CN104276722A

CN104276722A - 新型尾水提标系统

Info

Publication number: CN104276722A
Application number: CN201410316054.9A
Authority: CN
Inventors: 吴兆锋; 蒲宇; 肖峰; 林冬华; 陈爱莲; 龚中明; 袁挺; 游清红
Original assignee: GUANGDONG KAIYUAN ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG KAIYUAN ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2034-07-04
Also published as: CN104276722B

Abstract

本发明公开一种新型尾水提标系统，其包括依次相连的配水井、第一生物活性反应池、缺氧反硝化反应池、第二生物活性反应池、混凝沉淀池、光催化与高级氧化装置、活化反应池、自然释放池、机械过滤器和活性炭过滤器，藉此，通过上述一系列污水处理工艺，对污水进行多重处理，使处理后的水质达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002Ⅳ类水体要求，减少污水对于环境的危害。

Description

新型尾水提标系统

技术领域

本发明涉及污水处理领域技术，尤其是指一种新型尾水提标系统。

背景技术

随着人口增长和社会经济的快速发展，工业废水和生活污水的排放量日益增加，为了保证经济建设与环境保护的协调发展，各地大量兴建污水处理厂，对污废水进行集中处理，处理后尾水一般直接排于地表。污水处理厂的建设和运行在一定程度上减轻了地表水的污染负荷，有效保证了地表水环境质量和功能。然而，基于污水处理厂大多执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B 排放标准，而根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中水域功能和分类标准中规定，地表水中最低标准为Ⅴ类水，主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。两标准中主要指标对比可以看出现行污水处理厂排放标准仍然劣于地表水Ⅴ类标准，说明污水处理厂尾水即使达标排放仍然会加重地表水环境的恶化。因此，应设计对污水处理厂尾水进行再次处理的系统，使尾水符合《地表水环境质量标准》，减少尾水对地表环境的危害。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种新型尾水提标系统，通过依次相连的第一生物活性反应池、缺氧反硝化反应池、第二生物活性反应池、混凝沉淀池、光催化与高级氧化装置等一系列污水处理工艺，对污水进行多重处理，使处理后的水质达到《地表水环境质量标准》 GB3838-2002 Ⅳ类水体要求，减少污水对于环境的危害。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种新型尾水提标系统，包括依次相连的配水井、具有硝化功能，同时去除水中COD和TP的第一生物活性反应池、用于脱氮的缺氧反硝化反应池、去除水中多余营养物质的第二生物活性反应池、用于除磷的混凝沉淀池、去除水中生物及COD的光催化与高级氧化装置、活化反应池、自然释放池以及用于去除水中SS、吸附COD的机械过滤器和活性炭过滤器，其中，

该配水井出水口与上述第一生物活性反应池连通；

该第一生物活性反应池底部铺设有用于防止污水渗透到地下的防渗膜体系，于第一生物活性反应池内填充有填料，并于池面上种植有用于吸收水中污染物质的湿地植物，该湿地植物分解水中有机物质，去除水中氨、氮元素；该第一生物活性反应池还具有一曝气装置，该曝气装置包括风机以及连接于该风机上的曝气管，该曝气管铺设于上述防渗膜体系上方，该曝气管上设置有气孔，风机产生的气流经气孔散发于生物活性反应池内；

该缺氧反硝化反应池包括填充有砂滤层的过滤器、用于将待处理水引入过滤器的流入管、配水器、处理过的水排出管、空气提升管、空气进入管、砂洗装置和反冲洗水排出管，该过滤器为中空桶状，于过滤器中填充有砂滤层；该流入管由过滤器上端向下延伸至过滤器下端，于流入管进水口处设置有用于在缺氧反硝化之前投加营养物质的营养物质投加机构；该配水器用于分配进水，其设置于流入管下端；该水排出管设置于过滤器上部；该空气提升管设置于过滤器中心，其穿过过滤器上部，并向下延伸至过滤器下端；该空气进入管设置于空气提升管内，并且空气提升管的下端低于空气进入管的下端，砂洗装置设置于空气提升管上端，反冲洗水排出管一端位于砂洗装置下方，并与空气提升管连通，另一端倾斜向下伸出过滤器外，该缺氧反硝化反应池工作时，通过流入管向下流动的水在配水器处广泛散布；配水器排出的水通过砂滤层中的孔过滤上升至过滤器上部变为处理过的水，当处理过的水的水位达到一定值时，处理过的水由设置于过滤器上部的水排出管排至第二生物活性反应池中；压缩空气进入空气进入管中，压缩空气的运动能量将过滤器下部被污染的砂通过空气提升管移动至过滤器上部；被污染的砂和水通过空气提升管上升至砂滤层后，一部分水经砂滤层过滤成为处理过的水，由水排出管排至第二生物活性反应池中，另一部分含有砂洗水及水中外来物质的反冲洗水由反冲洗水排出管排出，砂由空气提升管下落至过滤器内，下落过程中被水重新洗净；

