CN201125203Y

CN201125203Y - 水环境生物、生态高效修复系统

Info

Publication number: CN201125203Y
Application number: CNU2007201921771U
Authority: CN
Inventors: 张文飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2017-10-25

Abstract

本实用新型涉及一种水环境生物、生态组合的生态修复系统。它需要解决的技术问题是强化对污水的前处理，并提高人工湿地的修复能力，以节约用地。本高效修复系统的特征在于生物修复单元(1)、生态修复单元(2)和净水集水池(3)均在地表下成池状串联，生物修复单元和生态修复单元之间有竖向隔断，生态修复单元和净水集水池之间有带通道的隔墙(7)；所述的生态修复单元和净水集水池中有砾石层(2－1)和砂层(2－2)，两层之间有玻璃体除磷填料层(2－3)；所述的生物修复单元(1)内的泵(4)通过管道与生态修复单元(2)的布水管网连通，净水集水池中有集水管(8)通向系统外。

Description

水环境生物、生态高效修复系统

技术领域

本实用新型涉及污染水体的生态修复，具体是一种生物、生态组合的生态修复系统。它适用于城镇，农村地区，偏远山区的生活污水、受污染的河道和封闭水环境的修复治理。

背景技术

中国专利文献CN1440940A公开了“一种污水组合净化处理方法”，经隔栅过滤后的污水由底部进入厌氧水解池，经2-3小时厌氧水解，然后由厌氧水解池顶部排出，经生物滤池、斗式沉淀池注入人工湿地。但该方法存在前处理步骤较多，且一般人工湿地仅依靠植物作用对污水中的磷、氮、氨氮处理效率不高，不能脱色、除臭，占地面积较大，不适应于用地紧张的地方使用。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是强化对污水的前处理，并提高人工湿地的修复能力，以节约用地。

本实用新型的水环境生物、生态高效修复系统，生物修复单元、生态修复单元和净水集水池均在地表下成池状串联，生物修复单元和生态修复单元之间有竖向隔断，生态修复单元和净水集水池之间有带通道的隔墙；所述的生态修复单元和净水集水池中有砾石层和砂层，两层之间有玻璃体除磷填料层；所述的生物修复单元内的泵通过管道与生态修复单元的布水管网连通，净水集水池中有集水管通向系统外。

本实用新型的高效修复系统分为生物处理和生态处理两个单元组成。生物处理单元中由调节、厌氧、兼氧、好氧、沉淀功能区组成，系现有成熟技术的组合(L法)，它利用各种不同的生物菌种的废水中的污染物进行初步分解、吸收、转化。生态处理单元将前一单元处理后的水体进一步净化，并通过生态原理除掉前一单元不能有效解决的氮磷，氨氮等污染物及脱色、除臭作用。两个单元的有机结合可以相互取长补短，既能达到最有效的处理效果，又能弥补两个技术单一处理的不是之处，达到既减排又节能节地，增加适用范围。由于生物修复单元建于地表下，基本不影响其上地表的使用，具有明显的节地效果。

本实用新型的生态处理单元中在传统使用砾石，粗砂的基础上，增加一种玻璃体除磷填料层，它不仅起到人工湿地中一般填料层的修复作用，而且因为它具有较好的孔隙度，比表面大，能充分地物理吸收污水中磷，而磷的去除是传统污水处理工艺中最难解决的问题。在除磷填料的这些空隙中充满了水分，污水中的磷就储存在这些空隙水中，构成吸收磷化合物充分的固体表面。由于玻璃体除磷填料层呈微碱性，且含钙、铁、铝，从而使污水中的活性磷酸盐通过化学反应生成无活性的磷酸钙、磷酸铁等。这样，通过该填料层化学反应，使污水中的有效态磷变为无效态磷，而不再对水体造成污染。由于该填料层的孔隙性等特点，还能对污水脱色、除臭起到有效作用。其中的玻璃体除磷填料是多空隙的工业炉渣类物品，如含钙、铁、铝微碱性的钢渣、煤渣、电石渣等的一种或几种的混合物。作为优选，所述的玻璃体除磷填料层厚度为200～400mm，其中玻璃体除磷填料粒子的直径在50～80mm；玻璃体除磷填料层的上表面与砂层中的布水管网平面的距离为150～300mm。

