CN110217891A - 一种生态湿地去除污水处理厂尾水氮素工艺 - Google Patents

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王雷扬
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Abstract

本发明为一种生态湿地去除污水处理厂尾水氮素工艺，针对污水处理厂出水提标改造过程中氨氮、总氮去除的难点，提出来一项适用于污水处理厂出水中有效去除氮素的工艺。采用垂直潜流湿地与表流湿地串联组合工艺，潜流湿地填料（粒径10~20mm）碎石、火山岩（火山岩比例＞50%），配水方式为上进水下出水；表流湿地设计参数，深度0.3~0.8m，挺水植物12~16株/m2。采用该工艺可保证出水氨氮浓度低于1.5mg/L，总氮去除率大于70%。采用生态湿地方法有效解决了污水厂出水提升改造过程中氨氮、总氮去除的难点，并且该工艺可无动力运行、运行费用低、管理简便，为生态技术在污水厂提标改造应用提供了技术支持。

Description

一种生态湿地去除污水处理厂尾水氮素工艺
技术领域
本发明属于污水深度处理与再生领域，具体涉及利用生态法污水处理厂尾水中氨氮与总氮的去除。
背景技术
改革开放以来，中国在经济领域取得了举世瞩目的成就。然而，伴随经济腾飞的同时，以水污染为代表的环境问题也逐渐突出，成为制约中国进一步发展的重要因素，直接关系着经济、生态与人类的可持续发展。自1991年，国家每年发布中国环境公报，27年来我国的主要湖泊一直饱受氮磷引起的水体富营养化困扰，总体形势严峻。
污水处理厂，作为水环境恢复的重要手段，其处理效果直接关系着水环境质量的改善水平。污水处理厂出水一般标准执行一级A标准，出水氨氮＜5mg/L，总氮＜15mg/L，出水氨氮、总氮浓度偏高是导致排放水体富营养化的主要因素，为保证自然水体安全，许多地方要求污水处理厂提标改造出水达到V类水甚至IV类水标准。目前，污水厂提标改造主要有物化法、生化法和生态法3大类。物化法包括高级氧化、活性炭过滤、絮凝沉淀等，生化法主要包括生物滤池、硝化反硝化滤池等，生态法有潜流湿地、表流湿地、砾石床、植物浮床等技术。
生态法相对于物化法和生化法有着运行费用低、管理方便、景观效果好、无二次污染等优点，越来越受到人们的重视。但是针对污水处理厂尾水难降解有机物含量相对较高、无机氮含量高、反硝化碳源不足等因素，生态湿地对于氮素的去除具有较大的难度，工程应用中绝大部分市政污水厂提标改造的生态湿地项目未考虑总氮的去除指标。因此，急需提出一种适用于污水处理厂尾水中氮素的生态处理工艺，以解决生态技术在污水氮素去除应用中的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种适用于污水处理厂尾水氮素去除的工艺，确定工艺的流程、单元的设计参数。
一种生态湿地去除污水处理厂尾水氮素工艺，其特征是：
（1）工艺路线是垂直潜流湿地+表流湿地相组合的工艺。原水依次经过潜流湿地、表流湿地；（2）潜流湿地设计参数，深度1~1.5m，水力负荷0.4~0.5m3/（m2d），填料（粒径10~20mm）碎石、火山岩（火山岩比例＞50%），配水方式为上进水下出水；（3）表流湿地设计参数，深度0.3~0.8m，水力负荷0.1 m3/（m2d），挺水植物12~16株/m2；（4）工艺进水符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002中一级A的水质标准。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）确定了潜流湿地和表流湿地串联方式，给出了最佳的组合参数。（2）本工艺可有效去除水中的氮素，氨氮去除率＞90%（夏季），总氮去除率＞75%（夏季）。（3）工艺运行过程中无需外加动力，如曝气、搅拌等；（4）工艺运行维护简单，工艺无复杂专业设备，无需专业人员进行管理维护，仅需定期湿地植物进行管理维护。
附图说明
图1为潜流湿地剖面结构示意图；
图2为氨氮处理效果分析图；
图3为总氮处理效果分析图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明做进一步描述，但本发明的保护范围并不局限于此。
实例为某工业园区污水处理厂中试实验，中试试验采用垂直潜流+表流湿地的处理工艺。
潜流湿地设计参数，深度1.5m，水力负荷0.5m3/（m2d），填料（粒径10~20mm）碎石、火山岩（火山岩比例50%），配水方式为上进水下出水；表流湿地设计参数，深度0.5m，水力负荷0.1 m3/（m2d），挺水植物12株/m2，夏季气温28度。
工艺进水为工业污水处理厂达标一级A标准，实测均值COD：49mg/L、氨氮：4.75mg/L、总氮7.10mg/L。每两天对中试的进出水水质进行监测。
运用该工艺很好的解决了污水处理厂提升改造氨氮和总氮难以达标的问题，采用该工艺可保证出水氨氮浓度低于1.5mg/L，总氮去除率大于70%。

Claims (1)

1.一种生态湿地去除污水处理厂尾水氮素工艺，针对污水处理厂尾水中氨氮、总氮含量较高、B/C值低，发明的一种生态法污水处理工艺，其特征是：包括如下内容。
1）一种生态湿地去除污水处理厂尾水氮素工艺，包括潜流湿地、表流湿地、进水管道、出水管道、计量装置；污水处理厂尾由进水管道经计量装置分配进入潜流湿地，出水进入表流湿地，尾水主要经过湿地中硝化反硝化以及植物的作用最终实现水体中氨氮与总氮的去除，处理达标后排放自然水体或回用。
2）工艺的设计参数：潜流湿地设计参数，深度1~1.5m，水力负荷0.4~0.5m3/（m2d），填料（粒径10~20mm）碎石、火山岩（火山岩比例＞50%），配水方式为上进水下出水；表流湿地设计参数，深度0.3~0.8m，水力负荷0.1 m3/（m2d），挺水植物12~16株/m2。
3）工艺进水为工业污水处理厂达标一级A标准，出水氨氮低于1.5mg/L，总氮去除率大于75%。
4）工艺运行过程中无需外加动力，如曝气、搅拌等。
5）工艺运行维护简单，工艺无复杂专业设备，无需专业人员进行管理维护，仅需定期湿地植物进行管理维护。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104129857A (zh) * 2014-07-29 2014-11-05 青海省环境科学研究设计院 一种高寒地区中水深度净化人工湿地系统

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