[发明专利]一种自然友好型微污染河水生物净化方法

说明书

本发明提供了一种使用处理土层和渗透性过滤介质层进行河水净化的装置和方法。河水净化装置包括依次交替堆叠的处理土层和渗透性过滤介质层。处理土层包括间隔设置的多个单元土层。存储预定量的河水并将河水供应到土壤层的内部的设置在硝酸土层的上端的储存部分。渗透过滤层具有比处理土层更高的水力传导性。河水净化装置增加了河水的处理流量，而不管土壤的透水系数如何，通过稳定地形成厌氧条件，有效地去除了氮，磷和营养盐。

技术领域：

本发明涉及一种使用处理土层和渗透性过滤介质层进行河水净化的装置和方法，更具体地，涉及一种使用能够增加河水的处理通量处理土层和可透过滤层的河水净化装置和方法 ，无论土壤的透水系数如何，通过稳定地形成厌氧条件有效地去除氮，磷和营养盐。

背景技术：

基于堤防的传统河道改造造成河流整治，河道环境破坏，造成河道停留时间缩短，带来河道自净能力下降。 由于河流污染的特点是水量大，污染程度低，从经济的角度来看，对河流的整个水量应用污水处理工艺是不实际的。 因此，需要一种能够恢复河流自净性和自然保持清洁水质的自然友好型净水技术。

接触氧化设备，人造湿地，人工植被岛等净水技术由于植被和微生物以及风景改善而具有优异的生物去除效率的优点。然而，它们也具有局限性，因为在洪水的情况下，该功能不能维持或结构本身可能被破坏。 为了克服这些限制，需要考虑到包括地表水，地下水和陆地在内的盆地空间的自然友好型水净化方法。

在这方面，韩国公开了一种在河流或湖泊的边缘形成下溢净化区域，以通过土壤和微生物代谢过滤和吸附的材料分解有机物 ，通过种植植被去除氮磷，从而提高水质。 然而，在这种方法中，处理能力绝对取决于土层的渗透系数。 因此，在使用低渗透性的土壤的情况下，难以确保处理能力，并且由于长期运行时发生堵塞，存在难以维持操作的问题。

为了解决这个问题，目前已经开发了多层土层法。 日本已公开了一种基于使用土壤的净化方法的多级土层方法，其结构改善以改变流体流动。 具体而言，在该方法中，将土壤形成为具有规定形状的块状，将土层的块层压成砖状的反应器，在土层之间形成水流层，以提高水的透光性。 在该方法的情况下，具有通过提高土层的透水性来提高处理量的优点。然而，由于大部分河水通过河水穿透渗透层，所以渗透到土层中的水量在河水治理中起着重要作用，因此有一个问题治疗效率相对降低。 特别地，由于流体渗透速度相对较高，所以流体在土壤层中的停留时间降低。 因此，形成脱硝所必需的厌氧条件非常困难，而厌氧条件在脱氮中起重要作用，因此氮的去除效率降低。

发明内容：

本发明内容提供了一种使用处理土层和可渗透过滤介质层进行河水净化的装置和方法，其能够增加河水的处理通量，而不管土壤的透水系数如何，并通过稳定地厌氧条件有效去除氮，磷和营养盐。

一方面，本发明提供了一种使用处理土层和可筛选过滤介质层的河水净化装置，包括：处理土层和可渗透的过滤介质层，其中处理土层包括多个设置有间隔排列的单位土层，在单位土层的上端部设置储存预定量的河水并将河水供给到单位土壤层的内部储存部， 过滤介质层具有比处理土层更高的水力传导性。

有机生物和厌氧生物体包含在单位土壤层中，有氧生物利用溶解在河水中的氧分解河水中的有机物质，将存在于河水中的有机氮和氨氮（NH₄-N）通过硝化作用转化为硝酸盐氮（N0₃-N）。 厌氧生物将硝态氮还原成厌氧状态的氮气，其中溶解氧已被有氧生物消耗。有氧生物可以设置在单位土壤层的上层部分中，厌氧生物体可以设置在单位土壤层的下层部分中。

蓄水部分的体积可以是单位土壤体积的1/5至1/3。 储存部分还可以包括用于吸附河水中的污染物并通过离子交换去除污染物的吸附过滤介质。吸附过滤介质可以包括花岗岩土壤，活性炭，沸石，珍珠岩，腐殖质和矿渣之一或其组合。