1.本发明涉及环境工程水处理技术领域，具体涉及一种用于治理微污染水体的强效组合方法。
背景技术：2.微污染水体通常是指含有难降解的化学物质，但其具有低浓度、广范围、具有生物累积性的一类水体。其中具有典型代表的微污染水体包括污水厂尾水、受工农业污染的河流湖泊水等。
3.微污染水体治理有自身的特殊性，和生活污水相比，属于低浓度微污染水体，在处理工艺、处理要求上有很大的差别，不能套用现有的污水处理方法和理论。以河道、湖泊为代表的微污染水体的产生、水量和水质的主要特点为：(1)河道污水流量大且流量变化有明显的季节性和周期性。一般夏季多雨期河道流量较大，而冬春季节河道流量较小；受污染河流水流量一般都比较大，处理难度增加；(2)污染物浓度较低，水质指标高锰酸盐指数平均低于20mg/l，氨氮平均低于5mg/l，tn低于10mg/l，tp低于0.5mg/l，浓度远低于生活污水和工业废水。(3)河流水系覆盖面大，来水污染物浓度变化较大。一般河流枯水期污染物浓度最高，平水期浓度居中，丰水期浓度最低。(4)河流水体污染物种类复杂，不仅含有氮磷和有机物等污染物，还包括不可降解污染物和其他有毒污染物。
4.常规生化工艺对微污染水体的治理，受其水质较差的可生化性限制，很难将水体中的污染物深度去除；同时微污染水体一般性的流量大、面域广特征，也限制了传统高级氧化工艺在此类场景中的应用；传统的混凝絮凝技术，对微污染水体中的难降解有机物的的去除虽然有一定效果，但在河湖等开放性水体中，该方法对河湖生物的潜在危害影响较深远；以及，现有在对污水进行预处理吸附过程中，通常是将吸附材料加入到污水中，然后再搅拌作用下吸附处理，该处理方式存在不利于吸附材料回收的问题。
技术实现要素：5.本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种用于治理微污染水体的强效组合方法。
6.本发明将以物理吸附为主的吸附填料和设备、以等离子体强力破坏难降解有机物结构的装置、以生化处理降解有机物的湖泊净化装置及以物化共沉淀作用的除磷材料进行应用组合；通过对进水停留时间控制、依据各部分装置处理目标特性的合理布设形成本发明的完整处理方法。
7.本发明对微污染物的强效处理效果，核心原理是各功能区在各自处理环节能将其目标处理作用最大化：吸附区以吸附为主，多孔隙的填料延长了污水流经渠道，延长水利停留时间、促进沉淀效果，ss去除率不低于90％、cod去除率10-25％；降解一区的等离子体产生的强氧化自由基等离子束能够强力破坏有机物的化学键，提高可生化性，b/c比提高不低于30％；填料区人工填料与天然填料的组合既能缓冲等离子处理的富含臭氧的出水，又能
通过污水流经填料形成的巨大液膜面积完成自然充氧，使得填料b区流出水体溶解氧不低于6mg/l；经前端处理的生化性提高的污水，在湖泊净化器微生物新陈代谢和硝化反硝化作用下完成除碳和脱氮，cod去除率不低于60％、氨氮去除率不低于85％；处理后的污水经过除磷物化区，进一步完成除磷目的，总磷去除率不低于85％，自此处理流程结束，对微污染水体中三大主要污染物碳氮磷完成了降解和去除。
8.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
9.一种用于治理微污染水体的强效组合方法，包括以下步骤:
10.步骤1：待处理废水进入预处理区，通过预处理区中填充吸附材料，对系统进水进行初级吸附和沉淀；
11.步骤2：经预处理吸附、净化后的废水经过提升泵泵入到降解一区，采用低温等离子技术进行氧化处理；
12.步骤3：废水在降解一区自上而下经过低温等离子技术处理后溢流进入下方充满填料的缓冲区，经自然充氧后进入降解二区进行生化处理；使得污水在菌群作用下，小分子有机物进一步分解、矿化；
13.步骤4：生化段处理后的废水流经填充除磷砖的物化区，经除磷砖物化除磷后，废水排出。