作为优选，生物修复单元与生态修复单元的面积之比为1∶3～5。研究表明该面积之比下的技术方案污水处理效率更高。

作为优选，生态修复单元为2～5个子单元串联，子单元之间有带通道的隔墙。隔墙上的通道为水流起导流作用，它可以根据需要灵活设置，以延长水流路径和增加处理时间。

作为优选，生态修复单元的布水管网设在砂层中，主布水管贯通于各生态修复子单元，主布水管进入各子单元处设有主控制阀；各子单元中有若干根平行的分布水管与主布水管连通，分布水管上有分控制阀。本实用新型的管路分布采用总体控制，分路调节的布局系统，彻底解决了处理池中水量分布不均，停留时间难以调节的问题并使生态修复系统上部种植的植物均匀生长，提高生态修复的效果，景观更美。

本实用新型将生物、生态技术有机的结合起来，具有设计合理，操作简单，运行费用低的特点，处理效果好，节约了用地。

附图说明

图1是本实用新型的修复系统布局示意图；

图2是图1的纵向剖视示意图。

图中1—生物修复单元，1-1填料，2—生态修复单元，2-1砾石层，2-2砂层，2-3玻璃体除磷填料层，3—净水集水池，4—泵，5—主布水管，5-1主控制阀，6—分布水管，6-1分控制阀，7—隔墙，7-1底孔，7-2中孔，8—集水管，8-1横管，9—植物，10—排泥管。

具体实施方式

下面通过实施例，对本实用新型的技术方案作出进一步具体说明。

实施例1。见图1，本例的水环境生物、生高效修复系统，是由100M²的生物修复单元1，和400M²的生态修复单元2组成，两单元之间有竖向隔断；生态修复单元2后有净水集水池3。

生物修复单元1由调节、厌氧、兼氧、好氧、沉淀功能区组成，池中布设有填料1-1。

生态修复单元有3个子单元，第3子单元后有净水集水池3；各子单元和净水集水池池底部和四周以水泥墙封闭，并进行防渗处理。第1、2子单元之间有到池底的第一隔墙7，该隔墙底部有底孔7-1；第2、3子单元之间有到池底的第二隔墙7，该隔墙中部(对应玻璃体除磷填料层)有中孔7-2；第3子单元、集水池3之间有第三隔墙7，该隔墙底部建在砾石层上。本例生态修复单元和集水池深为1.2m，池中均铺以砾石层2-1、玻璃体除磷填料填料层2-3和沙层2-2为基质。玻璃体除磷填料层由粒径在50～80mm的料粒组成，层厚度为300mm，它距离布水管网平面为200mm，见图2。生态修复单元和集水池表面种植湿生和中生植物9，植物根深度在200～600mm，植物生物量密度在20～40芽/m²；所种的植物是经过预先培养驯化的新品种，驯化因素为有针对性的生活污染水或被污染的河流、景观水等水体。如芦竹、再丽花、千屈菜、美人蕉、香蒲、黑麦草吉祥草等，生物量高，根系发达，是高效去除营养的物种原材料。这些植物的根系为微生物提供了栖息场所，共同促进污染物的分解和转化。

生态修复单元中主布水管和分布水管组成的布水管网位于砂层表面下40mm位置，这可以有效防止污水异味窜入空气。一根主布水管5贯通三个子单元，每个子单元前各有一个主控制阀5-1。每个子单元中，有3～4根平行的分布水管6与主布水管垂直连通；且奇数根分布水管两侧各设有分控制阀6-1，而偶数根分布水管不设分控制阀。主布水管和分布水管上开有若干大小不一，间距不同的出水孔。

每个子单元的布水管都由主控制阀5-1控制，整个生态修复单元的轮作由分控制阀6-1控制，例如1号子单元修养，关闭1号子单元分控制阀(此时该单元仍有少量进水)，使污水处理以2、3号处理单元为主；如2号子单元修养，关闭2号子单元分控制阀，使污水处理以1、3号处理单元为主；依此类推。

