CN101746933B - 生态塘-表流型湿地复合系统深度处理皂素废水的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深度处理皂素废水的工艺。生态塘-表流型湿地复合系统深度处理皂素废水的工艺，其特征在于它包括如下步骤：1)经水解酸化-内电解-UASB-接触氧化系统处理后的皂素废水首先自流进入生态塘；皂素废水在生态塘内停留时间为7～8天；2)皂素废水在生态塘处理后，自流进入表流型湿地，停留时间为4～5天；所述表流型湿地内种植有香蒲、菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜、再力花和美人蕉；3)皂素废水经表面流湿地净化后，进入水质稳定塘，停留时间为2天；水质稳定塘种植有睡莲、萍蓬草、苦草和光叶眼子菜；水质稳定塘的出水回用或排放；水质稳定塘的出水COD、NH₃-N、TP和色度分别为54mg/L、8.4mg/L、0.05mg/L和4倍。该工艺能深度处理除皂素废水中COD、NH₃-N、TP以及色度。

Description

生态塘-表流型湿地复合系统深度处理皂素废水的工艺

技术领域

本发明涉及一种深度处理皂素废水的工艺。

背景技术

污水生态处理具有高效率、低投资、低运行费用、低维持技术、低能耗等优点。成功运行的生态塘/人工湿地处理系统不仅能起到污水净化的作用，而且通过营造湿地环境，可形成独特的自然景观，与城市绿化和生态建设紧密结合，近年来在国内外污水处理中得到广泛应用。皂素废水具有可生化性差(m(BOD₅)/m(COD)＝0.25～0.30)，污染负荷高(COD值为15000～25000mg/L)，酸度高(pH＝1.5～3.0)，SO₄ ^2-含量高(约为6500-8000mg/L)，色度高等特点，且含有单宁类、果胶等对微生物有一定毒害作用的物质，属高浓度难降解有机废水，有“废水之王”的称号。

利用生态塘-人工湿地处理工业废水的实例并不多见，主要集中在应用人工湿地处理矿山酸性废水、淀粉工业废水、制糖工业废水、褐煤热解废水、炼油废水。

目前的皂素废水(硫酸法或盐酸法生产黄姜皂素所产生的皂素废水)通常采用经水解酸化-内电解-UASB-接触氧化系统处理后(即生化出水)排放{如中国专利200510019822.5，发明名称为盐酸法黄姜皂素废水处理的工艺，专利200510019822.5中步骤6).出水自流进入三级接触氧化反应器进行好氧处理后的废水}。本发明以经水解酸化-内电解-UASB{(upflowanaerobic sludge blanket)厌氧反应器}-接触氧化系统处理后的皂素废水为处理对象，采用生态塘-湿地系统对其进行深度处理研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生态塘-表流型湿地复合系统深度处理皂素废水的工艺，该工艺能深度处理除皂素废水中COD、NH₃-N、TP以及色度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：生态塘-表流型湿地复合系统深度处理皂素废水的工艺，其特征在于它包括如下步骤：

1)经水解酸化-内电解-UASB-接触氧化系统处理后的皂素废水首先自流进入生态塘，所述生态塘内种植有粉绿狐尾藻和大漂；皂素废水在生态塘内停留时间为7～8天，皂素废水中的COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为40％、50％、60％和56％；

2)皂素废水经生态塘处理后，自流进入表流型湿地，经生态塘处理后的皂素废水在表流型湿地内停留时间为4～5天，皂素废水中的COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为33％、40％、50％和50％；所述表流型湿地内种植有香蒲、菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜、再力花和美人蕉；

3)皂素废水经表面流湿地净化后，进入水质稳定塘，停留时间为2天；水质稳定塘种植有睡莲、萍蓬草、苦草和光叶眼子菜；水质稳定塘的出水回用或排放；水质稳定塘的出水COD、NH₃-N、TP和色度分别为54mg/L、8.4mg/L、0.05mg/L和4倍。

本发明的有益效果是：采用生态塘，其中种植植物为粉绿狐尾藻和大漂，具有良好的有机污染物降解性能，同时具有脱氮除磷和脱色作用。采用表流型湿地，其中种植植物为香蒲、菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜、再力花和美人蕉，能进一步降解生态塘出水中的有机污染物、N、P和色度。采用水质稳定塘，其中种植睡莲、萍蓬草、苦草和光叶眼子菜，可对污水作最后的净化处理，也对系统起到缓冲调节作用；采用扎根沉水植物，以增强湿地容积，增加系统滞留时间，使出水水质稳定，便于进一步水回用。整个系统的出水水质可达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB T19923-2005)标准的要求，对COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为64.0％、79.0％、87.5％、91.1％

附图说明

图1是本发明生态塘-表流型湿地-水质稳定塘深度处理皂素废水系统布局图；

图2是本发明生态塘-表流型湿地-水质稳定塘深度处理皂素废水工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，生态塘-表流型湿地复合系统深度处理皂素废水的工艺，它包括如下步骤：

