CN106336091A - 一种基于蚝壳‑碳纤维‑人工湿地的水体净化系统和方法 - Google Patents

一种基于蚝壳‑碳纤维‑人工湿地的水体净化系统和方法 Download PDF

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CN106336091A CN201611026212.2A CN201611026212A CN106336091A CN 106336091 A CN106336091 A CN 106336091A CN 201611026212 A CN201611026212 A CN 201611026212A CN 106336091 A CN106336091 A CN 106336091A
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徐礼强
吴琼
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Abstract

本发明涉及一种基于蚝壳‑碳纤维‑人工湿地的水体净化系统,包括沿着水流方向依次设置的进水格栅池、厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、人工湿地、出水格栅池;厌氧池和缺氧池内均设置蚝壳活性污泥反应格栅,一级好氧池和二级好氧池内均设置碳纤维生物膜反应格栅,一级好氧池和二级好氧池均连接曝气装置,顶部种植水生植物的人工湿地包括从上往下依次设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层。本发明还涉及一种基于蚝壳‑碳纤维‑人工湿地的水体净化方法。本发明不仅能解决污水处理系统脱氮除磷效率低的难题,还能降低污水处理设备的基建和运行维护费用,约为常规生化处理运行费用的一半,属于污水处理技术。

Description

一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统和方法
技术领域
[0001]本发明涉及污水处理技术,具体的说,涉及一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统和方法,适于各种城市和农村生活污水的净化处理。
背景技术
[0002]我国目前经济发展迅速,在水污染和水质性缺水情况严重的形势下,建设运行安全稳定、处理效率高、运行成本低的污水净化处理系统具有重要意义。
[0003]城市和农村污水的净化处理方法很多,如化学氧化还原法、化学沉淀法、膜分离法、生化法、人工湿地法。现代污水处理工艺一般分为一级、二级和三级(深度处理)ο生物膜法是应用最广、最具发展前景的代表性工艺之一,曝气生物滤池中的滤料应能为微生物附着提供大量的表面积以便使污水以液膜状态流过生物膜、有足够的空隙率保证通风供氧和使脱落的生物膜能随水流出滤池、不被微生物分解同时也不抑制微生物生长并有一定的机械强度且价格低廉。通常污水处理厂采用的二级处理(活性污泥法和生物膜法)多种多样,例如氧化沟工艺、AB工艺、SBR工艺、CASS工艺、MBR工艺等,但是这些工艺的主要控制指标为有机物、悬浮物等,对氮磷的控制效果不理想,只将污水经一级和二级处理后就将其排放至高标准的受纳水体或作为中水回用很难达到要求,要达到脱氮除磷的目的还需在这些工艺的后面加上一些污水三级处理措施。利用人工湿地技术进行污水处理现已被广泛使用,采用砂石为主的湿地填料上植入的水生和湿生植物对污水中污染物去除效率低,特别是磷的去除率低,湿地填料载体上微生物量少,湿地填料上植入的水生和湿生植物根系对磷的吸收效率低。在生物滤池及湿地填料层中使用蚝壳填料,由于蚝壳中丰富的CaCO3可在弱酸性条件下逐渐溶出Ca2+,经过和水中的H+结合而游离出0H—,使污水中的部分磷酸盐可通过化学除磷方式被去除。
[0004]生态碳纤维材料是一种比表面积大、吸附和脱附性能强、与生物有良好兼容性的新型填料,由腈纶、丙纶和表面修饰后的活性碳纤维复合而成。它具有丰富的微孔结构,孔径分布范围广;比表面积很大,一般都在100mVg以上,具有较大的吸附容量;其微孔直接分布于纤维的表面,因而吸附质扩散的路径短、时间短,其吸附和再生的速率快,可在较温和条件下再生,用污水净化处理,不仅净化效率高,而且处理量大,装置紧凑,占地面积小,设备投资小和效益高。
