CN104828932A - 一种深潭浅滩人工湿地废水好氧处理方法 - Google Patents

Abstract

一种深潭浅滩人工湿地废水好氧处理方法，所述方法利用废水跌落过程实现充氧；利用势能转化为动能的作用进行复氧；利用深潭底层基质的微生物生长环境以进行好氧微生物降解；利用人工湿地不同层基质的作用进行吸附去除处理；利用大生物量植物的吸收作用以实现废水深化处理。本发明一种深潭浅滩人工湿地，包括深潭和浅滩和S型不透水墙体和基质。S型不透水墙体位于深潭与浅滩之间；深潭底部，采用底质较硬、颗粒粒径较大、孔隙率大的生物陶粒为基质；在深潭浅滩的前端，采用不同的基质和植物构建浅滩。本发明深潭浅滩废水好氧处理人工湿地，可以显著降低废水处理的运行成本，提高废水处理效率与效果，实现好氧处理和生态处理的有机统一。

Description

一种深潭浅滩人工湿地废水好氧处理方法

技术领域    

    本发明涉及一种深潭浅滩人工湿地废水好氧处理方法，属水处理技术领域。

背景技术    

水资源短缺和水污染直接影响人们的工农业生产和生活，废水处理工艺和方法的研究和开发一直处于不断的前进过程中。废水处理工艺已形成规模化的研发和广泛的应用，依据不同类型和性质的废水，一般采用物理法、化学法、以及生物法，或是多种工艺联合应用。随着废水处理工艺或技术的不断改进和发展，人工湿地废水处理工艺在传统技术的基础上进行了不同程度的创新和技术革新，传统的人工湿地工艺与技术，其局限性已凸显。

 充分利用地理优势，对废水处理工艺与技术的研发和工程应用是一个很好的选择。人工湿地在国内外广泛地应用于工程项目和课题研究中，特别是近些年的人工湿地的研究和开发应用，正成为当前非常热点的废水处理的可选工艺和方法。然而，在当前应用广泛的人工湿地（垂直流人工湿地、潜流人工湿地、表面流人工湿地），大多数湿地处理废水的技术是基质吸附水体中的氮磷以及湿地植物吸收水体中的氮磷和有机污染物。深潭浅滩好氧人工湿地充分利用地理优势，在处理废水过程中，使得水体与空气充分接触，达到充氧的作用，水体中的氮磷与有机物进行好氧处理。

 深潭浅滩人工湿地废水好氧处理主要围绕处理效率、工程工艺、运行管理等方面进行创新和改变。 传统人工湿地处理废水，要达到规定的排放标准，较为困难；传统的好氧生物技术，即通过压力风机提供十几倍水量的风量为好氧菌供氧，因此大量消耗电力，有较高的建设费用和运行成本。深潭浅滩废水好氧处理人工湿地技术很好地解决了这一难题，把废水好氧处理技术和生态深处理技术进行了有机统一。

发明内容    

本发明的目的是，为了解决人工湿地废水处理的难题，克服人工湿地处理废水工艺技术存在的效率不高、管理复杂、不能解决好氧消化等不足，本发明提出一种深潭浅滩人工湿地废水好氧处理方法。

实现本发明的技术方案是，本发明方法利用废水跌落过程实现充氧；利用势能转化为动能的作用进行复氧；利用深潭底层基质的微生物生长环境以进行好氧微生物降解；利用人工湿地不同层基质的作用进行吸附去除处理；利用大生物量植物的吸收作用以实现废水深化处理。将上述功能实现一种能自动运行、无需专人管理的深潭浅滩废水好氧处理人工湿地，它能高效处理废水、水质稳定达标、无能耗、无二次污染。

本发明一种深潭浅滩人工湿地，包括深潭和浅滩和S型不透水墙体和基质；所述S型不透水墙体位于深潭与浅滩之间；深潭底部，采用底质较硬、颗粒粒径较大、孔隙率大的生物陶粒为基质；在深潭浅滩的前端，采用不同的基质（高炉渣、沸石和土壤）和植物（绿鸢尾或富贵竹）构建浅滩。

本发明一种深潭浅滩人工湿地废水好氧处理方法，所述方法步骤为：

（１）根据地理条件，人工形成深潭，作为人工湿地的有机组成部分，发挥其好氧处理的功能，即在废水跌落到深潭中的过程中，势能转化动能，废水达到充分的充氧、复氧、富氧，进行高效率的好氧处理；

（２）深潭底层采用生物陶粒作为基质，既能吸附废水中的氮磷及其它有机物污染物质，又能作为好氧微生物的附着场，对废水进行好氧处理；

（３）在深潭与浅滩之间，用S型不透水墙体隔断，水体从墙体的下层流经到浅滩处，S型结构能增加深潭和浅滩之间的接触面积，废水更加畅流；

（４）浅滩从底层到表面层的结构分别铺设高炉渣、沸石、土壤、植物；在高炉渣、沸石的吸附作用下，废水中的氮磷及有机物达到进一步的去除作用；土壤对废水的污染物质有吸附去除的作用，又能培育大量的微生物，生物去除氮磷等有机物质；绿鸢尾与富贵竹的合理搭配，根系发达、耐污能力强、净化废水效率高，对废水进行高效的生态处理；

