CN202594912U

CN202594912U - 用于处理工业尾水的生态湿地处理系统

Info

Publication number: CN202594912U
Application number: CN 201120480900
Authority: CN
Inventors: 杜建强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2021-11-28

Abstract

本实用新型涉及用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，调节池上设有进水管，调节池外缘构建有配水系统，配水系统通过布水管道与并行的多个垂直流滤床对应连接，每个垂直流滤床设有单元滤床集水井，单元滤床集水井连通至垂直流滤床集水井，垂直流滤床集水井的尾水管通过回流管连接到调节池，垂直流滤床集水井的出水管经应急除磷装置连接至梯级生态塘，梯级生态塘连通到表面流滤床，表面流滤床连通到集水井，集水井上安装应急脱氮装置，集水井的出水管连通到饱和流滤床，饱和流滤床上设有出水管。实现对工业污水处理厂的尾水进行深度处理，达到地表水Ⅳ类水标准后进行循环利用，作为工业水厂的源水，实现了水资源的综合利用。

Description

用于处理工业尾水的生态湿地处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，属环保工程与水处理技术领域。

背景技术

水资源短缺已引起人们的广泛关注，而污水回用可减轻江河、湖泊污染，保护水资源不受破坏，减少用水费用，促进经济、生态、环境三方协调发展，因此污水回用意义重大。

现对尾水处理技术主要有物化处理技术、生物处理技术及膜分离技术。物化处理技术分为过滤法、吸附法；生物处理技术分为生物反应器、生物滤池和人工湿地；膜分离技术分为反渗透、微滤、纳滤。还有一些新型的尾水处理技术，如超导磁分离技术，该技术能有效地提高废水的可生化性，具有投资少、反应时间短、效率高、能耗低等优点，但该法需要加入有机絮凝剂，并且没有完全摆脱因有机絮凝剂的加入带来的二次污染。另外还有高压脉冲放电技术、超声波、生物酶、生物制剂增效法、三维电极、光敏化半导体等也逐渐用于尾水处理的研究。

此外许多组合技术更是应用广泛，如混凝沉淀/过滤/氨解析/炭柱组合工艺、双介质过滤/反渗透组合工艺、超滤/紫外光/反渗透生产“新生水”组合工艺、混凝沉淀/精密过滤/臭氧氧化/石英砂过滤/活性炭过滤/中空超滤组合工艺等。

对污废水进行有效处理、回用是解决水资源短缺问题、开辟第二水资源、减少新鲜水用量、缓解供需矛盾的有效措施，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。但现今尾水深度处理方法局限于传统工艺，基建运行费用高，管理复杂，并且深度处理后尾水再次使用范围狭窄。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于处理工业尾水的生态湿地处理系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，特点是：包括调节池、配水系统、垂直流滤床、梯级生态塘、表面流滤床和饱和流滤床，调节池上设有进水管，调节池外缘构建有配水系统，配水系统通过布水管道与并行的多个垂直流滤床对应连接，每个垂直流滤床设有单元滤床集水井，单元滤床集水井连通至垂直流滤床集水井，垂直流滤床集水井的尾水管通过回流管连接到调节池，垂直流滤床集水井的出水管经应急除磷装置连接至梯级生态塘，梯级生态塘连通到表面流滤床，表面流滤床连通到集水井，集水井上安装应急脱氮装置，集水井的出水管连通到饱和流滤床，饱和流滤床上设有出水管。

进一步地，上述的用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，所述进水管旁连接有放空管。

更进一步地，上述的用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，所述垂直流滤床共有3组，其中，第一垂直流滤床有4个垂直流滤床单元，第二垂直流滤床有7个垂直流滤床单元，第三垂直流滤床有9个垂直流滤床单元。

更进一步地，上述的用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，所述集水井连接有放空管。

再进一步地，上述的用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，所述饱和流滤床设有溢流管。

本实用新型技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

本实用新型实现对工业污水处理厂的尾水进行深度处理，尾水通过进水管进入湿地处理中心的最高点——调节池，而后通过配水系统将工业尾水间歇地布至并行的垂直流滤床，垂直流滤床出水流入梯级生态塘处理系统，后进入表面流滤床，表面流滤床分为急流和缓流两段，最后自流进入饱和流滤床，出水作为工业水厂源水，达到地表水Ⅳ类水标准后进行循环利用，实现了水资源的综合利用，在水资源缺乏的地区显得尤为迫切，其经济、社会、环境效益非常显著。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1是本实用新型的工艺流程示意图；

图2是本实用新型的平面示意图；

图3是本实用新型的构造示意图。

具体实施方式

如图1所示，用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，包括调节池3、配水系统、垂直流滤床、梯级生态塘12、表面流滤床13和饱和流滤床16，工业污水处理厂尾水通过进水管进入湿地处理中心的最高点——调节池3，而后通过配水系统将工业尾水间歇地布至并行的第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7，第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7出水流入梯级生态塘12，后进入表面流滤床13，表面流滤床13分为急流和缓流两段，最后自流进入饱和流滤床16，出水作为工业水厂源水。

