一種適于處理蘇南農(nóng)村徑流污水的生物滯留池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種適用于處理蘇南農(nóng)村徑流污染的滯留池，在滯留池的結(jié)構(gòu)組成參 數(shù)如填料類型、填料高度、污水停留時間、植物類型及淹沒區(qū)高度等的基礎(chǔ)上提出了一種適 于處理蘇南農(nóng)村徑流污水的生物滯留池。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，太湖水體中的TN、TP濃度持續(xù)升高，藍藻水華的爆發(fā)越來越頻繁，太湖整 體水質(zhì)持續(xù)惡化。農(nóng)村面源污染是導致太湖水體污染的主要因素，據(jù)科技部"十五"重大科 技專項"河網(wǎng)區(qū)面源污染控制成套技術(shù)"調(diào)研表明，進入太湖的污染負荷中，83%的TN和 84%的TP來源于農(nóng)村面源污染。農(nóng)村徑流未經(jīng)處理排入河流，成為農(nóng)村面源污染的主要來 源，對其的研究和治理，是農(nóng)村面源污染綜合整治的重要內(nèi)容，是從根本上解決太湖水體污 染問題的重要途徑。
[0003] 農(nóng)村水環(huán)境治理宜采用適應農(nóng)村特點的生物生態(tài)技術(shù)，主要包括人工濕地、氧化 塘和濱岸緩沖帶等技術(shù)，具有投資費用低、生態(tài)效果好等優(yōu)勢，并可形成生態(tài)景觀，美化環(huán) 境。然而，傳統(tǒng)的生物生態(tài)處理工藝占地面積較大，管理費用高，對地形、氣候和植物等因素 有較高要求，限制了其廣泛使用。與此同時，農(nóng)村徑流雨水攜帶的顆粒態(tài)污染物濃度高、負 荷大，而傳統(tǒng)生態(tài)處理工藝水力停留時間短，對污染物的降解往往不達標，處理水也不便收 集，不能達到有效處理和回收利用的目的。
[0004] 生物滯留池是一種低能耗的水質(zhì)處理技術(shù)，通過過濾和蒸發(fā)控制水量，同時通過 ±壤的過濾、吸附、微生物交換等作用達到污染物去除效果。生物滯留池旨在降低因城市化 給水域帶來的影響?？茖W家化Vis等通過研究發(fā)現(xiàn)，生物滯留池對重金屬化、Zn、化等的 去除率達90%W上，對水體中的營養(yǎng)物也有一定的去除效果，對TKN和NH/-N的去除率達 到55% -80%，TP去除率達到80%，但TN去除效果不穩(wěn)定，有時出水濃度甚至高于進水濃 度?；痠-hsuHsieh等人在15厘米固定水頭下，研究發(fā)現(xiàn)生物滯留池對油脂的去除率大于 96 %。化nt等通過現(xiàn)場試驗表明，生物滯留池對TN、TKN、NH/-N、TP和TSS的去除率分別為 32%、44%、73%、31%、60%，對al、Cu、Pb的去除率分別為77%、54%和31%，但對N03-N 基本沒有去除效果。 陽0化]綜上所述，生物滯留池技術(shù)在城市雨水徑流處理方面具有顯著優(yōu)勢，能有效去除TSSXOD和重金屬等污染物，但是對N的去除效果波動很大，對P的去除效果也不穩(wěn)定。而 農(nóng)村徑流污染主要來源于生活污水、畜禽養(yǎng)殖廢水和農(nóng)藥污染，污水負荷高，影響因素多， N、P污染嚴重，傳統(tǒng)生物滯留池并不適用于處理農(nóng)村徑流污染。此外，在生物滯留池技術(shù)運 用中，對填料高度和停留時間的研究成果較少，對氮種類轉(zhuǎn)變的認識仍然很模糊，并不會分 析氮在生物滯留池內(nèi)部的轉(zhuǎn)化過程和各個反應條件。因此，如何針對農(nóng)村徑流污染特征，將 成功應用于城市徑流處理的生物滯留池技術(shù)應用到農(nóng)村徑流污染治理中，得到適合于農(nóng)村 的生物滯留池最佳參數(shù)，有效控制農(nóng)村水環(huán)境污染，已成為我國水環(huán)境中最重要的環(huán)境問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是：生物滯留池能有效去除TSS、COD和重金屬等污染物，但處理WN、P為主要污染物的農(nóng)村徑流污染，效率很低，缺乏應用于農(nóng)村污水處理的最佳參數(shù)。