專利名稱：前置酸化-潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體是涉及一種前置酸化-潮汐流多形態(tài)濕地組群污
水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人口增長、工農(nóng)業(yè)和城市化的發(fā)展，我國污水排放量急劇增加，水污染狀況日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年污水排放量有數(shù)百億噸，但只有24%的工業(yè)廢水和4%的生活污水經(jīng)處理排放，有80%的飲用水源受到了污染。在我國水資源短缺的現(xiàn)狀下，各種污水處理技術(shù)的研究發(fā)展便顯得尤為重要。近年來人工濕地技術(shù)作為一種生態(tài)處理技術(shù)成為污水凈化領(lǐng)域最受關(guān)注的方法，其中又以潛流濕地技術(shù)研究應(yīng)用最為廣泛。與傳統(tǒng)的二級處理技術(shù)相比，潛流濕地技術(shù)具有建設(shè)運(yùn)行成本低、耗能少、出水水質(zhì)好、運(yùn)行維護(hù)方便、系統(tǒng)配置可塑性強(qiáng)、對負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)、有機(jī)物去除能力強(qiáng)以及生態(tài)環(huán)境效益顯著并可美化環(huán)境等特點(diǎn)。 但潛流濕地技術(shù)也存在以下缺陷(l)濕地內(nèi)部氧環(huán)境狀況單一，不利于硝化反硝化過程的順利發(fā)生，導(dǎo)致濕地脫氮效果欠佳。(2) —般濕地填料除磷吸附量低，導(dǎo)致濕地除磷效果欠佳。(3)濕地系統(tǒng)處理污染物負(fù)荷量較大，導(dǎo)致濕地床體易淤積堵塞。(4)由于濕地進(jìn)水方式以及水流模式常導(dǎo)致濕地填料利用不充分。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有潛流濕地技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供污水處理方法以及實(shí)現(xiàn)該方法的一種前置酸化_潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)將酸化沉淀池與潮汐流多形態(tài)濕地組群系統(tǒng)相串聯(lián)，構(gòu)筑成為一個(gè)一體化的污水處理系統(tǒng)，達(dá)到對污水的有效處理。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 —種前置酸化_潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)，其包括沉砂池、前置酸化
沉淀池、溢流布水系統(tǒng)和潮汐流多形態(tài)濕地組群。污水經(jīng)過沉砂池沉淀過濾后進(jìn)入前置酸
化沉淀池，再通過溢流布水系統(tǒng)進(jìn)入潮汐流多形態(tài)濕地進(jìn)行進(jìn)一步處理。 所述沉砂池位于系統(tǒng)進(jìn)水口 ，其出水接前置酸化沉淀池；所述前置酸化沉淀池的
正下方布置溢流布水系統(tǒng)，污水由前置酸化沉淀池跌水進(jìn)入溢流布水系統(tǒng)，溢流布水系統(tǒng)
通過布水管和簾式進(jìn)水管接潮汐流多形態(tài)濕地組群，將污水均勻分布進(jìn)入潮汐流多形態(tài)濕
地組群。 —種污水處理方法，步驟如下 (1)先將污水經(jīng)沉砂池沉淀過濾，后進(jìn)入前置酸化池； (2)將污水在前置酸化沉淀池中通過重力作用沉降其中的懸浮有機(jī)物，同時(shí)通過池內(nèi)厭氧微生物作用酸化降解污水中有機(jī)物； (3)然后讓污水由前置酸化沉淀池跌水進(jìn)入溢流布水系統(tǒng)，通過溢流布水系統(tǒng)使污水均勻分布進(jìn)入潮汐流多形態(tài)濕地組群系統(tǒng)的每個(gè)濕地單元； (4)利用潮汐流多形態(tài)濕地組群系統(tǒng)對污水進(jìn)行處理，最后處理后的水自潮汐流 多形態(tài)濕地組群系統(tǒng)濕地末端的集水區(qū)排出。
本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn) 1、前置酸化沉淀池可大幅度削減污水有機(jī)負(fù)荷，顯著提高了系統(tǒng)整體處理的有機(jī) 負(fù)荷量，也相對降低了濕地單元處理的有機(jī)負(fù)荷，降低了濕地堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。
2、濕地通過一個(gè)在不同高度裝有調(diào)節(jié)閥的水位調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行出水水位調(diào)節(jié)，以便 在池體內(nèi)形成潮汐現(xiàn)象，明顯改善了濕地脫氮效果。 3、系統(tǒng)采用跌水和大氣復(fù)氧作為充氧方式明顯改善了濕地內(nèi)部溶解氧狀況，較其 他機(jī)械曝氣而言大大簡化了運(yùn)行維護(hù)的復(fù)雜程度，降低了運(yùn)行成本。 4、系統(tǒng)通過沉淀、格柵截留、卵石滲濾以及漫灌排空在污水處理沿程對顆粒物等 進(jìn)行攔截和清理，有效降低了濕地堵塞的可能；同時(shí)將濕地整體零化，避免了濕地局部堵塞 導(dǎo)致整體癱瘓的可能。 5、系統(tǒng)通過溢流布水和簾式進(jìn)水使?jié)竦靥盍系玫匠浞掷谩?


