[发明专利]一种基于多级滤池去除地下水硝酸盐的装置和方法

权利要求书

1.一种基于多级滤池去除地下水硝酸盐的装置，包括呈“递减阶梯状”排列的反硝化生物滤池(1)、曝气生物滤池(2)和砂滤池(3)；

所述反硝化生物滤池(1)自下而上依次设有第一进水区(4)、第一承托层(5)、第一滤料层(6)和第一存水区(7)；所述第一进水区(4)的入口与进水管(8)连通；所述第一承托层(5)贯穿有多个布水滤头；所述第一滤料层(6)中生长有反硝化细菌；所述第一存水区(7)侧壁设有第一溢流堰(9)；

所述曝气生物池设有“L”状的第二进水区(10)，所述第二进水区(10)的入口与第一溢流堰(9)连通，所述第二进水区(10)的底部设有曝气管(11)；在所述第二进水区(10)底部上方自下而上依次设有第二承托层(12)、第二滤料层(13)和第二存水区(14)；所述第二承托层(12)贯穿有多个布水滤头；所述第二滤料层(13)中生长有具有氧化降解能力的微生物；所述第二存水区(14)侧壁设有第二溢流堰(15)；

所述砂滤池(3)自上而下依次设有第三进水区(16)、第三滤料层(17)、第三承托层(18)和第三存水区(19)；所述第三进水区(16)与第二溢流堰(15)连通；所述第三滤料层(17)中滤料的粒径≤2mm；所述第三承托层(18)贯穿有多个布水滤头；所述第三存水区(19)的出口与出水管(20)连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一滤料层(6)的滤料为生物陶粒、石英砂、无烟煤和活性炭中的一种或几种，所述滤料的粒径为5～8mm；所述第一滤料层(6)的高度为25～150cm；

所述第二滤料层(13)的滤料为生物陶粒，所述滤料的粒径为5～8mm；所述第二滤料层(13)的高度为25～150cm；所述具有氧化降解能力的微生物的种类优选包括好氧细菌、兼性厌氧细菌、真菌、原生动物和微型后生动物，所述好氧细菌的数量优选≥95％；

所述第三滤料层(17)的滤料为石英砂、无烟煤和活性炭中的一种或几种；所述第三滤料层(17)的高度为25～150cm。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一存水区(7)设有第一水质检测口(21)，所述第一滤料层(6)设有第一滤料观察口(22)；

所述第二存水区(14)设有第二水质检测口(23)，所述第二滤料层(13)设有第二滤料观察口(24)；

所述第三存水区(19)设有第三水质检测口(25)，所述第三滤料层(17)设有第三滤料观察口(26)。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一进水区(4)设有第一反冲洗进水口(27)，第一存水区(7)设有第一反冲洗出水口(28)；

所述第二进水区(10)设有第二反冲洗进水口(29)，第二存水区(14)设有第二反冲洗出水口(30)；

所述第三存水区(19)设有第三反冲洗进水口(31)，第三进水区(16)设有第三反冲洗出水口(32)。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括位于反硝化生物滤池(1)、曝气生物滤池(2)和砂滤池(3)整体外侧的箱体，所述箱体设有与进水管(8)连通的进水口，与出水管(20)连通的出水口。

6.基于权利要求1～5任意一项所述装置去除地下水中硝酸盐的方法，包括以下步骤：

(1)将地下水与碳源混合，得到外加碳源地下水；

(2)所述外加碳源地下水通过进水管(8)自下而上经过反硝化生物滤池(1)的第一进水区(4)、第一承托层(5)和第一滤料层(6)，在第一滤料层(6)进行反硝化反应，在第一存水区(7)得到反硝化生物滤池(1)出水；

(3)所述反硝化生物滤池(1)出水进入曝气生物滤池(2)的第二进水区(10)，自下而上经过曝气生物滤池(2)的第二承托层(11)和第二滤料层(13)，在第二进水区(10)底部进行曝气，在第二滤料层(13)进行氧化降解反应，在第二存水区(14)得到曝气生物滤池(2)出水；

(4)所述曝气生物滤池(2)出水自上而下经过砂滤池(3)的第三进水区(16)、第三滤料层(17)和第三承托层(18)，在第三滤料层(17)进行过滤，在第三存水区(19)得到砂滤池(3)出水，所述砂滤池(3)出水从出水管(20)排出。