发明内容
[0005]为解决现有污水净化处理方法和工艺所面临的技术困难,本发明的目的是:提供一种将活性污泥法、生物膜法和人工湿地法结合,提高脱氮除磷效率的基于蚝壳-碳纤维_人工湿地的水体净化系统和方法。
[0006]为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] —种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,包括沿着水流方向依次设置的进水格栅池、厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、人工湿地、出水格栅池;厌氧池和缺氧池内均设置蚝壳活性污泥反应格栅,一级好氧池和二级好氧池内均设置碳纤维生物膜反应格栅,一级好氧池和二级好氧池均连接曝气装置,顶部种植水生植物的人工湿地包括从上往下依次设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层。
[0008]作为一种优选,厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池形成一体化处理装置;厌氧池设有入水口,厌氧池和缺氧池之间、缺氧池和一级好氧池之间、一级好氧池和二级好氧池之间均设有过水口,二级好氧池设有出水口 ;厌氧池和缺氧池之间的过水口、一级好氧池和二级好氧池之间的过水口位于处理池的内下方;厌氧池的入水口、缺氧池和一级好氧池之间的过水口、二级好氧池的出水口的高度依次降低且均位于处理池的内上方。
[0009] 作为一种优选,厌氧池的长为150〜200cm,宽为120〜200cm,深为120〜160cm,缺氧池的长为150〜200cm,宽为120〜200cm,深为120〜160cm,厌氧池和缺氧池的上端装有盖板,蛇壳活性污泥反应格栅的厚度为10〜15cm;—级好氧池的长为150〜200cm,宽为150〜200cm,深为120〜160cm,二级好氧池的长为150〜200cm,宽为150〜200cm,深为120〜160cm,碳纤维生物膜反应格栅的厚度为1〜15cm,碳纤维生物膜反应格栅内碳纤维束间距为5〜10cm。
[0010]作为一种优选,进水格栅池连接进水管,进水管高于厌氧池的入水口;进水格栅池内设有滤除漂浮物和杂质的格栅,该格栅包括格栅框架和安装在格栅框架上的格栅网。
[0011]作为一种优选,蚝壳活性污泥反应格栅包括蚝壳格栅框架和填充在蚝壳格栅框架内的蚝壳,蚝壳作为活性污泥的载体;碳纤维生物膜反应格栅包括碳纤维格栅框架和填充在碳纤维格栅框架内的碳纤维束,碳纤维束作为生物膜的载体。
[0012]作为一种优选,曝气装置包括曝气设备和多个曝气盘,开口向上的曝气盘均布在一级好氧池和二级好氧池的内底部,曝气盘与曝气设备通过管道相接;曝气盘为膜片盘式微孔曝气盘。
[0013] 作为一种优选,人工湿地的长为5〜20m,宽为3〜5m,深为50〜80cm;人工湿地的底部为防渗层,厚度为5〜10cm,结构为混凝土加砂楽抹面;沙填料处理层的厚度为5〜10cm,沙填料的粒径为I〜9mm,蛇壳填料处理层的厚度为10〜20cm,烁石填料处理层的厚度为20〜40 cm,烁石填料的粒径为5〜30mm。
[0014]作为一种优选,出水格栅池紧贴人工湿地的一侧设置,出水格栅池和人工湿地通过格栅网墙隔开,该格栅网墙包括格栅网墙框架和安装在格栅网墙框架上的格栅网;出水格栅池内设有滤除漂浮物和杂质的格栅,该格栅包括格栅框架和安装在格栅框架上的格栅网。
[0015] —种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化方法,采用基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,包括如下步骤:
[0016] (I)污水经设有格栅的进水格栅池进行拦截处理,初步拦截污水中的漂浮物及杂质;