该缺氧反硝化反应池中，反硝化细菌在缺氧条件下，利用硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐和亚硝酸盐还原成气态氮和氧化亚氮的过程

总反应式为：

反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O2为电子进行呼吸；在无氧而有NO3-或NO2-存在时，则以NO3-或NO2-为电子受体，以有机碳作为电子供体和营养源进行反硝化反应；在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程，反应如下：

反硝化还原和微生物合成的总反应式为：

在反应过程中，96％的NO₃-N经异化过程还原，4％经同化过程合成微生物；

该第二生物活性反应池底部铺设有用于防止污水渗透到地下的防渗膜体系，于第二生物活性反应池内填充有填料，并于池面上种植有湿地植物；该第二生物活性反应池还具有一曝气装置，该曝气装置包括风机以及连接于该风机上的曝气管，该曝气管铺设于上述防渗膜体系上方，该曝气管上设置有气孔，风机产生的气流经气孔散发于生物活性反应池内；

该混凝沉淀池包括有混凝反应池、进水口、沉淀池、隔板、出水口和污泥排放口，该隔板横设于沉淀池内将沉淀池分隔成上下两层，上层为清水区，下层为污泥区，上述出水口设置于清水区池壁上，并与进水口相对，上述污泥出排放口设置于污泥区池壁上与出水口同侧；该进水口处设置有竖板，该竖板与沉淀池壁之间形成进水通道，该进水通道与上述污泥区相连通；该隔板上设置有复数个用于防止污泥进入清水区的斜管，该复数个斜管上端分别朝向出水口，下端分别朝向污泥区；混凝沉淀池工作时，向污水中投放混凝剂，如硫酸亚铁或PAM，污水由进水通道进入污泥区中，通过斜管进入清水区中，由于斜管的阻挡阻尼作用，污水中的泥沙、絮状物由斜管沉降返回污泥区，清水通过出水口排出，污泥沉淀于污泥区中；混凝剂中的无机金属盐破坏胶体间的稳定与水中溶解性的盐类生成不溶性小颗粒，这些小颗粒经脱稳与凝聚成较大的颗粒而沉降，磷元素在混凝沉淀过程沉淀在污泥中，污泥经沉淀池排出池外，水中的磷元素含量降低；

该光催化与高级氧化装置用于激发电子造成空穴点位，并激发双氧水，产生强氧性的自由羟基，去除水中生物和COD，该装置包括用于杀灭水中微生物并分解水中有机物的光催化机构以及用于将水中有机或无机毒性污染物氧化为无毒或化合物的高级氧化机构，该光催化机构进水口与上述混凝沉淀池之出水口连通，该光催化机构出水口与高级氧化机构之进水口连通，并于光催化机构出水口与高级氧化机构之进水口之间管道上设置有用于投加双氧水的双氧水投加机构；

该光催化机构中设有半导体，该半导体基本能带为价带、导带和位于价带和导带之间的禁带，当能量等于或大于禁带宽度的光照射时，半导体价带上的电子可被激发跃迁到导带，同时在价带上产生相应的空穴，这样就在半导体内部生成电子-空穴对，由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面的不同位置，并以扩散的方式运动，电子也能够与O₂发生作用生成HO₂·和O₂-·等活性氧类，空穴能够同吸附在双氧水粒子表面的OH-或H2O发生作用生成活性羟基，活性羟基是一种活性更高的氧化物，能够无选择地氧化多种有机物并使之矿化，活性氧自由基也能参与氧化还原反应, 这些自由基可轻易破坏细菌的细胞膜，使细胞质流失，进而将细胞氧化，直接杀死细菌,同时可以把水中的有机物质彻底分解为二氧化碳和水；

