CN101844856A - 人工湿地耦合sbr强化脱氮除磷一体化污水净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统,包括SBR反应池和人工湿地,SBR反应池的底部设置有穿孔曝气管,在SBR反应池的池壁上设置有排泥管、进水管、泥水溢流管和排水管,其中泥水溢流管和排水管与人工湿地的布水槽相通;人工湿地的床体包括布水槽、填料层、土层和集水槽,填料层的上部与布水槽连通,填料层的底部与集水槽连通,土层设置在填料层的上面,土层上种植有挺水植物。本发明将SBR与人工湿地耦合为一体,提高了系统脱氮除磷能力及水力负荷,运行性能稳定;工艺简单,维护管理方便;系统运行受季节影响小,保证系统持续的高效运行效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种人工湿地污水净化系统,属于污水处理技术领域。
背景技术
人工湿地污水处理技术是近20发展起来的新型污水生态处理技术,已广泛应用于中小城镇生活污水、工农业污水处理及河道治理等领域。人工湿地污水处理技术具有投资少、能耗低、维护管理方便、工艺设备简单等优点,同时又可以改善和美化生态环境。但该技术仍然存在氮、磷去除效果不理想,硝化/反硝化能力差,系统易堵塞,冬季去污效果降低等问题。
SBR(序批式活性污泥法)是一种活性污泥法处理污水的工艺,其处理机理与传统的活性污泥法完全相同,由一个或多个SBR池组成,工艺流程是进水经过格栅、沉砂池以及污水贮存池后进入SBR池进行处理。SBR工艺中由于不设初沉池,为了消除浮渣,SBR反应池设有清除浮渣的装置。该工艺存在以下缺点:1.基建费用高,运行较为繁琐,技术水平要求高;2.设备闲置率太高;3.由于有污泥回流运转,从而费用也高,需要处理剩余污泥。
发明内容
本发明针对现有人工湿地污水净化技术存在的问题,提供一种结构简单、基建费用低、运行简单、管理方便、不易堵塞、脱氮除磷效果好的人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统。
本发明采用下述技术方案:
该人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统,包括SBR反应池和人工湿地;SBR反应池的底部设置有穿孔曝气管,在SBR反应池的池壁一侧设置有排泥管和进水管,另一侧设置有泥水溢流管和排水管,其中泥水溢流管和排水管与人工湿地的布水槽相通;人工湿地的床体中90%的高度设于地面以下,床体包括布水槽、填料层、土层和集水槽,布水槽设置在床体的前端,集水槽设置在床体的末端,布水槽和集水槽之间设置填料层,填料层的上部与布水槽连通,填料层的底部与集水槽连通,填料层由粒径为1cm--4cm的赤铁矿或磁铁矿与石灰石混合构成,土层为田园土,设置在填料层的上面,土层上种植有挺水植物。
SBR反应池内放置有多孔性悬浮填料,如软性氧化镁、活性白土等。
填料层的厚度为50cm--60cm,土层的高度为10cm--20cm。
该系统运行时,污水分别同步进入SBR反应池和人工湿地,污水首先在SBR反应池得到处理,然后反应池内的活性泥水由泥水溢流管进入人工湿地的布水槽,与布水槽内污水混合,均匀进入填料层,最后进入人工湿地的集水槽排出。该系统利用SBR的优点,在高效处理污水的同时,定时向人工湿地排入一定量的活性泥水,增加了人工湿地内的脱氮微生物数量(包括氨化、亚硝化、硝化、反硝化细菌),提高了系统硝化/反硝化能力,可改善系统脱氮效果。此外,污水在人工湿地填料的固磷作用(包括化学沉淀、吸附作用、闭蓄作用)下使磷得到去除,最终达到高效脱氮除磷的目的。
本发明将SBR与人工湿地耦合为一体,提高了系统脱氮除磷能力及水力负荷,运行性能稳定;工艺简单,维护管理方便;系统运行受季节影响小,保证系统持续的高效运行效果。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
图中:1、SBR反应池,2、悬浮填料,3、排水管,4、泥水溢流管,5、曝气管,6、排泥管,7、进水管,8、布水槽,9、人工湿地,10、填料层,11、集水槽,12、湿地植物。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,本发明的污水净化系统由SBR反应池1和人工湿地9两部分组成。SBR反应池1的壳体由PVC或混凝土等材料构建,SBR反应池1内放置有适量的多孔性悬浮填料2(如软性氧化镁、活性白土等),SBR反应池1的底部均匀设置有穿孔PVC曝气管5,在池壁自上而下设置有排水管3、进水管7、泥水溢流管4和排泥管6,其中泥水溢流管4和排水管3与人工湿地的布水槽8相通。