[0017] (2)经步骤(I)拦截处理后的污水进入厌氧池内,蚝壳活性污泥反应格栅的填料拦截吸附颗粒物,通过水解酸化将大分子有机物分解成易于氧化处理的小分子,并去除部分有机物;
[0018] (3)经步骤(2)处理后的污水进入缺氧池内,蚝壳活性污泥反应格栅的填料拦截吸附颗粒物,通过水解酸化将有机物分解,进一步去除部分有机物;
[0019] (4)经步骤(3)处理后的污水进入一级好氧池,曝气装置对污水进行曝气充氧处理,使得污水与氧气充分接触,碳纤维生物膜反应格栅的填料拦截吸附污染物,以降低污染物的含量;
[0020] (5)经步骤(4)处理后的污水进入二级好氧池,曝气装置对污水进行曝气充氧处理,使得污水与氧气充分接触,碳纤维生物膜反应格栅的填料拦截吸附污染物,进一步降低污染物的含量;
[0021] (6)经步骤(5)处理后的污水进入人工湿地的顶部,污水自上而下依次通过人工湿地内设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层进行三级处理,经过沙填料处理层内栽植的水生植物吸收作用和三级处理中微生物的生化分解作用,污水得到深度的净化处理,经人工湿地终端设置的格栅网墙进入出水格栅池;
[0022] (7)经步骤(6)处理后的污水经设有格栅的出水格栅池进行拦截处理,达标排放或回用。
[0023] 作为一种优选,步骤(2)中,污水经厌氧池的上部流入后,流经多层蚝壳活性污泥反应格栅,从厌氧池的下部排出;步骤(3)中,污水经缺氧池的下部流入后,流经多层蚝壳活性污泥反应格栅,从缺氧池的上部排出;步骤(4)中,污水经一级好氧池的上部流入后,流经多层碳纤维生物膜反应格栅后,从一级好氧池的下部排出;步骤(5)中,污水经二级好氧池的下部流入后,流经多层碳纤维生物膜反应格栅后,从二级好氧池的上部排出。
[0024]本发明的原理是:将活性污泥法、生物膜法和人工湿地法结合处理污水,活性污泥法中,用蚝壳作为活性污泥的载体;生物膜法中,用碳纤维作为生物膜的载体;活性污泥法、生物膜法的四级反应池形成A2/02工艺一体化处理装置;人工湿地法中,采用蚝壳作为生物膜的载体兼利用到里面的碳酸钙成分化学除磷。
[0025]总的说来,本发明具有如下优点:
[0026] 1.不仅能解决污水处理系统脱氮除磷效率低的难题,还能降低污水处理设备的基建和运行维护费用,约为常规生化处理运行费用的一半。
[0027] 2.污水净化处理效率高,经过净化处理后的污水,能够达到多种回用水标准,处理后的尾水得以再次利用,可节约大量的水资源。
[0028] 3.能够净化处理城市和农村各种不同类型的生活污水。
[0029] 4.湿地处理系统的景观效果很好,湿地型公园具有休闲功能。
[0030] 5.运行操作及维护管理简单。
[0031] 6.以沿海地区养殖废弃物蚝壳和碳纤维为原材料,取材方便。
[0032]本发明与传统的人工湿地污水处理工艺相比,有以下优点:
[0033] 1.本处理系统具有强化的一体化处理装置作为预处理装置,具有更好的污水治理效果。
[0034] 2.进入人工湿地的污水中悬浮物和污染物已经在预处理装置中得到净化和处理,使得人工湿地部分能够长期稳定运行。
[0035] 3.组合工艺的水力负荷很高,水体净化系统占地面积比传统方法减少一半以上。
[0036] 4.填料材料及处理层的合理级配,易于运行管理和维护。
附图说明
[0037]图1是一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统的原理图。
[0038]图2是进水格栅池和一体化处理装置及其构件的示意图。
[0039I图3是人工湿地的结构示意图。
[0040]图4是出水格栅池及其构件的示意图。
