[发明专利]一种同步去除农业径流氮磷的耦合生物处理工艺

权利要求书

1.一种同步去除农业径流氮磷的耦合生物处理工艺，其特征在于，所述处理工艺包括以下步骤：

1）将污水从耦合生物系统进水口导入，耦合生物系统分为第一到第四区共四区，污水首先进入耦合生物系统的第一区，第一区为沉积区，在沉积区中进行沉积0～0.5h；

2）将经由步骤1）所述沉积后的污水导入耦合生物系统的第二区，第二区为可降解生物填料布置区，可降解生物填料布置区中布置有生物载体填料，在可降解生物填料布置区中反应1～2h；

3）将在步骤2）所述可降解生物填料布置区中反应后的污水导入耦合生物系统的第三区，第三区为混合布置区，混合布置区中混合布置常规载体填料和生物炭填料，在混合布置区中反应0.5～2.5h；

4）将在步骤3）所述混合布置区中反应后的污水导入耦合生物系统的第四区，第四区为改性生物载体布置区，改性生物载体布置区中布置特殊生物改性填料，在可见光光源照射下反应8～12h，从出水口导出得到清水；所述的特殊生物改性填料的制备原料包括以下重量份的物质：45～50份五水合硝酸铋，60～65份稀硝酸，75～80份柠檬酸，10～13份偏钒酸铵，45～50份蒸馏水；所述特殊生物改性填料制备工艺包括以下步骤：

a）将柠檬酸按重量等分成两份，五水合硝酸铋和其中一半的柠檬酸溶于稀硝酸中，均匀搅拌配成A溶液，将偏钒酸铵和余下的一半柠檬酸溶于蒸馏水，均匀搅拌配成B溶液；

b）将步骤a）所得的A溶液与B溶液混合均匀配制成C溶液，利用氨水调节C溶液的pH值至6.2～6.5，在65～85℃条件下持续加热搅拌至溶液变蓝，形成蓝色溶液；

c）向步骤b）所得的蓝色溶液中加入花生壳或瓜子壳，静置，待花生壳或瓜子壳充分吸收表面形成胶体后取出，在75～85℃条件下烘干24～48h，随后置于500～550℃条件下煅烧3～5h，自然冷却后研磨得到活性颗粒；

d）将步骤c）所得的活性颗粒与8～10倍活性颗粒重量份的聚乙二醇共溶于50～300倍活性颗粒重量份的蒸馏水中形成混合液，混合液在75～85℃条件下对其进行超声50～65min，然后放入多微孔结构填料，继续进行55～65min超声，取出烘干得到特殊生物改性填料；

其中步骤1）所述进水口处设有格栅，格栅为机械格栅和人工格栅中的任意一种，步骤2）所述生物载体填料为稻壳、木屑、秸秆、锯末和玉米芯中的任意一种，步骤3）中的常规载体填料为悬浮型堆积填料和悬挂型弹性填料中的任意一种，其中可降解生物填料布置区和改性生物载体布置区采用微曝气方式进行曝气，沉积区与混合布置区不进行曝气，所述沉积区上部设有两个格挡，可降解生物填料布置区和混合布置区上部各设有一个格挡。

2.根据权利要求1所述的一种同步去除农业径流氮磷的耦合生物处理工艺，其特征在于，步骤d）所述多微孔结构填料包括但不限于：海绵和聚氨酯填料；所加入多微孔结构填料与步骤d）中所述混合液的体积比为1：4～5。

3.根据权利要求1所述的一种同步去除农业径流氮磷的耦合生物处理工艺，其特征在于，步骤2）所述的生物载体填料在放入装置前，需经酸或碱浸渍1～2h，并通过简单的机械加工固化处理成尺寸特征在1～4cm范围内的方形、球形和圆柱形中的任意一种形状。

4.根据权利要求1所述的一种同步去除农业径流氮磷的耦合生物处理工艺，其特征在于，步骤3）所述生物炭填料的原材料为稻壳、木屑、秸秆、锯末和玉米芯中的任意一种或几种，将原材料置于500～600℃条件下以限氧升温炭化的方式热解3～5h。

5.根据权利要求1所述的一种同步去除农业径流氮磷的耦合生物处理工艺，其特征在于，所述可降解生物填料布置区、混合布置区和改性生物载体布置区中填料的填充率为10～20%。

6.根据权利要求1所述的一种同步去除农业径流氮磷的耦合生物处理工艺，其特征在于，所述可降解生物填料布置区和改性生物载体布置区微曝气时保持污水中溶解氧浓度为1.5～2.5mg/L。

7.根据权利要求1所述的一种同步去除农业径流氮磷的耦合生物处理工艺，其特征在于，所述耦合生物系统整体采用PLC自动控制系统进行控制。