人工湿地9的床体由混凝土制成,床体大约90%设于地下,床壁做防渗处理,人工湿地9的床体前端设布水槽8,末端设集水槽11。填料层10的上部与布水槽8连通,填料层10的底部与集水槽11连通。填料层10厚度为50cm--60cm,由粒径为1cm~4cm的赤铁矿(或磁铁矿)和石灰石构成;填料层10的上表层覆盖厚10cm~20cm的田园土,田园土上种植有湿地植物12,如水枝锦、菰草和水葱等。
上述系统运行时,污水分别同步进入SBR反应池1和人工湿地9,污水首在SBR反应池1得到处理,然后SBR反应池1中的活性泥水在曝气管5曝气时由泥水溢流管4进入人工湿地9的布水槽8,与布水槽8内污水混合均匀进入填料层10,同时SBR反应池1的排水管3的出水也进入布水槽8内,最后经人工湿地9的填料层10进入集水槽11。
本发明充分利用SBR的优点,在高效处理污水的同时,在SBR反应池1的曝气阶段向人工湿地9排入一定量活性泥水,同时SBR反应池1在排水阶段的出水也进入人工湿地9,这大幅增加了人工湿地系统内的脱氮微生物的数量,提高了系统硝化/反硝化能力,明显改善人工湿地9的脱氮效果。此外,污水在人工湿地9中填料层10的固磷作用(包括化学沉淀、吸附作用、闭蓄作用)下使磷得到去除,最终达到高效脱氮除磷的目的。
实施例2
在某地建立了潜流人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统,SBR反应池用混凝土制成,截面为0.5m×1.0m高60cm;潜流人工湿地面积为2.0m×1.0m,高60cm,湿地填料层为粒径2cm--4cm的石灰石和赤铁矿混合组成,两者的质量比例为8∶2,填料层厚度为45cm,其上覆盖15cm的田园土,湿地表面种植芦苇。进水中的COD、氨氮、TN、TP浓度分别为120.5mg/L,18.5mg/L,40.6mg/L和10.0mg/L,经系统处理后出水浓度为12.0mg/L,0.9mg/L,5.0mg/L和0.5mg/L,去除率大于90%,系统各季节脱氮除磷效果良好。
实施例3
在某镇建立了表面流人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统,SBR反应池用混凝土制成,截面为0.5m×1.0m高60cm;潜流人工湿地面积为2.0m×2.0m,高70cm,湿地填料层为2cm--3cm的石灰石和磁铁矿混合组成,两者的质量比例为9∶1。填料层厚度为30cm,其上覆盖20cm的田园土,湿地表面种植水葱、菰草。进水中的COD、氨氮、TN、TP浓度分别为110mg/L,16.5mg/L,34.6mg/L和9.0mg/L,经系统处理后出水浓度为10.0mg/L,1.0mg/L,3.4mg/L和0.7mg/L,出水水质良好,系统运行稳定。
Claims (4)
1.一种人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统,包括SBR反应池和人工湿地,其特征在于:SBR反应池的底部设置有穿孔曝气管,在SBR反应池的池壁一侧设置有排泥管和进水管,另一侧设置有泥水溢流管和排水管,其中泥水溢流管和排水管与人工湿地的布水槽相通;人工湿地的床体中90%的高度设于地面以下,床体包括布水槽、填料层、土层和集水槽,布水槽设置在床体的前端,集水槽设置在床体的末端,布水槽和集水槽之间设置填料层,填料层的上部与布水槽连通,填料层的底部与集水槽连通,填料层由粒径为1cm--4cm的赤铁矿或磁铁矿与石灰石混合构成,土层为田园土,设置在填料层的上面,土层上种植有挺水植物。
2.根据权利要求1所述的人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统,其特征在于:所述SBR反应池内放置有多孔性悬浮填料。
3.根据权利要求1所述的人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统,其特征在于:所述填料层的厚度为50cm--60cm。
4.根据权利要求1所述的人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统,其特征在于:所述土层的高度为10cm--20cm。
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