如图2、图3所示，调节池3上设有进水管1，进水管1旁连接有放空管2，调节池3外缘构建有配水系统4，配水系统4通过布水管道与并行的多个垂直流滤床对应连接，垂直流滤床共有3组，其中，第一垂直流滤床5有4个垂直流滤床单元，第二垂直流滤床6有7个垂直流滤床单元，第三垂直流滤床7有9个垂直流滤床单元，每个垂直流滤床设有单元滤床集水井8，单元滤床集水井8连通至垂直流滤床集水井9，垂直流滤床集水井9的尾水管通过回流管10连接到调节池3，垂直流滤床集水井的出水管经应急除磷装置11连接至梯级生态塘12，梯级生态塘12连通到表面流滤床13，表面流滤床13连通到集水井14，集水井14上安装应急脱氮装置15，集水井的14出水管连通到饱和流滤床16，饱和流滤床16上设有出水管19，集水井14连接有放空管17，饱和流滤床16设有溢流管18。

生态湿地处理中心，其人工湿地是对传统工艺预处理过的工业废水进行深度处理，以使出水水质满足工业用水水质要求。污水处理厂尾水将通过进水管1进入湿地处理中心的最高点——调节池3，而后通过配水系统4间歇地布水至并行的第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7，第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7分别是埋深不同的3组滤床，配水系统4通过PLC控制系统对3组平行的垂直流滤床进行间歇配水。经过垂直流滤床硝化作用后，尾水将被收集到垂直流滤床集水井9中，当第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7的处理效果不佳时，垂直流滤床集水井9中的尾水通过回流管10回流到调节池3进行再处理。当尾水中磷的浓度比较高时，采用应急除磷装置11进行应急处理，而后进入梯级生态塘12，梯级生态塘12的深水区对于磷的沉淀效果最优，同时反硝化过程也会发生。而后进入表面流滤床13，表面流滤床13分为急流和缓流两段，表面流滤床13使从梯级生态塘12的深水区流出的尾水得到复氧，其中种植的挺水植物有利于悬浮物的进一步沉淀。之后尾水进入集水井14，视尾水的水质情况采用应急脱氮装置15进行处理，最后进入饱和流滤床16进行反硝化后通过出水管19出水到水厂取水池。饱和流滤床16是反硝化过程的最好步骤，滤床种植的植物提供额外的碳源，提高脱氮效率，使出水TN小于1.5mg/L。

具体的应用工艺：

尾水由进水管1进入调节池3，在调节池3内调节水质水量；调节池3处于生态湿地处理中心的中央位置，并是生态湿地处理中心的最高点，调节池3的池底污泥通过排空系统定期清理，调节池3一方面通过截留、沉淀固体颗粒和悬浮物，降低污水的污染物含量；另一方面依据污水来水量均匀投配到第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7内；

在进水管1旁连有放空管2，放空管2中的尾水直接接到雨水管道，放空管2主要在生态湿地处理中心调试、检修时使用；

调节池3主体外设置20个配水池，每个配水池与20个垂直流滤床单元相对应，调节池3的尾水通过配水系统4分配到第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7；

配水系统4采用PLC自动控制运行，多个配水池构建在调节池外缘，配水池包含碎石垫层的基底和防水混凝土的墙体，每个配水池包括配水池前单元和配水池后单元，配水池前单元与调节池由墙体隔开，墙体上设置有配水池进水口，配水池进水口部位安装有配水电动阀，配水池前单元通过配水池进水口与调节池相连通，配水池后单元与配水池前单元由墙体隔开，墙体上设置有三角堰，三角堰部位安装有调节挡板，配水池后单元通过三角堰与配水池前单元相连通，配水池后单元中安装布水管道；

第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7共有20个单元，按垂直流滤床尾水水位高程分为3组，第一垂直流滤床5有4个垂直流滤床单元，第二垂直流滤床6有7个垂直流滤床单元，第三垂直流滤床7有9个垂直流滤床单元；尾水通过PLC控制间歇地配水到垂直流滤床单元，以确保滤床内微生物反应器活性恢复；

第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7由生态填料处理层、过渡层和排水层为主要基质的滤床构成，滤床的面积根据尾水具体水质水量来确定，垂直流滤床中生态填料深度为50cm，其上栽植芦苇，芦苇的栽植密度为15株/m²；尾水中的COD_Cr、BOD₅和NH₃-N等污染物同滤床滤料层中附着的微生物进行好氧反应，微生物将污染物充分降解；含磷污染物将在滤床滤料层中吸附沉淀；含氮污染物进行硝化反应；

