CN101172734A - 一种富营养水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富营养水处理工艺，该工艺采用下列步骤：富营养水经格栅进入鱼塘，鱼塘内放养食藻鱼类；鱼塘出水进入气浮池，采用部分溶气气浮工艺，出水后进入环流湿地；环流湿地两组并联，四渠环形串连，进水端生物接触区装设填料，填料表面附着生长生物膜，依照缺氧－好氧工艺运行；环流湿地出水后进入后续配套湿地，湿地进水采用脉冲和自流两种方式，穿孔管布水，本发明工艺，采用综合治理的方法，使各个环节的作用得以最大发挥，解决了仅用普通潜流人工湿地处理污水时经常出现的堵塞、溶解氧浓度低、脱氮效率低、除磷效果不理想等问题，使一般富营养水经过滤处理后达到或优于景观水体水质标准。

Description

一种富营养水处理工艺
技术领域
本发明涉及一种富营养水处理工艺，尤其是富营养水作为大容积景观水体补充水的处理工艺。
背景技术
目前，许多湖泊污染严重，属富营养化水体，有机污染、TN、TP等污染物浓度较高，有的水质为地表水劣V类，这样的水体作为大容积景观水体补充水源时，通常要进行预处理，目前国内外多采用潜流人工湿地来处理。从目前已有的工程实践来看，潜流人工湿地尚存在不少问题，其一是堵塞，由于源水污染严重，富含大量藻类植物，长期运行时容易造成潜流湿地的堵塞，过度的堵塞会导致湿地水力传导系数降低，处理效果下降、运行寿命缩短；其二是植物供氧能力不足，潜流人工湿地的供氧系统主要是湿地上种植的植物所进行的光合作用，实践和研究已经表明，从植物根部渗透的少量氧气相对于城市污水在实际负荷所需要的氧气来说是微不足道的，而且植物的供氧能力还受湿地植物种类、植物长势以及季节变化的影响，这些都会直接影响湿地的正常运行；其三是脱氮能力不理想，现有潜流人工湿地主要靠湿地植物吸收以及微生物的反硝化作用来脱氮，与潜流湿地的氮负荷相比，植物对氮的吸收量很低，只有0.03～0.3g/m2.d，并且要通过收割植物来完成氮的去除，潜流人工湿地在中等负荷情况下通过植物收割对氮的去除率＜20％，这使得生物硝化反硝化成为主要的除氮机制，但潜流人工湿地很难保证硝化反硝化所需的好氧/缺氧环境条件及反硝化所需碳源，因此，潜流人工湿地不是可靠、有效的除氮系统；其四是除磷效果不可靠，潜流人工湿地对磷的去除主要通过物理化学作用分离、微生物转化和植物吸收作用来完成，但是新建人工湿地的磷去除能力与长期运行后的湿地磷去除能力明显不同，新建湿地植物的吸磷量大于长时间运行的湿地植物，而且，长时间运行湿地的植物在枯死后将吸收的磷重新释放至湿地，另外新建湿地的基质具有较大的磷吸附容量，而经过1～2年的运行后湿地的基质已几乎饱和，这一切都不能保证磷的有效去除。
发明内容
本发明正是为了克服上述现有富营养水处理工艺存在的不足之处而提供一种能有效脱氮除磷的富营养水的处理工艺，尤其是富营养水作为大容积景观水体补充水的处理工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用下列步骤：富营养水经格栅进入鱼塘，鱼塘设置为一个或一个以上，鱼塘之间底部进水，鱼塘内放养食藻鱼类；鱼塘出水进入气浮池，并依次流经滤池、清水池后进入环流湿地，气浮池产生的浮渣进入渣池，经压滤机压滤后的滤液返回应急处理池，再进入气浮池；清水池出来的水进入环流湿地，环流湿地采取两组并联，四渠道环绕形串连结构，并在进水端设置生物接触区，在该区装设填料，在填料表面附着生长生物膜，依照缺氧-好氧工艺运行，渠间设中隔导流墙，在接触区的填料下设穿孔布气管；外侧两渠道预留开畅水面，加设水下推动器；环流湿地进水端设气水反冲洗装置；环流湿地出水后进入后续配套潜流湿地，后续配套潜流湿地进水采用脉冲或自流两种方式，后续配套潜流湿地的布水采用穿孔管布水，进水配水区和出水给水区的填料采用砾石，砾石分布于整个床宽。
富营养水经自动格栅滤掉大体积藻类及污染物后进入鱼塘，鱼塘设置为多个串联，鱼塘之间底部进水，鱼塘内放养食藻鱼类，以降低水中藻类浓度，降低后续系统负荷；鱼塘出水进入气浮池，采用部分回流溶气气浮工艺，依靠微气泡，使其粘附于藻类、悬浮物及絮粒上，从而实现絮粒等强制性上浮，达到固、液分离的目的；气浮出水经滤池进一步去除水中细小的悬浮物、藻类，防止后续湿地淤堵；气浮池产生的浮渣进入渣池，经压滤机脱水后运至填埋场填埋，滤液返回应急处理池，再进入气浮池参加整个循环。