CN112679040B - 一种人工湿地-生物膜联合污水处理系统及处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种人工湿地‑生物膜联合污水处理系统及处理工艺，包括依次连通的厌氧池、改良湿地、好氧池和沉淀池，污水通过进水管进入厌氧池，沉淀池与厌氧池之间通过污泥回流管连通，沉淀池设有排水管。本发明通过改良湿地的兼氧环境可提高脱氮除磷效果，又可以通过好氧段后的污泥回流为改良湿地植物提供营养物质，并且省去了剩余污泥处理的环节，提高了污水处理效率，还节约了建设成本，符合农村生活污水处理特点。
Description
技术领域
本发明属于污水处理的技术领域，尤其涉及一种人工湿地-生物膜联合污水处理系统及处理工艺。
背景技术
目前，农村经济迅速发展，农村居民生活水平大幅提高，但农村经济发展与环境基础设施建设不同步，尤其水环境污染问题日益突出。大部分农村生活污水是利用自然地形和开放式沟渠未经处理直接排入低洼地带，造成周边水体污染，破坏生态环境，严重影响农村人居环境和居民身体健康。
农村生活污水是指农村居民在日常生活过程中产生的污水，其中包含的污染物主要有机物和大量病原微生物。近几年来，国家加大了对农村环境整治的投入力度，要求农村生活污水经处理后达标排放。目前农村生活污水处理模式主要以村镇集中处理模式和分散式处理模式。由于农村生活污水水量水质变化大、投资建设费用高、后期运营管理复杂等，有些农村生活污水处理设施建设完成后会出现运行不正常、运行维护费用高、出水不稳定等问题，故农村生活污水处理应充分考虑农村生活污水的特点、自然环境及经济条件等因素，选择适宜的处理工艺以满足出水要求。鉴于农村经济发展水平普遍不高，而且维护管理专业人员较少，因此提出了一种高效率、低成本的具备污泥自然消解的农村污水处理系统很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种人工湿地-生物膜联合污水处理系统及处理工艺，既可以通过改良湿地的兼氧环境提高脱氮除磷效果，又可以通过好氧段后的污泥回流为改良湿地植物提供营养物质，并且省去了剩余污泥处理的环节，不但提高了污水处理效率，还节约了建设成本，符合农村生活污水处理特点。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种人工湿地-生物膜联合污水处理系统，其特征在于，包括依次连通的厌氧池、人工湿地、好氧池和沉淀池，污水通过进水管进入所述厌氧池，所述沉淀池与厌氧池之间通过污泥回流管连通，沉淀池设有排水管。
按上述方案，所述厌氧池内设有生物填料。
按上述方案，所述好氧池内均设有生物填料，底部设有曝气装置，所述曝气装置通过曝气管与风机相连。
按上述方案，所述改良湿地上部布置混合液布水管，中部设有通气管，下部布置集水管。
按上述方案，所述沉淀池内设有斜管。
一种人工湿地-生物膜联合污水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1)将收集得到的农村生活污水先经过厌氧池，厌氧池内的生物填料对污水中的悬浮物进行截留，生物填料上附着的厌氧微生物将难降解大分子有机物分解为小分子有机物，提高污水可生化性，同时，通过氨化作用，将有机氮转化为氨氮，为后续硝化反应提供氮源；
S2)污水进入改良湿地，在改良湿地的兼氧环境下，通过湿地植物、湿地滤料和滤料上的微生物共同的物化和生化作用，截留去除污水中各类污染物及产生的剩余污泥，通过反冲洗装置进行反冲洗，过程中携带的氧气可进一步消解污泥；
S3)好氧池内生物填料富集各类微生物，形成生物膜，污水进入好氧池，流经生物膜，通过不同呼吸型和营养型微生物的共同作用，实现有机物的分解和系统脱氮除磷；
S4)污水进入沉淀池，通过重力作用，污泥下沉，上清液自流外排，一部分污泥回流至厌氧池，补充厌氧池微生物含量，提高反应效率，并与厌氧池中的污水混合后进入改良湿地。
本发明的有益效果是：提供一种人工湿地-生物膜联合污水处理系统及处理工艺，沉淀池的污泥回流至厌氧池，与污水混合后进入改良湿地，在改良湿地的兼氧环境下，通过湿地植物、湿地滤料和滤料中的微生物共同的物化和生化作用，截留去除污水中各类污染物；污泥回流至改良湿地，为湿地植物充分提供营养物质，使湿地植物在冬季也能够生长茂盛，提高处理效率，使其长期稳定可靠运行，从而在保证污水处理性能的前提下降低运维成本；同时消耗量剩余污泥，实现污泥自然消解，省去了剩余污泥处置的环节，节约成本，降低了污水处理设施后期运营管理难度。
附图说明