（５）可根据地理条件和废水处理要求，在湿地构建不同面积的深潭浅滩湿地，也可以建设多个连续的深潭浅滩废水好氧处理人工湿地。

本发明充分利用地理的优势条件和设计的创新，对进入湿地的废水进行分阶段处理，即复氧-富氧-好氧硝化-基质吸附-植物吸收。本发明利用废水跌落过程实现充氧；利用势能转化为动能的作用进行复氧；利用深潭底层基质的微生物生长环境以进行好氧微生物降解；利用人工湿地不同层基质的作用以进行吸附去除处理；利用大生物量植物的吸收作用以实现废水深化处理。本发明将形成一种能自动运行、无需专人管理的深潭浅滩废水好氧处理人工湿地，这种人工湿地能高效处理废水、水质稳定达标、无能耗、无二次污染。

本发明深潭处充氧复氧溶解氧量为3-5 mg/l，满足了好氧降解需求，浅滩后的出水水质可稳定达到设计目标。

本发明人工湿地可与厌氧装置配套组合成一个生态节能型除磷脱氮生活污水处理系统，也可根据地理条件或废水处理要求来建设深潭浅滩湿地，设计多层深潭浅滩废水好氧处理人工湿地处理系统，经该系统处理后的出水水质可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）标准。

本发明的有益效果是，本发明深潭浅滩废水好氧处理人工湿地，可以显著降低废水处理的运行成本，提高废水处理效率与效果，实现好氧处理和生态处理的有机统一。深潭浅滩废水好氧处理人工湿地的好氧段，对难降解的高浓度废水发挥着重要的作用、有着重要的处理效果。深潭浅滩废水好氧处理人工湿地，真正实现社会效益、经济效益、环境效益的有机统一。

附图说明    

图１为本发明深潭浅滩人工湿地结构示意图；

图中，１是废水；２是生物陶粒基质；３是S型不透水墙体；４是浅滩表面；５是出水口；６是浅滩表层土壤基质；７是浅滩第二层沸石基质；８是浅滩底层炉渣基质。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，废水在经过前期的预处理后，废水水体的氮磷与有机物等污染物质的含量降低到一定的标准。废水1流经到深潭的生物陶粒构建的硬底基质2的过程中，产生一定的负压，空气迅速进入废水水体中，很大程度上增加了废水水体中溶解氧的含量。

在废水水体势能转化为动能时，水体与硬底基质2产生强烈的撞击，废水第二次进行复氧。废水与附着在生物陶粒中的好氧微生物接触，有机物发生有氧生物降解。若深潭设置多层，废水可得到多次充氧、复氧、降解，图１为一层深潭浅滩湿地。

废水水体在自身具有的动能的作用下，与深潭中的生物陶粒基质2高速接触，生物陶粒2对废水中的污染物质进行快速吸附反应，并且由于高能水体的作用，基质不易堵塞。

 　　废水水体在较大动力的推动作用下，从S型不透水墙体3的下层流经到浅滩人工湿地处，与浅滩底层炉渣基质8接触，在浅滩湿地处，废水进行第一次吸附处理；在废水自身动力的作用下，废水进入浅滩第二层沸石基质7处，废水进行第二次吸附处理；随着废水进入浅滩表层土壤基质6处时，土壤中的附着大量微生物，对废水进行厌氧和缺氧处理，另外，土壤本身对废水能进行吸附去除废水中的污染物质。

废水流经在浅滩表面4时，大生物量植物绿鸢尾和富贵竹具有高效的生物吸收氮磷与有机物的作用；最后，经过深潭浅滩处理的废水经出水口5排出。

根据具体的地理条件和实际废水处理需要，可以建构不同面积或多级深潭浅滩湿地，对废水进行多级深处理，到达排放标准。

Claims (4)

1.一种深潭浅滩人工湿地，包括深潭和浅滩，其特征在于，所述人工湿地还包括S型不透水墙体和基质；所述S型不透水墙体位于深潭与浅滩之间；

深潭底部，采用底质较硬、颗粒粒径较大、孔隙率大的生物陶粒为基质；在深潭浅滩的前端，采用不同的基质和植物构建浅滩。

2.根据权利要求１所述的一种深潭浅滩人工湿地，其特征在于，所述浅滩基质为高炉渣、沸石和土壤；所述植物为绿鸢尾和富贵竹。

3.一种深潭浅滩人工湿地废水好氧处理方法，其特征在于，所述方法利用废水跌落过程实现充氧；利用势能转化为动能的作用进行复氧；利用深潭底层基质的微生物生长环境以进行好氧微生物降解；利用人工湿地不同层基质的作用进行吸附去除处理；利用大生物量植物的吸收作用以实现废水深化处理。

4.根据权利要求３所述的一种深潭浅滩人工湿地废水好氧处理方法，其特征在于，所述方法的步骤为：

（１）根据地理条件，人工形成深潭，作为人工湿地的有机组成部分，发挥其好氧处理的功能，即在废水跌落到深潭中的过程中，势能转化动能，废水达到充分的充氧、复氧、富氧，进行高效率的好氧处理；

（２）深潭底层采用生物陶粒作为基质，既能吸附废水中的氮磷等有机物，又能作为好氧微生物的附着场，对废水进行好氧处理；

（３）在深潭与浅滩之间，用S型不透水墙体隔断，水体从墙体的下层流经到浅滩处，S型结构能增加深潭和浅滩之间的接触面积，废水更加畅流；

（４）浅滩从底层到表面层的结构分别铺设高炉渣、沸石、土壤、植物；在高炉渣、沸石的吸附作用下，废水中的氮磷及有机物达到进一步的去除作用；土壤对废水的污染物质有吸附去除的作用，又能培育大量的微生物，生物去除氮磷等有机物质；绿鸢尾与富贵竹的合理搭配，根系发达、耐污能力强、净化废水效率高，对废水进行高效的生态处理；

（５）根据地理条件和废水处理要求，可在湿地构建不同面积的深潭浅滩，建设多个连续的深潭浅滩废水好氧处理人工湿地。