该高级氧化机构中具有紫外光及强氧化剂过氧化氢，可以将水中有机或无机毒性污染物氧化为无毒或较易为微生物分解的化合物；

UV/H₂O₂的反应机理：1分子的H₂O₂首先在紫外光的照射下产生2分子的·OH，如下式所示:

羟基作为反应的中间产物，可诱发后面的链反应，水中的污染物直接氧化为无机物，或将其转化为低毒的易生物降解的中间产物；羟基自由基与有机物发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH的链式反应，或者通过生成有机过氧化自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO₂和H₂O；

该活化反应池进水口与上述高级氧化机构出水口连通，该活化反应池出水口与上述自然释放池之进水口连通，并于活化反应池中设置有通气机构；

该自然释放池内设置有通气机构，并于池底部铺设有防止污水渗透到地下的防渗膜体系，该自然释放池之出水口与上述多介质过滤器相连；

该机械过滤器之进水口与上述自然释放池之出水口连通，该机械过滤器为压力式过滤器，其内部装有至少一种过滤介质；

该活性炭过滤器用于去除水中色度、臭味、有机污染物、无机物、有毒重金属，其进水口与上述机械过滤器之出水口相连通，其内装有黑色粉末状或颗粒状的无定形活性炭，该活性炭是具有多个微孔和巨大比表面积的非极性吸附剂。

作为一种优选方案：所述防渗膜体系包括由下到上依次叠加的GCL膜、HDPE膜和无纺土工布。

作为一种优选方案：所述湿地植物为芦苇、芦竹、水葱或香蒲。

作为一种优选方案：所述营养物质为甲醇或乙酸钠。

作为一种优选方案：所述混凝沉淀池具有一用于向沉淀池投放混凝剂的混凝剂投加机构。

作为一种优选方案：所述混凝沉淀池之混凝反应池中设有搅拌机构。

作为一种优选方案：所述搅拌机构包括马达和叶轮，其中，该马达安装于混凝反应池上方，一传动轴连接于马达轴上，并伸进混凝反应池中，该叶轮安装于传动轴上，位于混凝反应池底部。

作为一种优选方案：所述机械过滤器为多介质过滤器，该多介质过滤器内装有多种过滤介质，其包括石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷和锰砂。

作为一种优选方案：所述混凝剂为硫酸亚铁或PAM。

作为一种优选方案：所述活性反应池为池塘结构。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过依次相连的配水井、第一生物活性反应池、缺氧反硝化反应池、第二生物活性反应池、混凝沉淀池、光催化与高级氧化装置、活化反应池、自然释放池、机械过滤器和活性炭过滤器等一系列污水处理工艺，对污水进行多重处理，使处理后的水质达到《地表水环境质量标准》 GB3838-2002 Ⅳ类水体要求，减少污水对于环境的危害。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

附图说明

图1为本发明之系统流程示意图；

图2为本发明之系统原理示意图；

图3为本发明之生物活性反应池示意图；

图4为本发明之防渗膜体系结构示意图。

附图标识说明：

10、配水井 11、出水口

20、第一生物活性反应池 21、防渗膜体系

211、GCL膜 212、HDPE膜

213、无纺土工布 22、填料

23、湿地植物 24、曝气装置

241、风机 242、曝气管

30、缺氧反硝化反应池 31、过滤器

311、砂滤层 32、流入管

33、配水器 34、水排出管

35、空气进入管 36、空气提升管

37、砂洗装置 38、反冲洗水排出管

39、营养物质投机机构 40、第二生物活性反应池

50、混凝沉淀池 51、混凝反应池

52、进水口 521、竖板

522、进水通道 53、沉淀池

531、清水区 532、污泥区

54、隔板 541、斜管

55、出水口 56、污泥排放口

57、混凝剂投加机构 58、搅拌机构

581、马达 582、叶轮

583、传动轴 60、光催化与高级氧化装置

61、光催化机构 62、高级氧化机构

63、双氧水投加机构 70、活化反应池

71、通气机构 80、自然释放池

90、机械过滤器 100、活性炭过滤器。

具体实施方式

本发明如图1至图4所示，一种新型尾水提标系统，包括依次相连的配水井10、第一生物活性反应池20、缺氧反硝化反应池30、第二生物活性反应池40、混凝沉淀池50、光催化与高级氧化装置60、活化反应池70、自然释放池80、机械过滤器90和活性炭过滤器100，其中：