图1为本发明一个实施例的工艺流程图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种人工湿地-生物膜联合污水处理系统及处理工艺，包括依次连通的厌氧池、改良湿地、好氧池和沉淀池，污水通过进水管进入厌氧池，沉淀池与厌氧池之间通过污泥回流管连通，沉淀池设有排水管，内设有斜管。农村生活污水经收集后进入厌氧池，经厌氧预处理后依次流入改良湿地、好氧池，最终经沉淀池泥水分离后出水。
将收集得到的农村生活污水先经过厌氧池，厌氧池内设有生物填料，生物填料对进水中的悬浮物进行截留，生物填料上附着的厌氧微生物可以将难降解大分子有机物分解为小分子有机物，提高污水BOD/COD(生物需氧量/化学需氧量)，提高污水可生化性，降解一部分有机物，降低后续处理单元的处理负荷，避免后续的改良湿地出现堵塞问题。同时，通过氨化作用，将有机氮转化为氨氮，为后续硝化反应提供氮源。
然后进入改良湿地，在改良湿地的兼氧环境下，通过湿地植物、湿地滤料和滤料上的微生物共同的物化和生化作用，截留去除污水中各类污染物及产生的剩余污泥。改良湿地内通过反冲洗装置对改良湿地内部进行反冲洗，用于解决人工湿地内部堵塞问题；同时反冲洗过程中携带的氧气可进一步消解污泥，实现污泥自然消解。
改良湿地上部布置混合液布水管，中部设有通气管，下部布置集水管。通气管可提高改良湿地内部溶解氧含量，解决人工湿地内部溶解氧不足的问题，同时还可以有效缓解填料层堵塞问题，进一步提高脱碳除磷效果。
经过改良湿地处理的污水进入好氧区，好氧池内设置微孔曝气系统，为反应池提供氧气，其中投加或装填生物填料，用于富集各类微生物，形成生物膜，生物膜有一定厚度，形成最底层厌氧生物膜、中间层兼氧生物膜、最外层好氧生物膜的微环境，污水流经各层生物膜，通过不同呼吸型和营养型微生物的共同作用，实现有机物的分解和系统脱氮除磷。
好氧池内设有生物填料，底部设有曝气装置，所述曝气装置通过曝气管与风机相连，生物填料可为微生物提供附着点，提高了微生物的数量和种类，还可对曝气装置释放的气泡二次切割，提高氧的转移利用效率，进一步提高了好氧池对污染物的去除率。
经好氧生化反应处理的污水进入沉淀池，沉淀池中设置斜管沉淀，通过重力作用，污泥下沉，上清液自流外排，沉淀池中设置污泥回流装置，一部分污泥回流至厌氧池，补充厌氧池微生物含量，提高反应效率，并与厌氧池中的污水混合后进入改良湿地，经过改良湿地微生物的分解产生的无机营养物，既可以为人工湿地植物提供了营养物质；同时消耗量剩余污泥，实现污泥自然消解，省去了剩余污泥处理装置。经沉淀池沉淀后，出水能够满足一级B标准，符合大多数地区农村生活污水处理地方标准，若要满足一级A标准，该工艺的沉淀池后可设置深度处理，进一步满足更好的要求。
Claims (1)
1.一种人工湿地-生物膜联合污水处理工艺，处理系统包括依次连通的厌氧池、改良湿地、好氧池和沉淀池，污水通过进水管进入所述厌氧池，所述沉淀池与厌氧池之间通过污泥回流管连通，沉淀池设有排水管及斜管，厌氧池内及好氧池内均设有生物填料，好氧池底部设有曝气装置，通过曝气管与风机相连，人工湿地上部布置混合液布水管，中部设有通气管，下部布置集水管，其特征在于，包括如下步骤：
S1)将收集得到的农村生活污水先经过厌氧池，厌氧池内的生物填料对污水中的悬浮物进行截留，生物填料上附着的厌氧微生物将难降解大分子有机物分解为小分子有机物，提高污水可生化性，同时，通过氨化作用，将有机氮转化为氨氮，为后续硝化反应提供氮源；
S2)污水进入改良湿地，在改良湿地的兼氧环境下，通过湿地植物、湿地滤料和滤料上的微生物共同的物化和生化作用，截留去除污水中各类污染物及产生的剩余污泥，通过反冲洗装置进行反冲洗，过程中携带的氧气可进一步消解污泥；
S3)好氧池内生物填料富集各类微生物，形成生物膜，生物膜有一定厚度，形成最底层厌氧生物膜、中间层兼氧生物膜、最外层好氧生物膜的微环境，污水进入好氧池，流经生物膜，通过不同呼吸型和营养型微生物的共同作用，实现有机物的分解和脱氮除磷；好氧池内生物填料为微生物提供附着点，提高了微生物的数量和种类，并对曝气装置释放的气泡二次切割，提高氧的转移利用效率及好氧池对污染物的去除率；
S4)污水进入沉淀池，沉淀池中设置斜管沉淀，通过重力作用，污泥下沉，上清液自流外排，沉淀池中设置污泥回流装置，一部分污泥回流至厌氧池，补充厌氧池微生物含量，提高反应效率，并与厌氧池中的污水混合后进入改良湿地，经过改良湿地微生物的分解产生的无机营养物，为人工湿地植物提供了营养物质，同时消耗量剩余污泥，实现污泥自然消解，省去了剩余污泥处理装置；经沉淀池沉淀后，出水满足大多数地区农村生活污水处理地方标准，沉淀池后通过设置深度处理，进一步提高污水处理标准。
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