14.作为本发明进一步的方案：填料吸附区内填充以物理吸附为核心的吸附材料包括凹凸棒材料、火山岩、活性炭、沸石和分子筛。
15.作为本发明进一步的方案：缓冲区包括布水填料a区和布水填料b区，填料a包括鲍尔环、拉西环；填料b包括火山岩石、丝瓜络。
16.作为本发明进一步的方案：预处理单元的停留时间控制在1-2小时。
17.作为本发明进一步的方案：在步骤中，吸附材料装设在填充板内，填充板为第一壳体和第二壳体之间组成截面为环形结构、并围成截面为椭圆形的填充仓。
18.作为本发明进一步的方案：填充板设置在旋转机架上，填充板沿着预处理箱旋转，对填充板进行切换；当一个填充板内的吸附材料长时间工作达到饱和状态时，转动旋转架，使得饱和状态的填充板旋转至上方，对填充材料进行更换，而未使用的填充板则对应的进入到污水内进行吸附处理。
19.作为本发明进一步的方案：旋转机架上设置有晃动组件，晃动组件用于带动填充板可以沿着预处理箱的内腔循环转动。
20.作为本发明进一步的方案：晃动组件的气缸的输出端与活动板连接，活动板两侧弹性伸缩设置有夹套，夹套与安装在旋转机架上的连接架相适配的卡槽，连接架用于安装填充板。
21.作为本发明进一步的方案：夹套与连接架之间通过磁性连接。
22.本发明的有益效果：
23.(1)本发明强效组合工艺的全部能耗集中在降解一区的低温等离子进水和处理过程段，其他全部单元均为水力自流，吨水处理能耗低；工艺施工方便、操作简单、调试周期短，可根据微污染水体水质及治理需求进行改增扩建，受前期施工影响极小；本发明方法对微污染水体中的cod去除率大于60％；对氨氮去除率大于85％；对总磷的去除率大于85％；
24.(2)设置有椭圆形结构的填充板，使得可以将吸附材料装载在填充板内，方便对污
水进行预处理后进行打捞，且可拆卸安装的第一壳体和第二壳体，也将方便将填充材料快速装入到填充仓内；以及该填充板的结构，使得污水与吸附材料之间有更大的接触面积，具有很好的吸附效果；
25.(3)将填充板设置在旋转机构上，使得可以对填充板进行切换，即当一个填充板内的吸附材料长时间工作达到饱和状态时，转动旋转架，使得饱和状态的填充板旋转至上方，对填充材料进行更换，而未使用的填充板则对应的进入到污水内进行吸附处理，保证对污水预处理一直进行；
26.(4)通过在支架上设置有晃动组件，带动填充板可以沿着预处理箱的内腔循环转动，从而对预处理箱的污水进行均匀吸附。
附图说明
27.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
28.图1是本发明的流程图；
29.图2是本发明的结构框图；
30.图3是本发明预处理机构的结构示意图；
31.图4是本发明预处理机构的剖视图；
32.图5是本发明旋转机构与填充板连接关系的结构示意图；
33.图6是本发明活动板与移动杆连接关系的结构示意图；
34.图7是本发明填充板的结构示意图。
35.图中：1、填料吸附区；2、低温等离子放电区；3、布水填料a；4、布水填料b；5、湖泊净化器；6、除磷砖；11、预处理箱；12、旋转架；13、支架；14、连接杆；15、填充板；16、处理腔室；17、气缸；18、活动板；19、移动杆；20、夹套；21、连接架；22、驱动电机；23、弹簧；24、第一壳体；25、第二壳体；26、填充材料。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.实施例1
38.请参阅图1-2所示，本发明为一种用于治理微污染水体的强效组合方法，包括以下步骤：
39.步骤1：待处理废水进入预处理区，通过预处理区中填充以物理吸附为核心的吸附材料，对系统进水进行初级吸附和沉淀；
40.步骤2：经预处理吸附、净化后的废水经过提升泵泵入到降解一区，采用低温等离子技术进行氧化处理；