该配水井10出水口11与上述第一生物活性反应池20连通。

该第一生物活性反应池20具有硝化功能，同时，可由植物吸收作用去除部分COD、TP，其底部铺设有用于防止污水渗透到地下的防渗膜体系21，该防渗膜体系21包括由下到上依次叠加的GCL膜211、HDPE膜212和无纺土工布213；于第一生物活性反应池20内填充有填料22，并于池面上种植有用于吸收水中污染物质的湿地植物23；该第一生物活性反应池20还具有一曝气装置24，该曝气装置24包括风机241以及连接于该风机241上的曝气管242，该曝气管242铺设于上述防渗膜体系21上方，该曝气管242上设置有气孔，风机241产生的气流经气孔散发于第一生物活性反应池20内；

该第一生物活性反应池20（Bio Activate Reactor），原理如下：

利用微生物的降解作用，分解有机物质，去除水中氨、氮元素。反应池为池塘结构，池底铺设防渗膜体系，防止污水渗入地下，池塘内填充填料，风机通过池底底部曝气管向反应池供氧。填料为反应池提供了巨大的表面积，大于300m2/m3，大大增加了水与微生物接触的面积。同时在池面种植湿地植物（芦苇、芦竹、水葱、香蒲等搭配种植），不但可以成为漂亮的景观，通过根部吸收一部分污染物质，还可以为反应器提供碳源，有助于提高反应器的效率。

该第一生物活性反应器20相比传统的生物反应器有如下优点：

1、反应面积大，能耗低，反应器可以灵活设置，后段可以根据需要改成反硝化段；

2、因为底部有曝气，可通过水的局部紊流冲刷填料，填料不易堵塞；

3、无大量污泥产生，系统基于多段生物原理，在空间上把反应池分成几段，通过控制生长环境，使每段的生物种类和数量都不一样，利用生物界食物链的原理，后段的生物以前段的生物为食物，生物数量逐级递减，最终达到无剩余污泥产生的效果。

该缺氧反硝化反应池30包括填充有砂滤层311的过滤器31、用于将待处理水引入过滤器31的流入管32、配水器33、处理过的水排出管34、空气进入管35、空气提升管36、砂洗装置37和反冲洗水排出管38，该过滤器31为中空状，砂在其中被清洗和待处理水在其中被过滤，流入管32向下延伸设置于过滤器31的侧部，于流入管32进水口处设置有用于在缺氧反硝化之前投加营养物质的营养物质投加机构39，该营养物质为甲醇或溶解氧；在直径上向下增大的配水器33设置于流入管32下端，通过流入管32向下流动的水在配水器33处广泛散布；于流入管32、配水器33和过滤器31内壁之间设置有砂滤层311，配水器33嵌入于砂滤层311中，配水器33排出的水通过砂滤层311中的孔过滤上升至过滤器31上部变为处理过的水，处理过的水由设置于过滤器31上部的水排出管34排至第二生物活性反应池40中；空气提升管36设置于过滤器31的中心，穿过过滤器31的上部，并向下延伸至过滤器31下端，空气进入管35设置于空气提升管36内，空气提升管36的下端比空气进入管35的下端更低，空气进入管35接收压缩空气，压缩空气的运动能量将过滤器31下部被污染的砂通过空气提升管36移动至过滤器31上部；砂洗装置37设置于空气提升管36上端，反冲洗水排出管38一端位于砂洗装置37下方，并与空气提升管36连通，另一端倾斜向下伸出过滤器31外，该砂洗装置37具有砂滤层311，被污染的砂和水通过空气提升管36上升至砂洗装置37中的砂滤层311后，一部分水经砂滤层311过滤成为处理过的水，由水排出管34排至第二生物活性反应池40中，另一部分水为砂洗水，砂洗水与水中外来物质由反冲洗水排出管38排出，砂由空气提升管36下落至过滤器31内；

