CN106186510A - 一种植物滤床生态工艺 - Google Patents
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Abstract
一种植物滤床生态工艺属于人工湿地污水处理技术,该发明工艺主要包括稳定塘、植物滤床、深度净化塘、强化除磷单元。稳定塘提供厌氧环境,对污水进行初步预处理,去除SS,进行氨化过程,并将有机物水解酸化为小分子。稳定塘出水进入植物滤床,通过水生植物立体网状根系及依附在根系表面的生物膜,去除水体中的有机物,并且进行硝化反应;植物滤床出水进入深度净化塘,深度净化塘提供缺氧环境,主要作用将硝态氮转化为氮气,实现水体除碳脱氮;稳定塘出水进入强化处理单元,在该单元内设有方解石填料,使磷酸根等离子形成磷酸盐沉淀,提高除磷效果。由于该工艺中的植物滤床单元不需填料,安装运行方便,非常适合农村地区的散排污水处理。
Description
技术领域:
本发明属于污水处理领域,具体涉及一种污水的人工湿地处理技术。
技术背景:
随着农村经济的发展,农村生产、生活所排放的污水量日益增加,严重的污染不仅危害农民生命、农业生产安全,最终也将影响城市的水环境安全。但是由于农村污水具有排水量小,日变化系数大,有机物浓度偏低、间歇排放且不易收集集中处理的特点,农村地区水污染问题一直没有得到有效的解决,所以在我国广大农村地区,急需寻找一种低投资,低能耗,低成本,方便推广的污水处理工艺,改善农村地区日益严重的水域污染问题。
发明内容:
为了解决上述问题,本公司依据国外用于水体富营养化治理的水耕植物过滤法,并结合本公司多年的人工湿地工程经验,建立一套新型的植物滤床处理工艺。该工艺在湿地中依次建设厌氧区、好氧区和缺氧区,在高效除碳的过程中有针对性的提高水体有机氮的去除效果。同时,在植物吸收除磷的基础上,增加物理化学方法,即设置方解石填料区,当水流流过该区域时,水体中的磷酸根与方解石中的碳酸钙成分发生化学反应,形成稳定的磷酸盐沉淀,实现去除水体中的磷污染,强化人工湿地的除磷效果。
本发明的工艺技术流程为:稳定塘+植物滤床+深度净化塘+强化除磷单元,包括步骤如下。
1)污水首先进入稳定塘,进行初步预处理,稳定塘中水体流速较慢,深度较深,底部基本上呈厌氧状态,为微生物的厌氧反应创造条件,其有益效果是一方面能够去除水体中的部分悬浮物,降低后续潜流湿地堵塞的风险,另一方面有利于有机氮转变为氨氮,为后续硝化反应创造条件,同时实现将水中的大分子有机物水解转化小分子有机物,提高可生化性。
2)植物滤床,作为该工艺的核心单元,主要作用是深度净化污水中的污染物,同时依靠植物群落的水体增氧效果,提高氧气的利用率,促进植物滤床水体内部的硝化反应,将氨氮转化为硝态氮,为后续反硝化反应创造条件。和传统人工湿地比较,该单元具有以下优点:首先该单元不需要填料基质,避免了填料堵塞的问题,方便运行管理,易于调整空间配置,从而节约了建设周期和资金成本,有利于快速的推广运用。其次,单元内部密集发达的植物根系形成浓密的净化滤床,本公司培育的驯化微生物依附在根系上形成生物膜,同步高效除碳脱氮,降解藻类及藻毒素。第三,单元内投加的一定数量的景观鱼强化植物滤床的生物多样性,提高净水效果。
3)深度净化塘深较稳定塘浅,较表流湿地深,一般塘内底部水体为缺氧环境,其有益效果是能够为反硝化反应创造良好条件,将硝态氮转化为氮气,从而实现从水体中的去除。
4)强化除磷单元是本项技术中除磷的主要单元,单元内设置有方解石填料,其有益效果是污水中的正磷酸盐能与方解石中的Ca2离子反应生成磷酸钙或羟基磷灰石沉淀而得以去除,提高湿地的除磷效果。
附图说明:
图1工艺流程示意图
图2单元布置示意图
编号:①稳定塘 ②植物滤床 ③深度净化塘 ④强化除磷单元
人工水草 方解石填料。
具体实施方式:
以图2为例,污水首先进入稳定塘①,深度为2~3m,塘内可以铺设人工水草为微生物提供附着点,形成生物膜;为实现更好的处理效果,布水方式最好采用顶部进水底部出水。在稳定塘①内部分有机氮转化为氨氮、大分子有机物水解为小分子有机物,悬浮物得到一定的去除,大大提高后续系统的稳定性和处理效率。
稳定塘①出水进入植物滤床②中,其内部形成一个由水生动、植物及共生微生物构成的高效生态净化系统,其主要作用是将水中的悬浮性污染物和藻类过滤去除,脱碳除磷,同时进行硝化作用,将氨氮转化为硝态氮。
植物滤床②后端设置深度净化塘③,深度一般为1.5~2.0m,水力停留时间一般为3-7天,塘内可设置挺水植物、浮叶植物、沉水植物等,也可增设人工水草提高处理效率,其主要作用是进一步去除COD,同时将硝态氮转化为氮气,使之进入大气环境从而实现水体氮源污染的去除。
深度净化塘③出水进入强化除磷单元④,单元内设置有方解石填料填料可以埋没于水面下方,也可以坝的形式使污水从其缝隙中流过。方解石填料对磷酸盐具有较强的固定能力,具有无毒无害、价格便宜、比表面积大、吸附性好的特点,污水中的正磷酸盐能与方解石中的Ca2+离子反应生成磷酸钙或羟基磷灰石沉淀而得以去除。
Claims (5)
1.一种植物滤床生态工艺,其特征在于:主要结构包括稳定塘、植物滤床、深度净化塘、强化除磷单元;污水依次通过各个单元,经过各个处理单元的共同作用,实现对污水中COD、SS、氮、磷等污染物的去除。
2.根据权利要求1所述的一种植物滤床生态工艺,其特征在于:污水首先进入稳定塘进行预处理,稳定塘深2-3m,提供厌氧环境,将有机氮转化为氨氮,同时酸化水解大分子有机物为小分子有机酸,并预沉淀部分悬浮污染物。
3.根据权利要求1所述的一种植物滤床生态工艺,其特征在于:稳定塘出水然后进入植物滤床,植物滤床池深0.6-1.0m,通过水生植物立体网状根系的物理、生物过滤等,同时依靠水体中的共生微生物群落的降解、捕食等过程,进一步去除水体中的污染物。
4.根据权利要求1所述的一种植物滤床生态工艺,其特征在于:植物滤床出水进入深度净化塘,深度净化塘深1.5-2m,提供缺氧环境,为微生物的反硝化反应创造条件。
5.根据权利要求1所述的一种植物滤床生态工艺,其特征在于:强化除磷单元中设有方解石填料,用以去除磷源污染。
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