41.步骤3：废水在降解一区自上而下经过低温等离子技术处理后溢流进入下方充满填料的缓冲区，经自然充氧后进入降解二区进行生化处理；降解二区是以湖泊净化器工艺为核心的生化处理区；流经生化区的污水在菌群作用下，小分子有机物进一步分解、矿化，
实现除碳、脱氮。
42.步骤4：生化段处理后的废水水平流经以除磷砖为核心的物化段，实现除磷得特定功能；其中除磷砖以滤坝形式使废水流经其中效果最佳，其次为边岸护坡铺设形式；经除磷砖物化除磷后，废水排出，水质完成除碳、脱氮、除磷，达到目标治理水质要求。
43.其中，预处理区通过提升泵与高级氧化区连接，高级氧化区与缓冲区连接，缓冲区与生化区连接，生化区与物化区连接；
44.预处理区内设置有填料吸附区1，该填料吸附区1内填充以物理吸附为核心的吸附材料，其中原料便宜、获取方便、兼容性优良的凹凸棒材料为本单元优选填料，同类产品还包括火山岩、活性炭、沸石、分子筛等。预处理单元的停留时间控制在1-2小时为宜；预处理区以物理吸附材料为主，其中尤以生物兼容性材料为佳，主要目的是实现进水的初级吸附和沉淀，以去除悬浮颗粒、小分子有机物、重金属等污染因子。停留时间的控制是保证充分的静置沉淀；
45.降解一区主要包括纵向布置的低温等离子放电区2、布水填料a区3、布水填料b区4，低温等离子放电区为本工艺主要能耗单元，利用等离子放电区域产生的羟基自由基、臭氧机其他具有强氧化功能的基团对难降解有机物实现破链、分解，提高可生化性；经放电区处理的污水在重力作用下自然流过布水填料a区3和布水填料b区4，填料a、b区主要作用时增加液膜面积，使臭氧充分作用和转化，降低对后续生化段的影响，同时增大的液膜面积能够接触更多的空气，完成水体的充氧；其中填料a、b分别为外比表面积大和内比表面积大的填料；优选的填料a包括鲍尔环、拉西环等；填料b包括火山岩石、丝瓜络等；
46.降解二区为生化段处理工艺；采用湖泊净化器5作为本段处理手段；经降解一区填料区自然充氧的水体进入湖泊净化器5，可免于机械曝气充氧；经湖泊净化器5处理段的污水中污染物在微生物群作用下，进一步分解、矿化实现脱氮除碳的目的；
47.物化区主要采用除磷砖6材料填充，优选建成滤坝形式，使前段生化区处理污水流经坝体，在除磷砖6中特殊除磷材质的作用下，与污水中的磷发生络合等物化作用，形成共沉淀，进而从水体中去除。
48.实施例2
49.请参阅图3-7所示，基于上述实施例1，在步骤1中，以物理吸附为核心的吸附材料，对系统进水进行初级吸附和沉淀时，为了更好地完成吸附工作，选用可更换吸附材料的预处理机构，该预处理机构包括预处理箱11；
50.预处理箱11上设置有旋转机构，旋转机构上通过连接杆14设置有填充板15，填充板15内装设有填充材料26；
51.其中，旋转机构包括旋转架12、支架13、连接架21和驱动电机22，支架13设置有两个，两个支架13分别安装在预处理箱11的内壁上，两个旋转架12通过连接轴安装在支架13上，在预处理箱11的一侧外壁上设置有驱动电机22，驱动电机22的输出端与连接轴连接，旋转架12上以连接轴为圆心设置有两个连接架21，连接架21通过连接杆14连接有填充板15；
52.填充板15包括第一壳体24、第二壳体25、填充仓26，第一壳体24和第二壳体25之间组成截面为环形结构、并且围成截面为椭圆形的填充仓26；第一壳体24和第二壳体25的截面均为椭圆形结构，第一壳体22和第二壳体25之间通过卡扣连接，第一壳体22安装在连接杆14的底底端上，第一壳体24和第二壳体25的侧壁上分别开设有多个通孔；
53.本发明设置有椭圆形结构的填充板15，使得可以将吸附材料装载在填充板15内，方便对污水进行预处理后进行打捞，且可拆卸安装的第一壳体24和第二壳体25，也将方便将填充材料快速装入到填充仓26内；以及该填充板15的结构，使得污水与吸附材料之间有更大的接触面积，具有很好的吸附效果；
