2
对污水中cod、nh
4+
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n、tn、tp的平均去除率比对比例4分别提高了9.1、30.4、27.3、21.2个百分点。
110.试验证明，低强度超声波的设置能有效提高渗滤系统的低温脱氮除磷效果，可以根据反应温度的高低对超声功率密度、预设超声时长进行灵活调整，确保运行效果的稳定性。
111.为进一步证明淹水期、落干期时间比的设置所带来的技术效果，设置对比例5和对比例6。其中，对比例5与对比例6与实施例1和实施例2采用相同的渗滤系统，在污水处理时淹水期和落干期的时间比不同，其余工艺步骤和工艺参数均相同。
112.对比例5：
113.采用成都某高校公寓区的生活污水作为处理对象，进水cod、nh
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n、tn、tp的质量浓度分别为180～300mg/l、32.5～46.8mg/l、40.1～54.5mg/l、3.1～5.2mg/l，ph值为6.7～8.3，运行期间温度设置为15℃，水力负荷为1m3/(m2·
d)，每天运行2个周期，每个周期运行12h，其余操作步骤设置如下：
114.步骤i：通过继电器7调节渗滤装置2的淹水期、落干期时间比为1：2；
115.步骤ii：在淹水期，关闭超声波发生器17，在落干期结束前10min打开并调节超声波发生器17，通过超声波换能器16使蓄水装置3内超声频率为28khz，功率密度为0.15～0.2w/l，预设超声时长为10min；
116.步骤iii：辐照结束后，关闭超声波发生器17。
117.上述步骤i、ii、iii循环操作，共运行90天。每天第2个周期运行结束时取水样进行水质分析，水质指标分析均参照国家环保总局颁布的《水和废水监测分析方法(第四版)》进行。运行结果表明：系统对cod、nh
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n、tn、tp的平均去除率分别为86.1％、84.3％、77.5％、68.4％，出水ph值为6～9。
118.试验证明，反应温度为15℃时，实施例1对污水中cod、nh
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n、tn、tp的平均去除率比对比例5分别提高了10.5、11.1、9.7、15.1个百分点，这是由于随着落干时间的缩短，可用于微生物降解污水中污染物的时间也有所减少，因而低温条件下的脱氮除磷性能有所下降。超声强化作用需要在适宜的淹水期、落干期时间下才能发挥最大的作用。
119.对比例6：
120.采用成都某高校公寓区的生活污水作为处理对象，进水cod、nh
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n、tn、tp的质量浓度分别为180～300mg/l、32.5～46.8mg/l、40.1～54.5mg/l、3.1～5.2mg/l，ph值为6.7～8.3，运行期间温度设置为10℃，水力负荷为1m3/(m2·
d)，每天运行2个周期，每个周期运行12h，其余操作步骤设置如下：
121.步骤i：通过继电器7调节渗滤装置2的淹水期、落干期时间比为1：6；
122.步骤ii：在淹水期，关闭超声波发生器17，在落干期结束前20min打开并调节超声波发生器17，通过超声波换能器16使蓄水装置3内超声频率为28khz，功率密度为0.2～0.25w/l，预设超声时长为20min；
123.步骤iii：辐照结束后，关闭超声波发生器17。
124.上述步骤i、ii、iii循环操作，共运行90天。每天第2个周期运行结束时取水样进行水质分析，水质指标分析均参照国家环保总局颁布的《水和废水监测分析方法(第四版)》进行。运行结果表明：系统对cod、nh
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n、tn、tp的平均去除率分别为71.3％、76.2％、65.6％、
62.7％，出水ph值为6～9。
125.试验证明，反应温度为10℃时，实施例2对污水中cod、nh
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n、tn、tp的平均去除率比对比例6分别提高了19.1、9.6、14.5、19.8个百分点，这是由于随着淹水时间的缩短，可用于滤料和生物膜吸附、截留污水中污染物的时间也有所减少，因而低温条件下的脱氮除磷性能有所下降。超声强化作用需要在适宜的淹水期、落干期时间下才能发挥最大的作用。
126.本发明提供的一种渗滤系统，具有丰富的滤料类型、良好的缺氧状态、充足的有机碳源，为渗滤系统脱氮除磷提供了基础条件，低强度超声波的施加使得微生物在低温条件下的代谢功能大幅提高，抵御低温的能力增强，脱氮除磷效果好。
127.本发明提供的一种渗滤系统，无需额外增加曝气设备，节省了氧耗；采用有机碳源滤料作为缓释碳源，为反硝化提供有机碳源，节省了外源有机物的添加量；采用低强度超声波来强化低温脱氮除磷效果，节能了加热能耗。此外，该系统不产剩余污泥，不需要对剩余污泥额外进行处理和处置，综合运行成本低。
128.本发明提供的一种污水处理方法，当水力负荷和淹水期、落干期时间比等条件一定时，根据不同低温条件对渗滤系统的影响，调节超声装置的功率密度、预设超声时长来强化低温脱氮除磷效果，操作简便，灵活度高，可为运行效果的稳定提供有效保障。
129.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。