吸附曝氣濾池與人工濕地-生態(tài)塘的耦合裝置及其應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種序批式吸附曝氣濾池與人工濕地-生態(tài)塘的耦合裝置，具體涉及一種集物理吸附、生物膜法與人工濕地-生態(tài)塘組合的污水深度處理的裝置。本發(fā)明還涉及該裝置在污水處理中的應用，即利用上述裝置處理污水的方法。
【背景技術】
[0002]近年來隨著我國經(jīng)濟水平的提升，我國的市政污水處理技術中也開始進行革新，傳統(tǒng)采用的主要工藝均以活性污泥法為核心工藝進行改進和加強，主要包括a2/0、sbr、CASS等，這些方法雖然可以獲得較好的脫氮除磷效果，但是均具有占地面積大、一次性投資高、工藝控制復雜，還會產(chǎn)生大量活性污泥，同時某些工藝需要外部碳源投加和化學試劑除磷，大大增加了工藝成本，這極大地限制了這些工藝在我國廣大地區(qū)的推廣使用，為了實現(xiàn)我國建設生態(tài)文明和科學發(fā)展的目標。污水處理工藝也應該進行改良，在實現(xiàn)污水處理的同時降低能耗和環(huán)境副作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種新型的污水處理裝置及其在污水處理中的應用，即利用該裝置進行污水處理的方法。具體地，本發(fā)明提供一種序批式吸附曝氣濾池與人工濕地-生態(tài)塘的耦合裝置，更具體地，其涉及一種集物理吸附、生物膜法與與人工濕地-生態(tài)塘組合的污水深度處理的裝置，該裝置可以去除污水中的污染物質(zhì)，降低運行成本，遏制污泥臭氣的產(chǎn)生，同時具備環(huán)境景觀效益。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種序批式吸附曝氣濾池與人工濕地_生態(tài)塘的親合裝置，其包括:濃縮池、WAR(Wet Air Regenerat1n，濕式空氣再生)反應器、換熱器、PACT(Powdered Activated Carbon Treatment，粉末活性炭處理)池、氨氮曝氣生物吸附濾池、污水回流池、污水反硝化池、深型磷吸附濾池、人工濕地和生態(tài)塘;其中，所述濃縮池連接所述WAR反應器，所述WAR反應器連接所述換熱器，所述換熱器連接所述PACT池，所述PACT池分別連接所述濃縮池和所述氨氮曝氣生物吸附濾池，所述氨氮曝氣生物吸附濾池分別連接所述污水回流池、所述污水反硝化池和所述深型磷吸附濾池，所述深型磷吸附濾池連接所述人工濕地，所述人工濕地連接所述生態(tài)塘；
[0005]所述濃縮池用于使所述PACT池中產(chǎn)生的剩余污泥濃縮沉淀；
[0006]所述WAR反應器用于使?jié)饪s沉淀的所述剩余污泥濕式氧化再生，并排放處理后的殘渣；
[0007]所述換熱器用于所述WAR反應器的進、出料換熱，將活性碳附著的污泥氧化成無機物，將恢復了活性的活性碳再返回到所述PACT池中重新使用；
[0008]所述PACT池用于將污水中的有機污染物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，將氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮，并使重金屬離子固化沉淀；
[0009]所述氨氮曝氣生物吸附濾池用于吸附氨氮，將吸附了氨氮后的污水排入所述污水回流池，并將所吸附的氨氮氧化為硝酸鹽氮；
[0010]所述污水回流池用于貯存污水；
[0011]所述污水反硝化池用于使硝酸鹽氮和污水中的有機污染物反硝化；
[0012]所述深型磷吸附濾池用于除磷，并去除污水中殘留的有機污染物；
[0013 ]所述人工濕地和所述生態(tài)塘用于去除污水中殘余的有機污染物、氮磷化合物和微生物。
[0014]優(yōu)選地，所述PACT池的填料為活性炭和赤泥分子篩，填料的厚度優(yōu)選為2-3m，PACT池的濾速優(yōu)選為6-8m/h。
[0015]優(yōu)選地，所述氨氮曝氣生物吸附濾池的填料為人工沸石或天然沸石，所述人工沸石或天然沸石的粒徑更優(yōu)選為2-4_，填料的厚度優(yōu)選為1.5-2.5m，氨氮曝氣生物吸附濾池的濾速優(yōu)選為4-8m/h，氨氮曝氣生物吸附濾池優(yōu)選采取間歇式曝氣的方式。