54.将填充板15设置在旋转机构上，使得可以对填充板15进行切换，即当一个填充板15内的吸附材料长时间工作达到饱和状态时，转动旋转架12，使得饱和状态的填充板15旋转至上方，对填充材料进行更换，而未使用的填充板15则对应的进入到污水内进行吸附处理，保证对污水预处理一直进行；
55.工作时，首先将吸附材料装入到填充板15内的填充仓26内，然后，启动驱动电机22工作，带动旋转架12进行转动，使得其中一个填充板25进入到预处理箱11的内腔中，并浸泡在污水中进行吸附处理工作；当其吸附达到饱和状态时，再控制驱动电机22工作，带动旋转架12转动，使得另一个填充板15浸泡在污水中进行吸附处理，并对饱和的填充板15内的填充材料进行更换。
56.实施例3
57.请参阅图5所示，基于上述实施例2，为了使得填充板15在预处理箱11内作用面积更大，吸附效果更好，支架13上设置有晃动组件，带动填充板15可以沿着预处理箱11的内腔循环转动，从而对预处理箱11的污水进行均匀吸附；
58.晃动组件包括气缸17、活动板18、移动杆19、夹套20、弹簧23；气缸17通过支杆安装在支架13上，气缸17的输出端与活动板18连接，活动板18的两侧设置有限位轴，支架2的侧壁上设置有与限位轴相适配的滑槽；活动板18两侧的底部开设有安装槽，安装槽内设置有弹簧23，弹簧23的底部与移动杆19连接，移动板19与活动板18滑动连接，移动板19的底部设置有夹套20；
59.其中，夹套20上设置有与连接架21相适配的卡槽，该连接架21与旋转架2转动连接，连接架21中部为方形结构，使得将活动板18与填充板15之间进行卡合连接，从而驱动活动板18转动，使填充板15也将跟随进行转动；
60.以及，夹套20与连接架21之间通过磁性连接，使得当填充板15转动至最下方时，对应着连接架21处于夹套20的正下方，此时在磁性的作用下，使得移动板19沿着安装槽向下移动，并使得夹套20固定在连接加21上；
61.工作时，控制气缸17往返伸缩工作，带动活动板17沿着连接支架21进行转动，同时通过夹套20和连接架21的连接作用，将带动填充板15沿着连接架21往返转动；
62.优选的，与填充板15的运动轨迹相适配，在预处理箱16内设置有弧形的处理腔室16。
63.本发明的工作原理：本发明预处理区以物理吸附材料为主，实现进水的初级吸附和沉淀，以去除悬浮颗粒、小分子有机物、重金属等污染因子；
64.本发明降解一区利用等离子放电区域产生的羟基自由基、臭氧机其他具有强氧化功能的基团对难降解有机物实现破链、分解，提高可生化性；经放电区处理的污水在重力作用下自然流过布水填料a区3和布水填料b区4，填料a、b区主要作用时增加液膜面积，使臭氧充分作用和转化，降低对后续生化段的影响，同时增大的液膜面积能够接触更多的空气，完成水体的充氧；
65.降解二区为生化段处理工艺；经湖泊净化器5处理段的污水中污染物在微生物群作用下，进一步分解、矿化实现脱氮除碳的目的；
66.物化区主要采用除磷砖6材料填充，在除磷砖6中特殊除磷材质的作用下，与污水中的磷发生络合等物化作用，形成共沉淀，进而从水体中去除；
67.以及设置有椭圆形结构的填充板15，使得可以将吸附材料装载在填充板15内，方便对污水进行预处理后进行打捞，且可拆卸安装的第一壳体24和第二壳体25，也将方便将填充材料快速装入到填充仓26内；以及该填充板15的结构，使得污水与吸附材料之间有更大的接触面积，具有很好的吸附效果；
68.将填充板15设置在旋转机构上，使得可以对填充板15进行切换，即当一个填充板15内的吸附材料长时间工作达到饱和状态时，转动旋转架12，使得饱和状态的填充板15旋转至上方，对填充材料进行更换，而未使用的填充板15则对应的进入到污水内进行吸附处理，保证对污水预处理一直进行；