滤池出水流经清水池进入环流湿地，环流湿地设置为两组并联，四渠环形串连，进水端设置生物接触区，该区装设填料，填料表面附着生长生物膜，依照缺氧-好氧工艺运行，缺氧部分的水解酸化作用将水中有毒且难降解的藻毒素分解为小分子易生物降解物质，并为反硝化菌提供碳源，在缺氧环境下完成反硝化脱氮作用；好氧部分完成有机污染物的氧化降解；接触区填料下设穿孔布气管，视系统溶解氧情况开停曝气系统；外侧两渠道预留开畅水面，加设水下推动器，以保证环流充氧效果；环流湿地进水端设气水反冲洗系统，在湿地环流转向时进行反冲洗，反冲洗排水随环流进入湿地前端的生物接触区，悬浮物在接触区经微生物降解和絮凝沉淀去除，沉淀物定期排至渣池，本阶段可以大大降低水中有机物浓度和总氮浓度，对防止后续湿地基质淤堵有十分重要的作用。环流湿地出水后进入后续配套潜流湿地，湿地可设为多级多个子系统，相互连接，湿地进水采用脉冲和自流两种方式，两种方式可灵活切换，利用脉冲形成的瞬时较大流速提高布水的均匀性、防止布水管道以及基质的堵塞，进水配水区和出水给水区的填料采用粒径为60～100mm的砾石，分布于整个床宽，基质上种植植物，可以吸收部分氮、磷作为自身生长的营养物质，更重要的是其发达的根系可以为湿地基质深部输送氧气，为微生物的生长提供微环境。湿地出水最后进入蓄水池备用。
本发明的有益效果是，本发明采用综合治理的方式，设置了多个环节相互连接，相互配合，使每一个部分的作用得以最大发挥，解决了单纯用人工湿地处理污水时经常出现的堵塞、溶解氧浓度低、脱氮效率低、除磷效果不理想等问题，使一般富营养水经过本发明工艺处理后达到或优于景观水体水质标准。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1是本发明一种富营养水处理工艺的流程图；
图2是环流湿地结构示意图；
图3是图2的A-A剖视示意图；
图4是图5的B-B的剖视示意图；
图5是进水配水区和出水给水区示意图。
具体实施方式
富营养水经格栅1进入鱼塘2，鱼塘设置为一个或一个以上，鱼塘之间底部进水，鱼塘内放养食藻鱼类；鱼塘2出水进入气浮池3，并依次流经滤池4、清水池5后进入环流湿地6，气浮池3产生的浮渣进入渣池，经压滤滤后的滤液返回应急处理池7，再进入气浮池3；清水池4出来的水进入环流湿地6，环流湿地采取两组并联，四条渠道8环绕形串连结构，并在进水端9设置生物接触区10，在该区装设填料11，在填料11表面附着生长生物膜12，依照缺氧-好氧工艺运行，渠间设中隔导流墙13，在生物接触区10的填料下设穿孔布气管14；外侧两渠道预留开畅水面，加设水下推动器15；环流湿地进水端9设气水反冲洗装置16；环流湿地6出水后进入后续配套潜流湿地17，后续配潜流套湿地17进水采用脉冲或自流两种方式，后续配套潜流湿地17的布水采用穿孔管布水，进水配水区18和出水给水区19的填料采用砾石，砾石分布于整个床宽。
鱼塘2单元：分三级，内放养鲢鱼、鳙鱼，放养密度为46～50g/m3。鱼塘面积约1678m2，水均深2.0m，水力停留时间23.8h。
气浮池3：两组并联，占地面积约46×2＝92m2。絮凝区停留时间8min，分离区停留时间20min，有效水深2.5m。
滤池4：两组并联，占地面积约30×2＝60m2。
清水池5：停留时间40min，水深1.1m，占地面积75m2。
渣池：池深3.3m，面积约20m2。
压滤机房：占地约16m2。
应急处理池7：停留时间5h，水均深3.0m，占地58m2。
上述除鱼塘外包括道路、管道等占地，预处理总占地约321m2。
气浮池溶气系统：循环水量：约19m3/h；水泵扬程：45～50m；空气量：约120L/min。
环流湿地6：占地约3252m2，两组并联，单组有效容积约490.6m3，水力停留时间6.8h。湿地渠长30m，渠宽5.0m，4渠环形串连，渠间设中隔墙及导流墙。湿地设计流速0.12m/s，水均深0.7m。进水端设生物接触区，中间设隔墙，接触区悬挂弹性立体填料，填料下设穿孔布气管，视系统溶解氧情况开停曝气系统。为保证环流充氧效果，外侧两渠道预留开畅水面，加设水下推动器。环流湿地进水端设气水反冲洗系统，在湿地环流转向时进行反冲洗，反冲洗排水随环流进入湿地前端的生物接触区，悬浮物在接触区经微生物降解和絮凝沉淀去除，沉淀物定期排至预处理单元的渣池。
后续配套潜流湿地17：设置为三级
①一级湿地：占地约4993m2，由5个子系统组成，各子系统间串并联连接。采用水平潜流形式，水力停留时间7h。
②二级湿地：占地约16294m2，由16个子系统组成，各子系统间串并联连接。采用水平潜流形式，水力停留时间约23h。
③三级湿地：占地约16362m2，由14个子系统组成，各子系统间串并联连接。采用水平潜流形式，水力停留时间约23h。
一、二、三级潜流湿地进、出水方式灵活，可以采用连续或脉冲进水，穿孔管布水，进水配水区18和出水给水区19的填料采用粒径为60～100mm的砾石，分布于整个床宽。
蓄水池：蓄水池接纳湿地出水，占地821m2，水均深2.2m，有效容积1584m3，水力停留时间9.5h。蓄水池并联设置两台水泵，采用液位开关控制水泵的启停，抽水至湿地公园高位水池，自流供给公园用水。