[0041 ]附图中,1-1进水格栅池,1-2厌氧池,1-3缺氧池,1-4 一级好氧池,1_5 二级好氧池,1-6人工湿地,1-7出水格栅池,1-8进水管,1-9出水管,1-10曝气设备,2_1格栅,2_2蚝壳活性污泥反应格栅的固定支架,2-3厌氧池的蚝壳活性污泥反应格栅,2-4厌氧池和缺氧池之间的过水口,2-5缺氧池的蚝壳活性污泥反应格栅,2-6曝气盘,2-7—级好氧池的碳纤维生物膜反应格栅,2-8—级好氧池和二级好氧池之间的过水口,2-9 二级好氧池的碳纤维生物膜反应格栅,2-10 二级好氧池的出水口,2-11碳纤维生物膜反应格栅的固定支架,2-12缺氧池和一级好氧池之间的过水口,2-13盖板,2-14进水格栅池和厌氧池之间的过水口,2-15进水格栅池的格栅框架,2-16进水格栅池的格栅网,2-17蚝壳格栅框架,2-18蚝壳,2_19碳纤维束,2-20碳纤维格栅框架,2-21曝气盘的圆孔,2-22曝气盘之间的连接管,2_23管道,3-1砾石填料处理层,3-2蚝壳填料处理层,3-3沙填料处理层,3-4防渗层,3-5菖蒲,3_6美人蕉,3-7再力花,4-1格栅网墙框架,4-2格栅网,4-3出水格栅池的格栅,4_4出水格栅除的格栅框架,4-5出水格栅除的格栅网,4-6格栅网墙。
具体实施方式
[0042]下面来对本发明做进一步详细的说明。
[0043] 一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,包括沿着水流方向依次设置的进水格栅池、厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、人工湿地、出水格栅池。
[0044]进水格栅池连接进水管,进水管高于厌氧池的入水口。进水格栅池内设有滤除漂浮物和杂质的格栅,该格栅包括格栅框架和安装在格栅框架上的格栅网。
[0045]厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池形成一体化处理装置;厌氧池设有入水口,厌氧池和缺氧池之间、缺氧池和一级好氧池之间、一级好氧池和二级好氧池之间均设有过水口,二级好氧池设有出水口;厌氧池和缺氧池之间的过水口、一级好氧池和二级好氧池之间的过水口位于处理池的内下方;厌氧池的入水口、缺氧池和一级好氧池之间的过水口、二级好氧池的出水口的高度依次降低且均位于处理池的内上方。厌氧池和缺氧池内均设置三层蚝壳活性污泥反应格栅,一级好氧池和二级好氧池内均设置三层碳纤维生物膜反应格栅,一级好氧池和二级好氧池均连接曝气装置。厌氧池和缺氧池的上端装有盖板。蚝壳活性污泥反应格栅包括蚝壳格栅框架和填充在蚝壳格栅框架内的蚝壳,蚝壳可整体或者敲碎后接种活性污泥植入格栅框架内;碳纤维生物膜反应格栅包括碳纤维格栅框架和填充在碳纤维格栅框架内的碳纤维束,碳纤维束采用环氧树脂黏合的方式固定在碳纤维格栅框架内。曝气装置包括曝气设备和多个曝气盘,开口向上的曝气盘均布在一级好氧池和二级好氧池的内底部,曝气盘与曝气设备通过管道相接;曝气盘为膜片盘式微孔曝气盘。本领域技术人员能根据需要,无需付出创造性劳动,在系统启动时,投加复合菌种约30〜200克,焖曝24〜48h,之后进入运行直至系统稳定;技术人员应对不同污水置入对应的活性污泥,以及置入对应的微生物进行生物膜反应。
[0046]人工湿地包括从上往下依次设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层,人工湿地的底部为防渗层,水生植物种植在沙填料处理层内。人工湿地的一侧为格栅网墙,出水格栅池和人工湿地通过格栅网墙隔开,该格栅网墙包括格栅网墙框架和安装在格栅网墙框架上的格栅网。二级好氧池的出水口接有出水管,该出水管的位置在人工湿地上方,直接排水入人工湿地。
[0047]出水格栅池内设有滤除漂浮物和杂质的格栅,该格栅包括格栅框架和安装在格栅框架上的格栅网。出水格栅池接出水管,将净化后的水排出。
[0048] —种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化方法,采用基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,包括如下步骤:
[0049]步骤⑴、污水经设有格栅的进水格栅池进行拦截处理,拦截污水中大的漂浮物及杂质;
[0050]步骤⑵、经步骤⑴拦截处理后的污水进入厌氧池内,蚝壳活性污泥反应格栅的填料拦截吸附颗粒物,通过水解酸化将大分子有机物分解成易于氧化处理的小分子,并去除部分有机物;
[0051]步骤⑶、经步骤⑵处理后的污水进入缺氧池内,蚝壳活性污泥反应格栅的填料拦截吸附颗粒物,通过水解酸化将有机物分解,进一步去除部分有机物;