圖1為前置酸化_潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)的平面圖。 圖2為前置酸化沉淀池2的剖面圖。 圖3為溢流布水器3的俯視圖。 圖4為圖3的A-A剖面圖。 圖5為潮汐流子單元濕地的俯視圖。 圖6為圖5的A-A剖面圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，系統(tǒng)從進(jìn)水到出水路徑上依次布置有沉砂池1 、前置酸化沉淀池2、溢
流布水系統(tǒng)3和潮汐流多形態(tài)濕地組群4。污水經(jīng)過沉砂池1過濾后進(jìn)入前置酸化沉淀池
2，再通過溢流布水系統(tǒng)3，最后進(jìn)入潮汐流多形態(tài)濕地組群4進(jìn)行進(jìn)一步處理。 沉砂池1位于系統(tǒng)進(jìn)水口 ，可采用常規(guī)的沉砂池結(jié)構(gòu)，如其具體可包括沉砂池體
和格柵，格柵柵條間距可為10mm，主要是通過重力作用以及格柵的截留去除污水中較大的
無機(jī)顆粒物和懸浮雜質(zhì)。 參見圖2，前置酸化沉淀池2內(nèi)通過擋板7形成半分隔，分成兩個(gè)連通的酸化池體， 進(jìn)水口 5設(shè)置在第一酸化池體6上，出水口 10設(shè)置在第二酸化池體9的底部，在第一酸化 池體6底部設(shè)置排泥管8。前置酸化沉淀池2 —方面通過重力作用沉降污水中懸浮有機(jī)物， 另一方面通過池內(nèi)厭氧微生物作用酸化降解污水中有機(jī)物。 參見圖3和圖4，溢流布水系統(tǒng)3位于前置酸化沉淀池2的正下方，由溢流布水器、 布水管12以及簾式進(jìn)水管16構(gòu)成。溢流布水器有一個(gè)位于中間的圓柱形貯水池11和八 個(gè)圍繞分布在貯水池11外周的布水格13，貯水池11位于前置酸化沉淀池的出水口 10的正 下方，每個(gè)布水格13底部都接有布水管12，各布水管12分別接簾式進(jìn)水管16。簾式進(jìn)水 管16為一兩端封閉縱向開有縫的管道，使水呈水簾式流出。簾式進(jìn)水管16布置在潮汐流多形態(tài)濕地組群的每個(gè)子單元濕地的布水區(qū)前端。污水由前置酸化沉淀池2跌水進(jìn)入溢流布水器，然后通過布水管12和簾式進(jìn)水管16均勻分布進(jìn)入每個(gè)濕地單元的布水區(qū)，以實(shí)現(xiàn)污水最大程度與填料接觸，使?jié)竦貎?nèi)填料得到充分利用。 潮汐流多形態(tài)濕地組群4是由八個(gè)子單元濕地并聯(lián)組成，該設(shè)計(jì)將濕地整體處理的污染負(fù)荷分散化，一方面可使?jié)竦靥盍系玫匠浞掷?，另一方面也可避免整體化的濕地局部堵塞導(dǎo)致整體癱瘓的可能。 參見圖5和圖6，八個(gè)子單元濕地構(gòu)造相同，均由池體、填料20、植物24、復(fù)氧管21以及水位調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 濕地池體底部進(jìn)行防滲處理，并構(gòu)筑1 2%的坡度，由進(jìn)水向出水方向下降。分別在池體前后端設(shè)置O. 5m寬的布水區(qū)17和集水區(qū)18，并在其中填埋粒徑較大的卵石19以避免池體和集水管的堵塞。在濕地池體內(nèi)填埋對磷素吸附量大、吸附效率高的煤渣或/和鋼渣等，以增強(qiáng)濕地對污水中磷的去除效率。分別在濕地池體縱向1/3處和2/3處植入復(fù)氧管21，該管管身均勻布孔，用于大氣復(fù)氧，以緩解濕地內(nèi)部厭氧狀況，在濕地內(nèi)部厭氧環(huán)境下形成好氧微環(huán)境以滿足污水脫氮過程中各種功能微生物對氧環(huán)境的要求。濕地內(nèi)種植植物如風(fēng)車草等，依靠植物24對各種元素的吸附攝取進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率。濕地末端采用了水位調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，使出水水位可調(diào)，由此可間歇性地通過出水口 22調(diào)節(jié)濕地出水水位，使?jié)竦卮搀w間歇性的處于干_濕交替狀態(tài)，使?jié)竦禺a(chǎn)生硝化反硝化效果，提高濕地脫氮效率。其具體結(jié)構(gòu)是從集水區(qū)18的底部接出多根L型出水管23，該L型管的垂直部分插在集水區(qū)18中，與集水區(qū)18中的填料等高，并在垂直部分的管身上均勻布孔，這樣便于在集水區(qū)18的各個(gè)位置均勻集水，避免由于水流短路造成的出水不均勻。所有的出水管23在池體外匯集到一根水平的集水管26，集水管26上垂直連接有一根水位調(diào)節(jié)排水管27，在水位調(diào)節(jié)排水管27的不同高度上安裝多個(gè)水位調(diào)節(jié)出水閥22，以達(dá)到間隙性地調(diào)節(jié)濕地出水水位的目的。 另外，集水管26的兩端可以設(shè)計(jì)成排泥口 25，在濕地運(yùn)行中可通過漫灌池體，然后通過排泥口 25排空池體，依靠水力沖刷和流動將池體中各種微生物代謝產(chǎn)物以及降解殘余物等排出池體，解決濕地易堵塞問題。