[0016]優(yōu)選地，所述深型磷吸附濾池的填料采用人工合成填料，較佳地選用硅鐵鎂鋁含量較高的人工合成填料，所述填料的厚度優(yōu)選在5-6m，深型磷吸附濾池的濾速優(yōu)選為2-3m/
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[0017]優(yōu)選地，所述人工濕地和生態(tài)塘作為復合污水深度處理工藝，可以根據(jù)實際情況進行具體的設計和組合。在具體實施時可以根據(jù)工程占地、投資情況和當?shù)亟?jīng)濟社會情況采用垂直流人工濕地、交錯流復合濕地、好氧塘和浮島生態(tài)塘等多種工藝進行組合。所述人工濕地優(yōu)選采用石灰石、礫石和弗羅里硅藻土作為填料。其中，所述人工濕地和生態(tài)塘均為現(xiàn)有的污水處理工藝。
[0018]優(yōu)選地，所述WAR反應器內(nèi)的溫度為226?246 °C，壓力為6?I OMpa，停留時間為I?2h。
[0019]優(yōu)選地，WAR反應器的炭泥濃度>9%，懸浮固體量不得低于9%，以提供WAR反應器穩(wěn)定的污泥量。
[0020]優(yōu)選地，所述PACT池、WAR反應器、換熱器的外壁使用保溫層保溫，減少熱量損失。
[0021]優(yōu)選地，所述WAR反應器、換熱器運行一段時間后，采用稀硝酸清洗內(nèi)壁的結垢。
[0022]優(yōu)選地，所述PACT池的曝氣裝置采用納米曝氣機，進氣為O2，通過納米曝氣強化局部空化作用產(chǎn)生。
[0023]本發(fā)明的第二方面提供上述序批式吸附曝氣濾池與人工濕地-生態(tài)塘的耦合裝置在污水處理中的應用。
[0024]本發(fā)明的第三方面提供一種利用上述序批式吸附曝氣濾池與人工濕地-生態(tài)塘的耦合裝置進行污水處理的方法，包括如下步驟:
[0025](I)將污水通入所述PACT池，將污水中有機污染物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水，將氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮，并使重金屬離子固化沉淀；
[0026](2)將經(jīng)步驟(I)處理的污水從所述PACT池通入所述氨氮曝氣生物吸附濾池以吸附氨氮，將吸附了氨氮后的污水排入所述污水回流池，并將所吸附的氨氮氧化為硝酸鹽氮；
[0027](3)將污水從所述污水回流池通入所述污水反硝化池，對硝酸鹽氮和污水中的有機污染物進行反硝化；
[0028](4)將經(jīng)步驟(3)處理的污水從所述污水反硝化池通入所述深型磷吸附濾池以除磷，并去除污水中的殘留有機污染物；
[0029](5)將污水從所述深型磷吸附濾池依次通過人工濕地和生態(tài)塘，以去除污水中的殘余有機污染物、氮磷化合物和微生物。
[0030]為了能夠源源不斷地對污水進行最有效率的處理，使裝置持續(xù)處于最佳工作狀態(tài)，所述方法較佳地還包括對耦合裝置進行自我修復的步驟，包括:
[0031](6)所述PACT池中產(chǎn)生的剩余污泥通入所述濃縮池進行濃縮沉淀；
[0032](7)濃縮沉淀的所述剩余污泥通入所述WAR反應器進行濕式氧化再生；
[0033](8)濕式氧化再生的所述剩余污泥通入所述換熱器，對所述WAR反應器的進、出料進行換熱，將活性碳附著的污泥氧化成無機物，將恢復了活性的活性碳再返回到所述PACT池中重新使用，直接排放處理后的殘渣。
[0034]本發(fā)明取得了以下積極進步效果:本發(fā)明突破了傳統(tǒng)的活性污泥法的思路，克服了傳統(tǒng)活性污泥法同時去COD及氨氮的瓶頸問題，采取了物理吸附、生物膜法和人工濕地_生態(tài)塘工藝相結合的復合型技術路線，污水中的COD通過反硝化去除，污水中的NH3-N通過硝化去除，大幅度降低了能耗，出水水質(zhì)穩(wěn)定，能達到一級A，運行成本僅為傳統(tǒng)活性污泥法的1/3，有極好的應用前景。同時，人工濕地-生態(tài)塘系統(tǒng)不僅具有環(huán)境景觀效益，還可以通過禽畜養(yǎng)殖形成復合環(huán)境經(jīng)濟系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明的裝置示意圖。
[0036]【附圖標記說明】
[0037]I 濃縮池2WAR反應器
[0038]3 PACT池4氨氮曝氣生物吸附濾池
[0039]5 污水回流池6污水反硝化池
[0040