该缺氧反硝化反应池30是反硝化细菌在缺氧条件下，利用硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐和亚硝酸盐还原成气态氮和氧化亚氮的过程。

总反应式为：

反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O₂为电子进行呼吸；在无氧而有NO₃-或NO₂-存在时，则以NO₃-或NO₂-为电子受体，以有机碳（碳水化合物，有机酸类，醇类以及烷烃类，苯酸盐类和其他苯衍生物）作为电子供体和营养源进行反硝化反应。在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程，反应如下：

反硝化还原和微生物合成的总反应式为：

在反应过程中，约96％的NO₃-N经异化过程还原，4％经同化过程合成微生物。

该缺氧反硝化滤池为高效脱氮滤池，具有占地面积小、滤床不宜堵塞、可以连续进水，连续反冲洗，不停机工作，反硝化效果高达95%以上。

该第二生物活性反应池40具有去除多余营养物质的功能，其底部铺设有与第一生物活性反应池10中相同，用于防止污水渗透到地下的防渗膜体系21，于第二生物活性反应池40内填充有填料22，并于池面上种植有湿地植物23；该第二生物活性反应池40还具有一曝气装置24，该曝气装置24包括风机241以及连接于该风机241上的曝气管242，该曝气管242铺设于上述防渗膜体系21上方，该曝气管242上设置有气孔，风机241产生的气流经气孔散发于第二生物活性反应池40内；

该混凝沉淀池50包括有混凝反应池51、进水口52、沉淀池53、隔板54、出水口55和污泥排放口56，该隔板54横设于沉淀池53内将沉淀池53分隔成上下两层，上层为清水区531，下层为污泥区532，上述出水口55设置于清水区531池壁上，并与进水口52相对，上述污泥排放口56设置于污泥区532池壁上与出水口55同侧；该进水口52处设置有竖板521，该竖板521与沉淀池53池壁之间形成进水通道522，该进水通道522与上述污泥区532相连通；该隔板54上设置有复数个用于防止污泥进入清水区531的斜管541，该复数个斜管541上端分别朝向出水口55，下端分别朝向污泥区532；另外，该混凝沉淀池50具有一用于向沉淀池53投放混凝剂的混凝剂投加机构57，混凝剂为硫酸亚铁或PAM；于混凝沉淀池之混凝反应池51中设有搅拌机构58，该搅拌机构58包括马达581和叶轮582，其中，该马达581安装于混凝反应池51上方，一传动轴583连接于马达轴上，并伸进混凝反应池51中，该叶轮582安装于传动轴583上，位于混凝反应池51底部。

斜管541下端进口与污泥区532相连通，斜管541上端出口与清水区531连通，混凝沉淀池50工作时，向污水中投放混凝剂，如硫酸亚铁或PAM，污水由进水通道522进入污泥区532中，通过斜管541进入清水区531中，由于斜管541的阻挡阻尼作用，污水中的泥沙、絮状物由斜管541沉降返回污泥区532，清水通过出水口55排出，污泥沉淀于污泥区532中；污水经过了多重生化处理，可被生物处理的磷都已经去除了，向污水中投加混凝剂，经搅拌构58搅拌均匀后，混凝剂中的无机金属盐破坏胶体间的稳定与水中溶解性的盐类生成不溶性小颗粒，这些小颗粒经脱稳与凝聚成较大的颗粒而沉降，磷元素在混凝沉淀过程沉淀在污泥中，污泥由污泥区532排出池外，水中的磷元素含量降低，使出水达到排放标准。

该光催化与高级氧化装置60用于激发电子造成空穴点位，并激发双氧水，产生强氧性的自由羟基，进一步除去水中生物和COD，该光催化与高级氧化装置60包括用于杀灭水中微生物并分解水中有机物的光催化机构61以及用于将水中有机或无机毒性污染物氧化为无毒或化合物的高级氧化机构62，该光催化机构61进水口与上述混凝沉淀池50之出水口连通，该光催化机构61出水口与高级氧化机构62之进水口连通，于光催化机构61出水口与高级氧化机构62之进水口之间管道上设置有双氧水投加机构63；