Claims (1)

1.一种富营养水处理工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：富营养水经格栅(1)进入鱼塘(2)，鱼塘设置为一个或一个以上，鱼塘之间底部进水，鱼塘内放养食藻鱼类；鱼塘(2)出水进入气浮池(3)，并依次流经滤池(4)、清水池(5)后进入环流湿地(6)，气浮池(3)产生的浮渣进入渣池，经压滤机压滤后的滤液返回应急处理池(7)，再进入气浮池(3)；清水池(4)出来的水进入环流湿地(6)，环流湿地采取两组并联，四渠道(8)环形串联结构，并在进水端(9)设置生物接触区(10)，在该区装设填料(11)，在填料(11)表面附着生长生物膜(12)，依照缺氧-好氧工艺运行，在渠道间设有中隔导流墙(13)，在生物接触区(10)的填料下设穿孔布气管(14)；外侧两渠道预留开畅水面，加设水下推动器(15)；环流湿地进水端设气水反冲洗装置(16)；环流湿地(6)出水进入后续配套潜流湿地(17)，后续配套潜流湿地(17)进水采用脉冲和自流两种方式，后续配套湿地(17)的布水采用穿孔管布水，进水配水区(18)和出水给水区(19)的填料采用砾石，砾石分布于整个床宽。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010072062A1 (zh) * 2008-12-23 2010-07-01 Lan Zeqiao 一种养鱼设施
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CN108083419A (zh) * 2017-12-06 2018-05-29 长沙中联重科环境产业有限公司 水体净化系统

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