第一垂直流滤床5、第二垂直流滤床6、第三垂直流滤床7底部，通过集水管道收集出水，每2个或3个垂直流滤床单元收集到一个单元滤床集水井8；集水井8设置控制水位两个以上，在运行初期可放满水以利于植物生长，也可以将水位调整到一半砂层高度，以增加接触时间，有效增加氮的去除率；工业尾水通过重力作用流经滤料及植物根系进行物理和生化处理，使尾水中的有机物、氮、磷等污染物得到降解，垂直流滤床在调试阶段视污水水质情况确定实际运行过程中是否需要进行回流；

单元滤床集水井8通过管道进入垂直流滤床集水井9，在垂直流滤床集水井9处设置取样口；当水样检测结果没有达到处理要求时，污水将返回调节池3进行再处理；

应急除磷装置11主要用于尾水中磷浓度过高，当磷浓度过高时开启应急除磷装置11而后尾水通过管道进入梯级生态塘12；

梯级生态塘12塘底采取防渗措施，略具坡度倾向出口；塘的进、出口的位置避开当地的常年主导风向，应与主导风向垂直，进口应采用扩散式和多点进水方式，出口应采用潜孔出水；

梯级生态塘12设有深水区，以利于沉积物的沉积，梯级生态塘12有效容积至少 1000 立方米，停留时间6 小时，这阶段，将磷和金属离子一起从溶液中沉淀出来；

梯级生态塘12内进行合理的植物匹配和空间布置，种植多种类型的水生植物，主要有沉水植物、挺水植物和浮叶植物；

表面流滤床13分为急流和缓流两段，其面积根据尾水水质水量来确定，采用不透水材料层的浅蓄水池，滤床内种植水生植物，急流段表面流滤床流道比较狭窄，水流速度快，里面铺设碎石；缓流段表面流滤床流面宽阔，水流平缓；

表面流滤床13使从深水区流出的水得到复氧，种植的挺水植物有利于悬浮物的进一步沉淀；

表面流滤床13出水进入集水井14，并根据集水井14中尾水水质情况决定应急脱氮装置15的具体操作；

表面流滤床13的出水通过集水井14向饱和流滤床16配水，集水井14处直接连有放空管17，主要用于饱和流滤床检修时的放空；

饱和流滤床16的面积根据尾水水质水量而定，处理单元内部充满生态填料，表面栽种植物；饱和流滤床16自流形成的一条长而宽的蜿蜒的配水水道，向各个滤床配水，以延长水力停留时间，饱和流滤床16分为两个平行的水流路径，平均深度控制在1.2米左右；

饱和流滤床16通过植物、微生物和生态填料可有效去除剩余的硝酸盐，过滤碳酸盐和减少二次产生的有机固体颗粒物，由此水质得到净化，使出水TN小于1.5mg/L；在实际运用中，还可利用有机物，如植物碎屑和藻类来提供有机碳，有利于提高水质处理效率，处理后的出水通过出水管19汇集后出水；

饱和流滤床16的底部铺设溢流管18，用于暴雨水量过大时及时排水；

生态湿地处理中心建成运营后，将启动水质自动监测系统，加强生态湿地处理中心的水质监测，保证生态湿地处理中心的正常运营，并确保工业用水水质安全。

综上所述，本实用新型实现对工业污水处理厂的尾水进行深度处理，达到地表水Ⅳ类水标准后进行循环利用，作为工业水厂的源水，实现了水资源的综合利用，在水资源缺乏的地区显得尤为迫切，其经济、社会、环境效益非常显著。

需要理解到的是：以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1. 用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，其特征在于：包括调节池、配水系统、垂直流滤床、梯级生态塘、表面流滤床和饱和流滤床，调节池上设有进水管，调节池外缘构建有配水系统，配水系统通过布水管道与并行的多个垂直流滤床对应连接，每个垂直流滤床设有单元滤床集水井，单元滤床集水井连通至垂直流滤床集水井，垂直流滤床集水井的尾水管通过回流管连接到调节池，垂直流滤床集水井的出水管经应急除磷装置连接至梯级生态塘，梯级生态塘连通到表面流滤床，表面流滤床连通到集水井，集水井上安装应急脱氮装置，集水井的出水管连通到饱和流滤床，饱和流滤床上设有出水管。

2.根据权利要求1所述的用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，其特征在于：所述进水管旁连接有放空管。

3.根据权利要求1所述的用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，其特征在于：所述垂直流滤床共有3组，其中，第一垂直流滤床有4个垂直流滤床单元，第二垂直流滤床有7个垂直流滤床单元，第三垂直流滤床有9个垂直流滤床单元。

4.根据权利要求1所述的用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，其特征在于：所述集水井连接有放空管。

5.根据权利要求1所述的用于处理工业尾水的生态湿地处理系统，其特征在于：所述饱和流滤床设有溢流管。