根据以能带为基础的电子理论，半导体的基本能带结构式：存在一系列的满带，最上面的满带称为价带（VB）；存在一系列的空带，最下面的空带称为导带（VB）；价带和导带之间为禁带，当能量等于或大于禁带宽度的光照射时，半导体价带上的电子可被激发跃迁到导带，同时在价带产生相应的空穴，这样就在半导体内部生成电子-空穴对。

锐钛型TiO₂的禁带宽度为3.2eV，当它吸收了波长小于或等于387.5nm的光子后，价带中的电子就会被激发到导带，形成带负离负电的高活性电子，同时在价带上产生正电的空穴，由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面的不同位置。它们能够在电场的作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生氧化或还原反应，或者被表面晶格缺陷捕获，也可能直接复合。TiO₂空穴的电势大于3.0eV，比氯气、高锰酸根、臭氧甚至比氟气的电极电势还高，因此具有很强的氧化性。空穴能够同吸附在催化剂粒子表面的OH^-或H₂O发生作用生成活性羟基。活性羟基是一种活性更高的氧化物，能够无选择地氧化多种有机物并使之矿化，通常认为是光催化反应体系中的主要活性氧化物，光生电子也能够与O₂发生作用生成HO₂·和O₂ ^-·等活性氧类，这些活性氧自由基也能参与氧化还原反应, 这些自由基可轻易破坏细菌的细胞膜，使细胞质流失，进而将细胞氧化，直接杀死细菌,同时可以把水中的有机物质彻底分解为二氧化碳和水。

光催化优点：

1、氧化能力强，可以杀灭各种微生物及氧化分解绝大部分已知有机物

2、属于物理处理方式，不产生任何二次污染

3、反应效率高，反应时间短

高级氧化（AOP-Advanced Oxidation Process，简称AOP），过氧化氢作为一种强氧化剂可以将水中有机的或无机的毒性污染物氧化成无毒或较易为微生物分解的化合物。随着紫外光及其他氧化剂或催化剂的引入，大大提高了过氧化氢的处理效果，使其成为一种很具吸引力的废水处理新技术。

UV/H₂O₂的反应机理：1分子的H₂O₂首先在紫外光(λ＜ 300nm)的照射下产生2分子的·OH，如下式所示:

羟基作为反应的中间产物，可诱发后面的链反应。水中的污染物直接氧化成无机物，或将其转化为低毒的易生物降解的中间产物。高级氧化法最显著的特点是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH的链式反应，或者通过生成有机过氧化自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO₂和H₂O, 不会产生二次污染，从而达到氧化分解有机物的目的。

光催化与高级氧化(AOP)的复合工艺：光催化水处理系统中的光触媒受紫外灯照射后产生自由的羟基离子，而光触媒本身不发生任何变化。在与光催化的复合工艺中，将光催化和UV/ H₂O₂进行有机结合，不但能增强处理效果，而且能减少双氧水的添加量。

该活化反应池70进水口与上述高级氧化机构62出水口连通，该活化反应池70出水口与上述自然释放池80之进水口连通，并于活化反应池70中设置有通气机构71；

该自然释放池80内也设置有上述通气机构71，该自然释放池80之出水口与上述多介质过滤器相连，于自然释放池80底部铺设有防止污水渗透到地下的防渗膜体系。

该机械过滤器90进水口与上述自然释放池80之出水口连通，该机械过滤器90为压力式过滤器，其内部装有至少一种过滤介质；该机械过滤器90是水净化系统的重要组成部分，材质有钢制衬胶或不锈钢，根据过滤介质的不同分为天然石英砂过滤器、多介质过滤器、活性炭过滤器、锰砂过滤器等，根据进水方式可分为单流式过滤器、双流式过滤器，根据实际情况可联合使用也可以单独使用，在本发明中，采用的是多介质过滤器。

机械过滤器90利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下，使原液通过该介质，去除杂质，从而达到过滤的目的。其内装的填料一般为：石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷、锰砂等，机械过滤器90主要是利用填料来降低水中浊度，截留除去水中悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯嗅味及部分重金属离子，使水得到净化的水处理方法。