[0052] 步骤⑷、经步骤⑶处理后的污水进入一级好氧池,曝气装置对污水进行曝气充氧处理,使得污水与氧气充分接触,碳纤维生物膜反应格栅的填料拦截吸附污染物,以降低污染物的含量;
[0053] 步骤(5)、经步骤⑷处理后的污水进入二级好氧池,曝气装置对污水进行曝气充氧处理,使得污水与氧气充分接触,碳纤维生物膜反应格栅的填料拦截吸附污染物,进一步降低污染物的含量;
[0054] 步骤(6)、经步骤(5)处理后的污水进入人工湿地的顶部浇入,污水自上而下依次通过人工湿地内设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层三级处理层,经过沙层栽植的水生植物菖蒲、美人蕉、再力花吸收作用和三级处理层中微生物的生化分解作用,污水得到深度的净化处理,经人工湿地终端设置格栅网墙进入出水格栅池;
[0055]步骤⑵、经步骤(6)处理后的污水经设有格栅的出水格栅池进行拦截处理,达标排放或回用。
[0056]本发明所选用的蚝壳作为活性污泥的载体,比传统的无机与有机填料更适合反硝化细菌,反硝化除磷菌的生长;此外,蚝壳中含有丰富的CaCO3,缺氧池中有机的酸化为蚝壳溶解创造了有利条件,可在弱酸性条件下逐渐溶出Ca2+,通过结合水中的H+而游离出0H—,因此,污水中的部分磷酸盐可通过化学除磷方式被去除溶出的钙离子。本发明所选用的碳纤维束作为生物膜的载体,比表面积大、吸附和脱附性能强、与生物有良好兼容性,具有丰富的微孔结构,孔径分布范围广,具有较大的吸附容量;其微孔直接分布于纤维的表面,因而吸附质扩散的路径短、时间短,其吸附和再生的速率快,可在较温和条件下再生。将其作为填料用于一级和二级氧化池内,配合微孔曝气装置,形成生物碳纤维接触氧化技术,该技术具有以下优势:
[0057] ⑴、BOD容积负荷高,污泥生物量大,处理效率较高,而且对进水冲击负荷的适应力强;
[0058]⑵、处理时间短,在处理水量相同的条件下,所需装置的设备较小,占地面积小;[0059 ] (3)、能够克服污泥膨胀问题;
[0060]⑷、有较高的生物浓度。
[0061]本发明在人工湿地进行污水处理中,蚝壳作为填料,一方面利用牡蛎壳粗糙的表面作为生物膜的载体,另一方面利用牡蛎壳在缺氧酸化过程中碳酸钙成分的不断溶出,可将污水中的磷酸盐通过化学除磷方式去除。人工湿地的脱氮除磷效果显著,在水生植物、填料、微生物的共同作用下实现的对氮的去除,包括基质吸附、过滤、沉淀、氨的挥发、植物的吸收和微生物的硝化-反硝化作用等;通过微生物的积累、植物的吸收和填料的物理化学等协调作用实现对磷的去除。另外,人工湿地降解重金属、大肠杆菌等污染物质的功能为系统的良好出水水质与回用提供保障。人工湿地对污染物的作用机理包括微生物反应、物理化学反应以及通过植物合成等,对污水净化处理过程的反应式如下:
[0062]⑴、植物根系+蚝壳填料+沙石填料层一污染物—微生物培养、生长[0063 ] (2)、O2 (空气)+污水(CnHn) 一微生物—C02+H20
[0064]⑶、02(空气)+污水(NH3)—微生物—N03—+H2O[0065 ]⑷、CnHn (污水)+NO3-—微生物(缺氧)—Ν2+Η20
[0066] (5)、CnHn+P043—+N03—(污水)一植物吸收—湿地植物个体
[0067] (6)、Ca2++P043——Ca3(P04)2
[0068]本发明实施例中,通过填料尺寸、间隙、粒径与级配的最优组合,设计出了该水体净化系统的填料组合与级配方式,可最有效地提高污水净化效率、减小一体化处理装置和人工湿地占地面积,方便后续的维护与运行管理,在具体工程的设计和实施过程中,根据设计进出水水质的不同要求,调整填料层的厚度比例间隙。最佳具体实施例为:
[0069] 进水格栅池的尺寸:长150〜200cm、宽80〜120cm、深80〜100cm,污水的进水管设置在靠近上部位置,直径为160〜250mm,进水格栅池和厌氧池之间的过水口设置在靠近上部位置,比污水进水管的高度略低。
[0070] 厌氧池的尺寸:长150〜200cm、宽120〜200cm、深120〜160cm,顶部加盖板,厌氧池和缺氧池之间的过水口设置在靠近底部位置。
