CN102167445A

CN102167445A - 一种用于处理污染河水和低浓度污水的水平潜流人工湿地

Info

Publication number: CN102167445A
Application number: CN2011101136397A
Authority: CN
Inventors: 佘宗莲; 施恩; 马启敏; 谢湉
Original assignee: Ocean University of China
Current assignee: Ocean University of China
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2011-08-31

Abstract

本发明涉及一种处理污染河水和低浓度污水的水平潜流人工湿地。该装置包括反应器箱体(1)、反应器进水配水管(2)、进水配水区多孔隔板(3)、出水区多孔隔板(4)、填料采样口(5)、出水集水管(6)、出水软管(7)、固定水位出口(8)、沸石或炉渣填料层(9)、砾石填料层(10)。进、出水区设置多孔隔板并在靠近处理单元一侧覆盖筛绢，在提高进、出水配水均匀性的同时，也保证了进水中大部分悬浮颗粒物不会进入处理单元，有效延缓和减弱了反应器内的堵塞现象。处理单元添加沸石与砾石组合填料或炉渣与砾石组合填料，通过填料与微生物的协同作用，达到有效去除污染河水或低浓度污水中COD_Cr、氨氮、硝酸盐氮的目的。并且通过出水软管调节水位高度，改变填料淹没深度，从而调节好氧区和缺氧区的范围，提高氨氮和总氮的去除效果。

Description

一种用于处理污染河水和低浓度污水的水平潜流人工湿地

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于处理污染河水和低浓度污水的水平潜流人工湿地。

背景技术

人工湿地是根据自然湿地净化污水的原理，通过人工建造和控制来强化其净化能力的水处理技术，广泛应用于处理原生活污水、降雨径流、污染河水和湖水、经过二级或三级处理后的生活污水及较低浓度的工业废水。人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：(1)地表流湿地系统，(2)潜流湿地系统，(3)垂直流湿地系统。虽然它们的结构不同，但其作用机理基本包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解转化、植物吸收等作用。人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，但人工湿地污水处理技术还存在许多没有解决的问题。

从现有的人工湿地运行效果来看，其处理污染河水和低浓度污水时还存在一些不足的地方，第一、脱氮能力不足，人工湿地中硝化菌和反硝化菌的处理效能还可提高；第二、季节适应性不强，低温条件下处理效果较差；第三、在以天然土壤做为填料的湿地系统中往往出现断流或死流现象；第四、人工湿地经过长期运行以后土壤板结形成堵塞，导致处理效率下降。

发明内容

本发明提供了一种能适应污染河水和低浓度污水，有效防止堵塞，并且能有效去除COD、氨氮和硝酸盐氮的水平潜流人工湿地污水处理技术。

本发明提出的用于处理污染河水和低浓度污水的水平潜流人工湿地，主要包括箱体、反应器进水配水管、进水配水区多孔隔板、出水区多孔隔板、填料采样口、出水集水管、出水软管、固定水位出口。其特征是进出水区设置多孔隔板，使水流流态分布均匀。出水部分接软管，可实现对处理单元的水位调节，从而提高水平潜流人工湿地对COD_Cr、氨氮、硝酸盐氮的去除效果。

本发明中，水平潜流人工湿地处理单元中的填料采用沸石与砾石组合和炉渣与砾石组合两种模式。填料区上部为粒径4-8mm的沸石填料层或粒径为4-60mm的炉渣填料层(厚度500mm)，底部为砾石填料层(厚度250mm)。其中砾石填料层从上到下分为两层，上部为粒径30-50mm的砾石(厚度100mm)，下部为粒径50-70mm的砾石(厚度150mm)。填料区两侧与进出水多孔隔板之间使用15目筛绢隔离，可以使进水中粒径大于1mm的悬浮颗粒物停留在进水区，并使填料区颗粒大于1mm的杂质不随出水流出。通过填料层、承托层、多孔隔板、筛绢组合使用的方式，达到使处理单元不易堵塞的目的，保证水平潜流人工湿地处理效果的稳定。

本发明的创新点是：

1、本发明水平潜流人工湿地出水软管与固定水位出口配合使用，使得人工湿地系统中的水位可以灵活调节，根据进水水质的变化改变填料的淹没深度，从而调节好氧区和缺氧区的范围，以提高水平潜流人工湿地对污染河水和低浓度污水中COD、氨氮、总氮的处理效果，特别是提高氨氮和总氮的去除效果。

2、本发明水平潜流人工湿地进、出水区设置多孔隔板，使进、出水分布更加均匀，减少处理单元内短流、死流现象的产生。并在多孔隔板与处理区之间设置筛绢，防止污水中悬浮颗粒物进入处理单元，避免水平潜流人工湿地内由于悬浮颗粒的进入而发生堵塞。