污水的處理過程如下 污水自流進(jìn)入沉砂池1后，通過重力作用以及格柵的截留去除污水中較大的無機(jī)顆粒物和懸浮雜質(zhì)。然后污水通過前置酸化沉淀池2右側(cè)的進(jìn)水口 5進(jìn)入第一酸化池體6，一方面通過重力作用分離污水中懸浮物，另一方面通過厭氧微生物的作用將污水中有機(jī)物酸化降解，產(chǎn)生的沉淀污泥通過排泥管8排出，污水經(jīng)過擋板7進(jìn)入第二酸化池體9發(fā)生進(jìn)一步酸化降解，然后經(jīng)過出水口 10跌水進(jìn)入溢流布水系統(tǒng)3的貯水池11，當(dāng)貯水池11貯滿后污水從貯水池邊沿溢出均勻分布進(jìn)入八個(gè)布水格13，然后經(jīng)過布水管12流出，貯水池11內(nèi)的污泥通過排泥管15排出。污水分別經(jīng)布水管12進(jìn)入簾式進(jìn)水管16，污水通過簾式進(jìn)水管16的狹縫形成水簾均勻進(jìn)入每個(gè)子單元濕地的布水區(qū)17，經(jīng)卵石19滲慮后進(jìn)入池體，通過復(fù)氧管21在濕地處理沿程給污水補(bǔ)充氧氣，污水在填料20、植物24和微生物三者形成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物三重協(xié)同作用下得到凈化處理，然后污水流至集水區(qū)18通過水位調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的出水管23匯集到池體外的集水管26，再由與集水管26垂直連接的水位調(diào)節(jié)排水管27上的水位調(diào)節(jié)出水閥22排出。在實(shí)際運(yùn)行過程中可間歇性通過選擇不同位置的水位調(diào)節(jié)出水閥22以調(diào)節(jié)濕地池體水位高度，使?jié)竦卮搀w間歇性的處于干_濕交替狀態(tài)，使?jié)竦禺a(chǎn)生硝化反硝化效果，提高濕地脫氮效率。同時(shí)在濕地運(yùn)行中可通過漫灌池體，然后通過排泥口 25排空池體，依靠水力沖刷和流動將池體中各種微生物代謝產(chǎn)物以及降解殘余物等排出池體。
權(quán)利要求
一種前置酸化-潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)是由前置酸化沉淀池與潮汐流多形態(tài)濕地組群相串聯(lián)構(gòu)筑成的一個(gè)一體化的污水處理系統(tǒng)；其特征在于所述系統(tǒng)包括沉砂池、前置酸化沉淀池、溢流布水系統(tǒng)和潮汐流多形態(tài)濕地組群；所述沉砂池位于系統(tǒng)進(jìn)水口，沉砂池的出水接前置酸化沉淀池；所述前置酸化沉淀池的正下方布置溢流布水系統(tǒng)，污水由前置酸化沉淀池跌水進(jìn)入溢流布水系統(tǒng)，溢流布水系統(tǒng)通過布水管和簾式進(jìn)水管接潮汐流多形態(tài)濕地組群，將污水均勻分布進(jìn)入潮汐流多形態(tài)濕地組群。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置酸化_潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)，其特征在 于所述前置酸化沉淀池具有至少兩個(gè)通過擋板形成半分隔并依次連通的酸化池體，進(jìn)水 口設(shè)置在第一個(gè)酸化池體上，出水口設(shè)置在最后一個(gè)酸化池體的底部，酸化池體底部設(shè)置 排泥管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置酸化_潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)，其特征在 于所述溢流布水系統(tǒng)包括溢流布水器、布水管以及簾式進(jìn)水管；溢流布水器有一個(gè)位于 中間的貯水池和多個(gè)圍繞分布在貯水池外周的布水格，貯水池位于前置酸化沉淀池的出水 口正下方，布水格底部接有布水管，各布水管分別接簾式進(jìn)水管，簾式進(jìn)水管布置在潮汐流 