[0071] 缺氧池的尺寸:长150〜200cm、宽120〜200cm、深120〜160cm,缺氧池和一级好氧池之间的过水口设置在靠近上部位置,比进水格栅池和厌氧池之间的过水口的高度略低。
[0072]厌氧池的蚝壳活性污泥反应格栅和缺氧池的蚝壳活性污泥反应格栅的厚度为10〜15cm0
[0073] —级好氧池的尺寸:长150〜200cm、宽150〜200cm、深120〜160cm,一级好氧池和二级好氧池之间的过水口设置在靠近底部位置。
[0074] 二级好氧池的尺寸:长150〜200cm、宽150〜200cm、深120〜160cm,二级好氧池的出水口设置在靠近上部位置,比缺氧池和一级好氧池之间的过水口的高度略低。
[0075] —级好氧池的碳纤维生物膜反应格栅和二级好氧池的碳纤维生物膜反应格栅的厚度为10〜15cm,碳纤维束间距为5〜1cm0
[0076] 4个反应池的过水口的直径为25〜80mm。
[0077]曝气装置由曝气设备、曝气盘、连接件和布气管道、三通、四通、弯头等管件连接组成。曝气盘为膜片盘式微孔曝气盘,采用ABS工程塑料为底盘、托板,布气板由三元乙丙胶(EPDM)材料制成,规格为直径200〜300mm,工作通气量2〜8m3/h.个。曝气管的直径为10〜25mm0
[0078] 人工湿地的尺寸:长5〜20m、宽3〜5m、深50〜80cm,(其中层厚:沙填料处理层为5〜10cm、粒径为I〜9mm,蛇壳填料处理层为10〜20cm,烁石填料处理层为20〜40cm、粒径为5〜30mm,防渗层为5〜I Ocm、结构为混凝土加砂楽抹面),沙填料处理层栽植水生植物,湿地终端和出水格栅池之间设置格栅网墙。
[0079] 出水格栅池的尺寸:长150〜200cm、宽50〜100cm、深50〜80cm,净化处理后的出水管直径160〜250mm。
[0080]上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,其特征在于:包括沿着水流方向依次设置的进水格栅池、厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、人工湿地、出水格栅池;厌氧池和缺氧池内均设置蚝壳活性污泥反应格栅,一级好氧池和二级好氧池内均设置碳纤维生物膜反应格栅,一级好氧池和二级好氧池均连接曝气装置,顶部种植水生植物的人工湿地包括从上往下依次设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层。
2.按照权利要求1所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,其特征在于:厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池形成A2/02工艺一体化处理装置;厌氧池设有入水口,厌氧池和缺氧池之间、缺氧池和一级好氧池之间、一级好氧池和二级好氧池之间均设有过水口,二级好氧池设有出水口;厌氧池和缺氧池之间的过水口、一级好氧池和二级好氧池之间的过水口位于处理池的内下方;厌氧池的入水口、缺氧池和一级好氧池之间的过水口、二级好氧池的出水口的高度依次降低且均位于处理池的内上方。
3.按照权利要求2所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,其特征在于: 厌氧池的长为150〜200cm,宽为120〜200cm,深为120〜160cm,缺氧池的长为150〜200cm,宽为120〜200cm,深为120〜160cm,厌氧池和缺氧池的上端装有盖板,蛇壳活性污泥反应格栅的厚度为10〜15cm; 一级好氧池的长为150〜200cm,宽为150〜200cm,深为120〜160cm,二级好氧池的长为150〜200cm,宽为150〜200cm,深为120〜160cm,碳纤维生物膜反应格栅的厚度为10〜15cm,碳纤维生物膜反应格栅内碳纤维束间距为5〜I Ocm。
4.按照权利要求2所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,其特征在于:进水格栅池连接进水管,进水管高于厌氧池的入水口;进水格栅池内设有滤除漂浮物和杂质的格栅,该格栅包括格栅框架和安装在格栅框架上的格栅网。