附图说明

图1为本发明的剖面图。

图2为本发明的平面图。

图中标号：1反应器箱体、2反应器进水配水管、3进水配水区多孔隔板、4出水区多孔隔板、5填料采样口、6出水集水管、7出水软管、8固定水位出口、9沸石或炉渣填料层、10砾石填料层。

I进水区

II处理单元

III集水区

具体实施方式

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明装置主要包括反应器箱体(1)、反应器进水配水管(2)、进水配水区多孔隔板(3)、出水区多孔隔板(4)、填料采样口(5)、出水集水管(6)、出水软管(7)、固定水位出口(8)、沸石或炉渣填料层(9)、砾石填料层(10)。其中反应器箱体(1)具体尺寸：长×宽×高为1000mm×500mm×1000mm；反应器配水管(2)为直径20mm的亚克力穿孔管；进水配水区与出水区多孔隔板(3)、(4)的穿孔布置为穿孔直径10mm，孔间距70mm，多孔隔板尺寸为宽×高等于500mm×1000mm；填料采样口(5)直径150mm，由法兰封口；出水集水管(6)为直径25mm的亚克力穿孔管；出水软管(7)为蛇皮管；固定水位调节出口(8)为直径20mm的亚克力管；沸石或炉渣填料层(9)厚度500mm；砾石填料层(10)厚度250mm。

污染河水或低浓度污水首先经过进水配水管(2)进入进水区I，然后通过多孔隔板和筛绢进入处理单元II，大于1mm的悬浮颗粒物被截留在进水区。进入处理单元II中含有COD_Cr、氨氮、硝酸盐氮的污水在填料及微生物的协同作用处理后，通过筛绢和出水区多孔隔板(4)，进入集水区III。经过处理后的污水通过出水集水管(6)流入出水软管(7)。并通过调节软管高度实现对湿地内水位的调节，提高反应器对COD_Cr、氨氮、硝酸盐氮的处理效果。

实施例1

在上述水平潜流人工湿地污水处理装置中，处理单元上部选用粒径4-8mm沸石(厚度500mm)，下部为砾石承托层(厚度250mm)。反应器进水水质为：COD_Cr80mg/L，NH₄ ⁺-N 3.2mg/L，NO₃ ^--N 12mg/L。采用的运行条件为：连续进水，有效水力停留时间4.28d，水力负荷0.17m/d，水位控制在750mm处。处理效果：COD_Cr去除率≥66.7％、氨氮去除率≥89.6％、硝态氮去除率≥95.8％。

实施例2

在上述水平潜流人工湿地污水处理装置中，处理单元上部选用粒径4-60mm炉渣(厚度500mm)，下部为砾石承托层(厚度250mm)。反应器进水水质为：COD_Cr80mg/L，NH₄ ⁺-N 3.2mg/L，NO₃ ^--N 12mg/L。采用的运行条件为：连续进水，有效水力停留时间5.38d，水力负荷0.14m/d，水位控制在750mm处。处理效果：COD_Cr去除率≥91.5％，硝态氮去除率≥89％。

Claims

1.一种用于处理污染河水和低浓度污水的水平潜流人工湿地，其特征在于：包括箱体(1)、反应器进水配水管(2)、进水配水区多孔隔板(3)、出水区多孔隔板(4)、填料采样口(5)、出水集水管(6)、出水软管(7)、固定水位出口(8)、沸石或炉渣填料层(9)、砾石填料层(10)。

反应器箱体(1)为长方体结构，具体尺寸：长×宽×高为1000mm×500mm×1000mm。反应器内从左至右依次由进水区I、处理单元II和集水区III组成，每部分长度分别为120mm、760mm、120mm。处理单元上部为沸石或炉渣填料层(9)，下部为砾石填料层(10)。

2.如权利要求1所述的一种用于处理污染河水和低浓度污水的水平潜流人工湿地，其特征在于在进、出水区设置宽×高为500mm×1000mm的多孔隔板，穿孔布置为孔径10mm，孔间距70mm。并在多孔隔板靠近处理单元的一侧包裹15目筛绢。

3.如权利要求1所述的一种用于处理污染河水和低浓度污水的水平潜流人工湿地，其特征在于处理单元中上部填料层(9)使用粒径4-8mm的沸石或粒径4-60mm的炉渣(厚度500mm)，下部砾石填料层(10)分成两个部分，从上到下依次为30-50mm的砾石(厚度100mm)与粒径50-70mm砾石(厚度150mm)。

4.如权利要求1所述的一种用于处理污染河水和低浓度污水的水平潜流人工湿地，其特征在于出水集水管与直径25mm的软管连接，用于反应器内水位的调节。