針對 現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種適于處理蘇南農(nóng)村徑流污水的生物滯留池，比選確定 了生物滯留池的結(jié)構(gòu)組成，優(yōu)化設(shè)計淹沒區(qū)高度，并在此基礎(chǔ)上分析N類污染物在生物滯 留池內(nèi)的沿程變化和規(guī)律。該生物滯留池能夠有效去除農(nóng)村徑流污染的TN、N03 -N、NH/-N、 TP和TSS等污染物，是一種高效低耗、操作簡單、有發(fā)展前景的農(nóng)村水環(huán)境生態(tài)治理技術(shù)。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0008] 一種適于處理蘇南農(nóng)村徑流污水的生物滯留池，包括滯留池主體和填料，所述滯 留池的填料高度為400~1600毫米、污水停留時間為2~10小時、淹沒區(qū)高度為0~600 毫米；所述填料包括沙壤±、細沙、粗砂、小石子、石子、卵石；所述滯留池中種植的植物為 香蒲、富蒲和黑麥草；所述滯留池淹沒區(qū)內(nèi)含有碳源。
[0009] 填料的特點及組成影響了徑流滲透速度和污染物去除效果，如果滯留池用于農(nóng)村 徑流水質(zhì)處理，則填料必須具備高滲透性。針對蘇南農(nóng)村徑流N、P和SS濃度高的特征，填 料從下到上依次選取粒徑較大的卵石、石子、小石子、粗砂、細沙、沙壤±。填料基本性質(zhì)如 表1所示，其中沙壤上由園上和高有機質(zhì)沙上按體積比3:1配制。
[0010] 表1填料物理性質(zhì)
[0012] 優(yōu)選的，所述滯留池的填料高度為800~1200毫米。
[0013] 優(yōu)選的，污水停留時間為5小時。
[0014] 優(yōu)選的，淹沒區(qū)高度為450毫米。
[0015] 優(yōu)選的，所述沙壤±由園±和高有機質(zhì)沙±按體積比3:1配制。
[0016] 優(yōu)選的，所述植物為黑麥草。
[0017] 當目標污染物為TSS時，滲透速度要適中，過大會導致填料上的顆粒性物質(zhì)被沖 刷下來，使得TSS的去除效果不佳；流速過小會降低其水文性能，可能會導致溢流。TSS的去 除主要靠介質(zhì)的攔截和吸附作用，若要實現(xiàn)較高的TSS去除率，填料高度不宜低于800mm。 TP具有和TSS類似的去除趨勢，但并不與填料高度成正比。停留時間為化，填料高度為 400111111、800111111、1200111111、1600111111時對應的1?的去除率分別為68%、85%、76%、66%。因此， 填料高度為800~1200mm、停留時間不超過化時TP去除效果最佳。。
[0018] NH/-N的去除主要靠表層介質(zhì)的吸附及±壤負電荷吸附作用，填料厚度過大時， NH/-N去除效果反而下降，因為底部可能產(chǎn)生缺氧環(huán)境，導致NH/-N濃度升高；TN和N03-N 去除效果隨填料高度增大而變好。
[0019] 植物不僅可W去除污染物、維持水力傳導系數(shù)，也具備美化景觀功能。滯留池系統(tǒng) 運行5個月之后，植物處于生長后期，此時刈割植物能夠最大限度地去除系統(tǒng)中的TN和TP。 刈割后的植物處理方法參照《現(xiàn)代植物生理學實驗指南》中的方法進行。黑麥草為太湖周 邊農(nóng)村地區(qū)適宜生長的植物，經(jīng)濟成本低，刈割后可喂食家禽家畜，不會造成二次污染。
[0020] 設(shè)置淹沒區(qū)能提高生物滯留池的脫氮性能，但是淹沒區(qū)有無碳源是淹沒區(qū)進行反 硝化作用的關(guān)鍵限制因素。
[0021] 有益效果