5.按照权利要求1所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,其特征在于:蚝壳活性污泥反应格栅包括蚝壳格栅框架和填充在蚝壳格栅框架内的蚝壳,蚝壳作为活性污泥的载体;碳纤维生物膜反应格栅包括碳纤维格栅框架和填充在碳纤维格栅框架内的碳纤维束,碳纤维束作为生物膜的载体。
6.按照权利要求1所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,其特征在于:曝气装置包括曝气设备和多个曝气盘,开口向上的曝气盘均布在一级好氧池和二级好氧池的内底部,曝气盘与曝气设备通过管道相接;曝气盘为膜片盘式微孔曝气盘。
7.按照权利要求1所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,其特征在于:人工湿地的长为5〜20m,宽为3〜5m,深为50〜80cm;人工湿地的底部为防渗层,厚度为5〜1cm,结构为混凝土加砂楽抹面;沙填料处理层的厚度为5〜1cm,沙填料的粒径为I〜9mm,蛇壳填料处理层的厚度为1〜20cm,烁石填料处理层的厚度为20〜40cm,烁石填料的粒径为5〜30mm。
8.按照权利要求1所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,其特征在于:出水格栅池紧贴人工湿地的一侧设置,出水格栅池和人工湿地通过格栅网墙隔开,该格栅网墙包括格栅网墙框架和安装在格栅网墙框架上的格栅网;出水格栅池内设有滤除漂浮物和杂质的格栅,该格栅包括格栅框架和安装在格栅框架上的格栅网。
9.一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化方法,采用权利要求1至8中任一项所述的基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统,其特征在于:包括如下步骤: (1)污水经设有格栅的进水格栅池进行拦截处理,初步拦截污水中的漂浮物及杂质; (2)经步骤(I)拦截处理后的污水进入厌氧池内,蚝壳活性污泥反应格栅的填料拦截吸附颗粒物,通过水解酸化将大分子有机物分解成易于氧化处理的小分子,并去除部分有机物; (3)经步骤(2)处理后的污水进入缺氧池内,蚝壳活性污泥反应格栅的填料拦截吸附颗粒物,通过水解酸化将有机物分解,进一步去除部分有机物; (4)经步骤(3)处理后的污水进入一级好氧池,曝气装置对污水进行曝气充氧处理,使得污水与氧气充分接触,碳纤维生物膜反应格栅的填料拦截吸附污染物,以降低污染物的含量; (5)经步骤(4)处理后的污水进入二级好氧池,曝气装置对污水进行曝气充氧处理,使得污水与氧气充分接触,碳纤维生物膜反应格栅的填料拦截吸附污染物,进一步降低污染物的含量; (6)经步骤(5)处理后的污水进入人工湿地的顶部,污水自上而下依次通过人工湿地内设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层进行三级处理,经过沙填料处理层内栽植的水生植物吸收作用和三级处理中微生物的生化分解作用,污水得到深度的净化处理,经人工湿地终端设置的格栅网墙进入出水格栅池; (7)经步骤(6)处理后的污水经设有格栅的出水格栅池进行拦截处理,达标排放或回用。
10.按照权利要求9所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化方法,其特征在于:步骤(2)中,污水经厌氧池的上部流入后,流经多层蚝壳活性污泥反应格栅,从厌氧池的下部排出;步骤(3)中,污水经缺氧池的下部流入后,流经多层蚝壳活性污泥反应格栅,从缺氧池的上部排出;步骤(4)中,污水经一级好氧池的上部流入后,流经多层碳纤维生物膜反应格栅后,从一级好氧池的下部排出;步骤(5)中,污水经二级好氧池的下部流入后,流经多层碳纤维生物膜反应格栅后,从二级好氧池的上部排出。
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