1)经水解酸化-内电解-UASB-接触氧化系统处理后的皂素废水{即生化出水，如中国专利200510019822.5，发明名称为盐酸法黄姜皂素废水处理的工艺，中国专利200510019822.5中步骤6).出水自流进入三级接触氧化反应器进行好氧处理后的废水}首先自流进入生态塘，生态塘分两个区，第一生态塘区与第二生态塘区串联(采用2座串联的生态塘区，即图1中生态塘1和生态塘2)，所述第一生态塘区内种植有粉绿狐尾藻(即图2中的狐尾藻区)，所述第二生态塘区内种植有大漂；皂素废水在生态塘(两座串联的生态塘区)内停留时间为7～8天，皂素废水中的有机物经过粉绿狐尾藻和大漂的吸收逐级降解，皂素废水中的COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为40％、50％、60％和56％；

2)皂素废水经生态塘处理后，自流进入表流型湿地，表流湿地分成3个区(香蒲区、菖蒲区、景观区)，3个区串联运行，经生态塘处理后的皂素废水在表流型湿地内停留时间为4～5天，皂素废水中的COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为33％、40％、50％和50％；所述表流型湿地内种植有香蒲、菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜、再力花和美人蕉；

3)皂素废水经表面流湿地净化后，进入水质稳定塘(即图2中的睡莲区)，停留时间为2天；水质稳定塘种植有睡莲、萍蓬草、苦草和光叶眼子菜；水质稳定塘的出水回用或排放；沉水植物将对皂素废水作最后的净化处理，也对系统起到缓冲调节作用；采用扎根沉水植物，以增强湿地容积，增加系统滞留时间，使出水水质稳定，便于进一步水回用；进水方式为连续式，水力负荷0.1m³/(m²·d)；水质稳定塘的出水COD、NH₃-N、TP和色度分别为54mg/L、8.4mg/L、0.05mg/L和4倍(色度单位“倍”即相对纯净蒸馏水色度的倍数，为色度的国标单位)。整个系统的出水水质可达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB T19923-2005)标准的要求，对COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为64.0％、79.0％、87.5％、91.1％。

主要设备说明：

1、生态塘

经生化系统处理后的皂素废水先自流进入生态塘。

生态塘由田埂隔成两个区，面积分别为861m²和859m²，种植粉绿狐尾藻和大漂，种植水深0.6m，底质疏松泥土层20～30cm。粉绿狐尾藻和大漂属粉丛生草本植物，均匀投入湿地后即可自然长满整个生态塘区。

设计水力停留时间为7～8d，皂素废水中的COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为40％、50％、60％和56％。

2、表流型湿地

皂素废水由生态塘自流进入表面流湿地，表面流湿地分香蒲区、菖蒲区和景观区三个部分，其中香蒲区面积904m²，种植香蒲；菖蒲区面积1000m²，种植菖蒲，两区种植水深同为0.40m，底质疏松泥土层20～30cm；景观区面积1269m²，水深0.3m，种植黄花鸢尾、千屈菜、再力花和美人蕉。种植方式为田字型种植，种植间隔60cm。

设计水力停留时间约4～5天，皂素废水中的COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为33％、40％、50％和50％。

3、水质稳定塘

稳定塘面积1185m²，水深0.40m，种植睡莲、萍蓬草、苦草和光叶眼子菜。水质稳定塘主要起稳定水质和观赏的作用，其种植方式没有严格的要求，可根据观赏的需要灵活种植。

设计水力停留时间为2天。

各单元处理效果：

依据工业化的实验结果，本工艺各处理单元的处理效果，见表1。

表1各处理单元处理效果

上表表明，采用本工艺处理皂素废水，出水水质可以满足工业回用水要求。

Claims (1)

1.生态塘-表流型湿地复合系统深度处理皂素废水的工艺，其特征在于它包括如下步骤：

1)经水解酸化-内电解-UASB-接触氧化系统处理后的皂素废水首先自流进入生态塘，所述生态塘内种植有粉绿狐尾藻和大漂；皂素废水在生态塘内停留时间为7～8天，皂素废水中的COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为40％、50％、60％和56％；

2)皂素废水经生态塘处理后，自流进入表流型湿地，经生态塘处理后的皂素废水在表流型湿地内停留时间为4～5天，皂素废水中的COD、NH₃-N、TP和色度的去除率分别为33％、40％、50％和50％；所述表流型湿地内种植有香蒲、菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜、再力花和美人蕉；

3)皂素废水经表面流湿地净化后，进入水质稳定塘，停留时间为2天；水质稳定塘种植有睡莲、萍蓬草、苦草和光叶眼子菜；水质稳定塘的出水回用或排放；水质稳定塘的出水COD、NH₃-N、TP和色度分别为54mg/L、8.4mg/L、0.05mg/L和4倍。

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