[发明专利]一种水体中总氮自动高效净化系统及其方法

说明书

本发明公开了一种水体中总氮自动高效净化系统及其方法，包括净化系统（1）、改性系统（2）、总氮检测系统（3）、反硝化脱氮系统（4），净化系统（1）、总氮检测系统（3）、反硝化脱氮系统（4）依次连接，改性系统（2）连接至净化系统（1）；净化系统（1）利用植物根系作用对生物炭基质上的微生物供氧、提高硝化作用。改性系统（2）通过曝气泵（2‑1）对生物炭基质（1‑2）曝气改性，提高生物炭基质（1‑2）微生物活性。总氮检测系统（3）对水体中总氮进行监测，当总氮超过设定的标准值时，反硝化脱氮系统（4）启动回流，改善水力条件和提高反硝化效果。本发明脱氮效率高、处理效果好、生物炭资源化利用、原位净化无需占地面积、投资少、运行成本低。

技术领域

本发明属于环保和水体修复领域，具体涉及一种水体中总氮自动高效净化方法。

背景技术

总氮一般认为是硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮和有机氮的总和。水体中氨氮在氧的作用下生成硝酸盐，并进一步形成硝酸盐，同时水体中亚硝酸盐和硝酸盐在缺氧条件下，受微生物作用转化为氮气。总氮反映水体中富营养化的主要指标。其中《地表水环境指标标准》(GB3838-2002)中明确指出Ⅲ类标准1.0mg/L、Ⅳ类标准1.5mg/L、Ⅴ类标准2.0mg/L；目前水体中总氮污染较为严重，以氨氮污染为主，有机氮也不容忽视。传统的生物处理分为：硝化(氨被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐)、反硝化(硝酸盐或亚硝酸盐转化成氮气)。存在需要建立污水处理构筑物、大面积占地、难以移动等缺点。

申请号201510506819.X的中国专利申请文件《一种净化水质的生态浮床》，提供了一种能够净化水质的生态浮床，包括浮床框架，所述浮床框架区域内设置有种植网并且其周边与浮床框架相连接，所述浮床框架周边固定有经过生物膜培养处理的生物滤材且所述生物滤材向所述浮床框架外围延展。但该方法净化效果不稳定，针对总氮去除效果差。

申请号201510631203.5的中国专利申请文件《一种养殖池塘用简易生态浮床及系统》，涉及一种养殖池塘用简易生态浮床，包括矩形结构的PVC管框架，所述PVC管框架中间设有栅格栏；所述栅格栏下部吊挂弹性滤料，上部种植水生植物；所述PVC管框架下部吊挂防水帆布，所述防水帆布围住的空间内设有曝气盘管，所述曝气盘管通过曝气提水、增氧，为弹性填料提高有氧环境，被提起的水体从PVC管框架与帆布之间的间隙排出。但该方法投资成本高、处理效果不稳定，对总氮去除效果较差。

申请号201510658373.2的中国专利申请文件《多级过滤生物浮岛》，公开了一种多级过滤生物浮岛，包括生物浮床、多级过滤柱系统和支撑杆，所述生物浮床与置于水体中的多级过滤柱系统通过支撑杆连接，所述多级过滤柱系统底部设有锚定装置；所述多级过滤柱系统由若干柱状空心管组成，所述柱状空心管的轴向与水体的水流方向一致，所述柱状空心管内填充有过滤填料。但该方法总氮去除效果差、运行不稳定、操作管理不方便。

申请号201510754882.5的中国专利申请文件《一种避鱼式生态修复浮床》，提供了一种避鱼式生态修复浮床，该浮床主体外围设有浮力件；浮力件上穿插有支撑柱，支撑柱的一部分始终位于浮力件之上；浮床主体与支撑柱相连。浮床内部底层为滤食性贝类层，滤食性贝类层之上为藻食性鱼类和食用腐殖质和有机物碎屑的鱼类层，鱼类层之上为水生植物层。但该方法对污染物去除效果差，水质改善不明显。

申请号201510787951.2的中国专利申请文件《一种城市河涌水质净化系统与净化方法》，公开了一种城市河涌水质净化系统，根据城市河涌水质情况将河涌划分为三个治理区域，分别为农业养殖废水治理区域、化工废水污染的支涌治理区域和生活污水治理区域，该城市河涌水质净化系统包括清污装置、生物蚯蚓、第一生物坝、第二生物坝、第三生物坝和生态浮岛。但该方法投资大、运行成本高、管理复杂，脱氮效果未明确。