多形態(tài)濕地組群的前端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置酸化_潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)，其特征在 于所述潮汐流多形態(tài)濕地組群是由多個(gè)子單元濕地并聯(lián)組成，每個(gè)子單元濕地前端均布 置有簾式進(jìn)水管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的前置酸化沉淀_潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)，其特 征在于所述子單元濕地具有不同長寬比的池體，池體內(nèi)有填料、植物和復(fù)氧裝置；所述濕 地池體前端和后端分別設(shè)置布水區(qū)和集水區(qū)，并在其中填埋大粒徑的卵石，池體底部從布 水區(qū)向集水區(qū)構(gòu)筑有1 2%的向下坡度；池體內(nèi)的填料為碎石或/和煤渣或/和鋼渣，并 種植植物，池體內(nèi)還設(shè)置有復(fù)氧裝置，池體末端設(shè)有排泥口 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的酸化沉淀_潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)，其特征在 于所述池體末端的集水區(qū)有水位調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述水位調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)是從集水 區(qū)底部接出多根 出水管，所有的出水管在池體外匯集到一根水平的集水管，集水管上垂直連接有一根水位 調(diào)節(jié)排水管，在水位調(diào)節(jié)排水的不同高度上安裝多個(gè)水位調(diào)節(jié)出水閥，以間隙性地調(diào)節(jié)濕 地出水水位。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的酸化沉淀_潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)，其特征在 于所述從集水區(qū)底部接出的出水管采用L型管，L型管的垂直部分插在集水區(qū)中，與集水 區(qū)中的填料等高，并在垂直部分的管身上均勻布孔。
8. —種利用權(quán)利要求l-7之任一項(xiàng)所述的污水處理系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的方法，其特征在于所述方法的步驟如下(1) 先將污水經(jīng)沉砂池沉淀過濾，然后進(jìn)入前置酸化沉淀池；(2) 將污水在前置酸化沉淀池中通過重力作用沉降其中的懸浮有機(jī)物，同時(shí)通過池內(nèi) 厭氧微生物作用酸化降解污水中有機(jī)物；(3) 然后讓污水由前置酸化沉淀池跌水進(jìn)入溢流布水系統(tǒng)，通過溢流布水系統(tǒng)使污水 均勻分布進(jìn)入潮汐流多形態(tài)濕地組群的每個(gè)子單元濕地；(4)利用潮汐流多形態(tài)濕地組群對污水進(jìn)行處理，最后處理后的水自潮汐流多形態(tài)濕 地組群的濕地末端的集水區(qū)排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于在濕地末端采用水位調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)出水 水位，由此間歇性地調(diào)節(jié)濕地出水水位，使?jié)竦卮搀w間歇性地處于干-濕交替狀態(tài)，使?jié)竦?產(chǎn)生硝化反硝化效果。
全文摘要
本發(fā)明提出一種前置酸化-潮汐流多形態(tài)濕地組群污水處理系統(tǒng)及處理方法，處理系統(tǒng)包括沉砂池、前置酸化沉淀池、溢流布水系統(tǒng)和潮汐流多形態(tài)濕地組群。該系統(tǒng)將酸化沉淀池與潮汐流多形態(tài)濕地組群系統(tǒng)相串聯(lián)，構(gòu)筑成為一個(gè)一體化的污水處理系統(tǒng)，污水經(jīng)過沉砂池沉淀過濾后進(jìn)入前置酸化沉淀池，再通過溢流布水系統(tǒng)進(jìn)入潮汐流多形態(tài)濕地進(jìn)行進(jìn)一步處理，達(dá)到對污水的有效處理。
文檔編號C02F3/32GK101700945SQ20091019151
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者何勇, 張強(qiáng), 張文娟, 梁幫強(qiáng), 王化杰, 黃玉明 申請人:西南大學(xué)