该活性炭过滤器100之进水口与上述机械过滤器90之出水口相连通，其内装有黑色粉末状或颗粒状的无定形活性炭，该活性炭是具有很多微孔和巨大比表面积的非极性吸附剂，它具有良好的吸附性能和稳定的化学性质。活性炭上的大量微孔及巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。将活性炭用于污水的深度处理中具有很好的效果。在本工程中，活性炭过滤器100作为最后一道保障，去除水中SS、吸附COD，保证水质达标。

本工艺具有如下特点：

1、工艺组合合理，先将难处理的氨氮和总氮用生物活性反应池、缺氧反硝化处理到达标，缺氧反硝化反应器在低浓度总氮条件下也能保持很高的去除率，出水总氮可降低至1.5 PPM 以下，再通过复合技术处理难生物降解的化学需氧量，最后通过自然分解、过滤、活性炭吸附保证最终出水效果。

2、运行灵活，处理过程中可根据来水实质水质优化调整各项运行参数，充分利用废水中的碳源，减少碳源的投加量。

3、占地面积小，节约土地资源，绿化率高是本方案的最大亮点。

4、有效去除水中TP和COD。

本尾水提标系统可对多种规格尾水进行处理，以下为其中一种规格的

尾水处理参数;

经过该系统处理过的水质可达地表水四类标准

表一进水水质表

（除PH、粪大肠菌群，单位均为mg/L）

处理后的水质指标达到《地表水环境质量标准》 GB3838-2002 Ⅳ类水体要求。

表二出水水质表

（除PH、粪大肠菌群，单位均为mg/L）

工艺流程说明：进水先通过第一级生物活性反应池20，利用微生物的降解作用，分解有机物质，通过第一生物活性反应池20后自流入缺氧反硝化反应池30进行反硝化除氮，根据入水碳源的情况，添加适量的碳源作为补充；反硝化后进入第二级生物活性反应池40，水中残余的营养物质被分解；经过生物处理后通过混凝沉淀池50去除磷及部分重金属；再通过光催化及AOP反应器，双氧水在AOP反应器内生成氧化能力极强的自由基，在活化反应池70内把残余的有机物质氧化分解，同时细菌及微生物也被杀灭；经过高级氧化机构62后的水进入自然释放池80，通过自然分解残余的双氧水；再通过泵把水送入多介质过滤器90及活性炭过滤器100进行过滤，水中残余的重金属得到去除，最终达标排放。

本发明原理如下：

1、配水井中水流入生物活性反应池中，第一生物活性反应池具有硝化功能，同时可利用湿地植物吸收作用去除水中部分COD和TP，并为缺氧反硝化提供碳源。

2、经第一生物活性反应池处理过的水，投加营养物质（如甲醇）后，进入缺氧反硝化反应池，进行高效脱氮，约96％的NO₃-N经异化过程还原，4％经同化过程合成微生物。

3、由缺氧反硝化反应池处理过的水进入第二生物活性反应池中，去除水中多余的营养物质。

4、由第二生物活性反应池处理过的水进入混凝沉淀池中，通过回流部分污泥和投加PAM，进行物化除磷，污泥经沉淀池排出池外，降低水中磷元素。

5、经混凝沉淀的水，再由光催化和高级氧化通过激发电子造成空穴电位及激发双氧水产生强氧性的自由羟基，进一步杀灭水中各种微生物，分解有机物，去除水中COD。

6、利用机械过滤器和活性炭过滤器作为最后一道保障，去除水中SS，吸附COD，降低水中浊度，截流除去水中悬浮物、有机物、色度、臭味、胶质颗粒、微生物、氯嗅味及部分重金属离子，保证水质达标后出水。

本发明的设计重点在于，通过依次相连的配水井、第一生物活性反应池、缺氧反硝化反应池、第二生物活性反应池、混凝沉淀池、光催化与高级氧化装置、活化反应池、自然释放池、机械过滤器和活性炭过滤器等一系列污水处理工艺，对污水进行多重处理，使处理后的水质达到《地表水环境质量标准》 GB3838-2002 Ⅳ类水体要求，减少污水对于环境的危害。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种新型尾水提标系统，其特征在于：包括依次相连的配水井、具有硝化功能，同时去除水中COD和TP的第一生物活性反应池、用于脱氮的缺氧反硝化反应池、去除水中多余营养物质的第二生物活性反应池、用于除磷的混凝沉淀池、去除水中生物及COD的光催化与高级氧化装置、活化反应池、自然释放池以及用于去除水中SS、吸附COD的机械过滤器和活性炭过滤器，其中，