69.通过在支架13上设置有晃动组件，带动填充板15可以沿着预处理箱11的内腔循环转动，从而对预处理箱11的污水进行均匀吸附。
70.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
技术特征：1.一种用于治理微污染水体的强效组合方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1：待处理废水进入预处理区，通过预处理区中填充吸附材料，对系统进水进行初级吸附和沉淀；步骤2：经预处理吸附、净化后的废水经过提升泵泵入到降解一区进行氧化处理；步骤3：废水在降解一区自上而下经过低温等离子技术处理后溢流进入下方充满填料的缓冲区，经自然充氧后进入降解二区进行生化处理；使得污水在菌群作用下，小分子有机物进一步分解、矿化；步骤4：生化段处理后的废水流经以除磷砖的物化区，经除磷砖物化除磷后，废水排出。2.根据权利要求1所述的一种用于治理微污染水体的强效组合方法,其特征在于，填料吸附区1内填充以物理吸附为核心的吸附材料，包括凹凸棒材料、火山岩、活性炭、沸石和分子筛。3.根据权利要求1所述的一种用于治理微污染水体的强效组合方法,其特征在于，缓冲区包括布水填料a区(3)和布水填料b区(4)，填料a包括鲍尔环、拉西环；填料b包括火山岩石、丝瓜络。4.根据权利要求1所述的一种用于治理微污染水体的强效组合方法,其特征在于，预处理单元的停留时间控制在1-2小时。5.根据权利要求1所述的一种用于治理微污染水体的强效组合方法,其特征在于，在步骤1中，吸附材料装设在填充板(15)内，填充板(15)为第一壳体(24)和第二壳体(25)之间组成截面为环形结构、并围成截面为椭圆形的填充仓(26)。6.根据权利要求5所述的一种用于治理微污染水体的强效组合方法,其特征在于，填充板(15)设置在旋转机架上，填充板(15)沿着预处理箱(11)旋转，对填充板(15)进行切换；当一个填充板(15)内的吸附材料长时间工作达到饱和状态时，转动旋转架(12)，使得饱和状态的填充板(15)旋转至上方，对填充材料进行更换，而未使用的填充板(15)则对应的进入到污水内进行吸附处理。7.根据权利要求6所述的一种用于治理微污染水体的强效组合方法,其特征在于，旋转机架上设置有晃动组件，晃动组件用于带动填充板(15)可以沿着预处理箱(11)的内腔循环转动。8.根据权利要求7所述的一种用于治理微污染水体的强效组合方法,其特征在于，晃动组件的气缸(17)的输出端与活动板(18)连接，活动板(18)两侧弹性伸缩设置有夹套(20)，夹套(20)与安装在旋转机架上的连接架(21)相适配的卡槽，连接架(21)用于安装填充板(15)。9.根据权利要求8所述的一种用于治理微污染水体的强效组合方法,其特征在于，夹套(20)与连接架(21)之间通过磁性连接。
技术总结本发明公开一种用于治理微污染水体的强效组合方法，包括以下步骤:待处理废水进入预处理区，通过预处理区中填充吸附材料；经预处理吸附、净化后的废水经过提升泵泵入到降解一区，采用低温等离子技术进行氧化处理；废水在降解一区自上而下经过低温等离子技术处理后溢流进入下方充满填料的缓冲区，经自然充氧后进入降解二区进行生化处理；生化段处理后的废水流经填充除磷砖的物化区，经除磷砖物化除磷后，废水排出。本发明强效组合工艺的全部能耗集中在降解一区的低温等离子进水和处理过程段，其他全部单元均为水力自流，吨水处理能耗低；工艺施工方便、操作简单、调试周期短，可根据微污染水体水质及治理需求进行改增扩建，受前期施工影响极小。前期施工影响极小。前期施工影响极小。
技术研发人员：李申 刘静思 程谦勋 郭贺 吴义锋 孟令鑫 陈文超 邱国勤
受保护的技术使用者：安徽久吾天虹环保科技有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