集水池砂层表面下40mm处有集水管8，其上+字形连通有横管8-1，管身开有若干小孔；管道本身和管口均低于布水管150mm。集水池底有排泥管10探入第3子单元底部。

工作时，污水进入地表下的独立的生物修复单元1，首先进入调节沉淀区，通过拦截、沉淀等去除部分SS。然后在厌氧区通过消化培养厌氧菌，利用厌氧菌去除有机物，接纳厌氧区出水后，利用兼氧菌的高效净污能力，进一步去除废水中有机物，完成生物硝化，在沉淀后污水在生物修复单元完成水质第一次修复。

经生物修复单元修复后的污水，用泵4打入生态修复单元2进行进一步深度处理。主水流控制阀5-1控制生物修复单元的总水量；分布水管上装有分水流控制阀6-1控制整个修复子单元的布水；污水经生物修复预处理后，进入埋藏在布水池砂层表面下的各级粗细的布水管，均匀流入布水池，水流经第一、第二、第三隔墙的通孔导流实现上下流动，最后经过第3子单元池底部水平流入集水池底部。由于水的压力向上，在集水池中水流经过玻璃体除磷填料层，被位于砂层中的集水管均匀收集，最后通过出水管流出至系统外的其它集水池。这种独特的水流方式能确保流入处理池的污水与玻璃体除磷填料层和植物根系充分的接触，有利于提高处理池的净化效果。

试验单元的实际运行表明，本单元对生活污水经过生物、生态修复水质达到CJ/T48-1999《生活杂用水水质标准》，比采用传统人工湿地处理技术，节约用地35～45％，与常见成熟工艺氧化沟、活性污泥法、MBR、SBR、AO、无动力厌氧等方法，具有简单、投资少、管理简便、景观好，而且水环境修复效果好，可有效去除水体富营养化、氮、磷、氨氮等污染物，尤其去磷、氮、氨氮特色更为显要。

Claims

1、一种水环境生物、生态高效修复系统，其特征在于生物修复单元(1)、生态修复单元(2)和净水集水池(3)均在地表下成池状串联，生物修复单元和生态修复单元之间有竖向隔断，生态修复单元和净水集水池之间有带通道的隔墙(7)；所述的生态修复单元和净水集水池中有砾石层(2-1)和砂层(2-2)，两层之间有玻璃体除磷填料层(2-3)；所述的生物修复单元(1)内的泵(4)通过管道与生态修复单元(2)的布水管网连通，净水集水池中有集水管(8)通向系统外。

2、根据权利要求1所述的生物、生态高效修复系统，其特征在于所述的玻璃体除磷填料层(2-3)厚度为200～400mm，其中玻璃体除磷填料粒子的直径在50～80mm；玻璃体除磷填料层的上表面与砂层中的布水管网平面的距离为150～300mm。

3、根据权利要求1或2所述的生物、生态高效修复系统，其特征在于生物修复单元(1)与生态修复单元(2)的面积之比为1∶3～5。

4、根据权利要求1或2所述的生物、生态高效修复系统，其特征在于所述的生态修复单元为2～5个子单元串联，子单元之间有带通道的隔墙(7)。

5、根据权利要求3所述的生物、生态高效修复系统，其特征在于所述的生态修复单元为2～5个子单元串联，子单元之间有带通道的隔墙(7)。

6、根据权利要求4所述的生物、生态高效修复系统，其特征在于所述的生态修复单元(2)的布水管网设在砂层(2-2)中，主布水管(5)贯通于各生态修复子单元，主布水管进入各子单元处设有主控制阀(5-1)；各子单元中有若干根平行的分布水管(6)与主布水管(5)连通，分布水管上有分控制阀(6-1)。

7、根据权利要求5所述的生物、生态高效修复系统，其特征在于所述的生态修复单元(2)的布水管网设在砂层(2-2)中，主布水管(5)贯通于各生态修复子单元，主布水管进入各子单元处设有主控制阀(5-1)；各子单元中有若干根平行的分布水管(6)与主布水管(5)连通，分布水管上有分控制阀(6-1)。