该配水井出水口与上述第一生物活性反应池连通；

总反应式为：

反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O2为电子进行呼吸；在无氧而有NO₃-或NO₂-存在时，则以NO₃-或NO₂-为电子受体，以有机碳作为电子供体和营养源进行反硝化反应；在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程，反应如下：

反硝化还原和微生物合成的总反应式为：

该混凝沉淀池包括有混凝反应池、进水口、沉淀池、隔板、出水口和污泥排放口，该隔板横设于沉淀池内将沉淀池分隔成上下两层，上层为清水区，下层为污泥区，上述出水口设置于清水区池壁上，并与进水口相对，上述污泥出排放口设置于污泥区池壁上与出水口同侧；该进水口处设置有竖板，该竖板与沉淀池壁之间形成进水通道，该进水通道与上述污泥区相连通；该隔板上设置有复数个用于防止污泥进入清水区的斜管，该复数个斜管上端分别朝向出水口，下端分别朝向污泥区；混凝沉淀池工作时，向污水中投放混凝剂，污水由进水通道进入污泥区中，通过斜管进入清水区中，由于斜管的阻挡阻尼作用，污水中的泥沙、絮状物由斜管沉降返回污泥区，清水通过出水口排出，污泥沉淀于污泥区中；混凝剂中的无机金属盐破坏胶体间的稳定与水中溶解性的盐类生成不溶性小颗粒，这些小颗粒经脱稳与凝聚成较大的颗粒而沉降，磷元素在混凝沉淀过程沉淀在污泥中，污泥经沉淀池排出池外，水中的磷元素含量降低；

该光催化机构中设有半导体，该半导体基本能带为价带、导带和位于价带和导带之间的禁带，当能量等于或大于禁带宽度的光照射时，半导体价带上的电子可被激发跃迁到导带，同时在价带上产生相应的空穴，这样就在半导体内部生成电子-空穴对，由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面的不同位置，并以扩散的方式运动，电子也能够与O₂发生作用生成HO₂·和O₂-·等活性氧类，空穴能够同吸附在双氧水粒子表面的OH-或H₂O发生作用生成活性羟基，活性羟基是一种活性更高的氧化物，能够无选择地氧化多种有机物并使之矿化，活性氧自由基也能参与氧化还原反应, 这些自由基可轻易破坏细菌的细胞膜，使细胞质流失，进而将细胞氧化，直接杀死细菌,同时可以把水中的有机物质彻底分解为二氧化碳和水；

2.根据权利要求1所述的新型尾水提标系统，其特征在于：所述防渗膜体系包括由下到上依次叠加的GCL膜、HDPE膜和无纺土工布。

3.根据权利要求1所述的新型尾水提标系统，其特征在于：所述湿地植物为芦苇、芦竹、水葱或香蒲。

4.根据权利要求1所述的新型尾水提标系统，其特征在于：所述营养物质为甲醇或乙酸钠。

5.根据权利要求1所述的新型尾水提标系统，其特征在于：所述混凝沉淀池具有一用于向沉淀池投放混凝剂的混凝剂投加机构。

6.根据权利要求1所述的新型尾水提标系统，其特征在于：所述混凝沉淀池之混凝反应池中设有搅拌机构。

7.根据权利要求6所述的新型尾水提标系统，其特征在于：所述搅拌机构包括马达和叶轮，其中，该马达安装于混凝反应池上方，一传动轴连接于马达轴上，并伸进混凝反应池中，该叶轮安装于传动轴上，位于混凝反应池底部。

8.根据权利要求1所述的新型尾水提标系统，其特征在于：所述机械过滤器为多介质过滤器，该多介质过滤器内装有多种过滤介质，其包括石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷和锰砂。

9.根据权利要求1所述的新型尾水提标系统，其特征在于：所述混凝剂为硫酸亚铁或PAM。

10.根据权利要求1所述的新型尾水提标系统，其特征在于：所述活性反应池为池塘结构。