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
技術領域：
本發(fā)明屬于污水處理領域，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：
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，水污染狀況日益嚴重。據(jù)統(tǒng)計，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，各種污水處理技術的研究發(fā)展便顯得尤為重要。近年來人工濕地技術作為一種生態(tài)處理技術成為污水凈化領域最受關注的方法，其中又以潛流濕地技術研究應用最為廣泛。與傳統(tǒng)的二級處理技術相比，潛流濕地技術具有建設運行成本低、耗能少、出水水質(zhì)好、運行維護方便、系統(tǒng)配置可塑性強、對負荷變化適應性強、有機物去除能力強以及生態(tài)環(huán)境效益顯著并可美化環(huán)境等特點。 但潛流濕地技術也存在以下缺陷(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，導致濕地脫氮效果欠佳。(2) —般濕地填料除磷吸附量低，導致濕地除磷效果欠佳。(3)濕地系統(tǒng)處理污染物負荷量較大，導致濕地床體易淤積堵塞。(4)由于濕地進水方式以及水流模式常導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)，構筑成為一個一體化的污水處理系統(tǒng)，達到對污水的有效處理。 本發(fā)明采用的技術方案如下 —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入前置酸
化沉淀池，再通過溢流布水系統(tǒng)進入潮汐流多形態(tài)濕地進行進一步處理。 所述沉砂池位于系統(tǒng)進水口 ，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入溢流布水系統(tǒng)，溢流布水系統(tǒng)
通過布水管和簾式進水管接潮汐流多形態(tài)濕地組群，將污水均勻分布進入潮汐流多形態(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物，同時通過池內(nèi)厭氧微生物作用酸化降解污水中有機物； (3)然后讓污水由前置酸化沉淀池跌水進入溢流布水系統(tǒng)，通過溢流布水系統(tǒng)使污水均勻分布進入潮汐流多形態(tài)濕地組群系統(tǒng)的每個濕地單元； (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 1、前置酸化沉淀池可大幅度削減污水有機負荷，顯著提高了系統(tǒng)整體處理的有機 負荷量，也相對降低了濕地單元處理的有機負荷，降低了濕地堵塞的風險。
2、濕地通過一個在不同高度裝有調(diào)節(jié)閥的水位調(diào)節(jié)結構進行出水水位調(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 他機械曝氣而言大大簡化了運行維護的復雜程度，降低了運行成本。 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 進行攔截和清理，有效降低了濕地堵塞的可能；同時將濕地整體零化，避免了濕地局部堵塞 導致整體癱瘓的可能。 5、系統(tǒng)通過溢流布水和簾式進水使?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。
具體實施例方式
如圖1所示，系統(tǒng)從進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過濾后進入前置酸化沉淀池
2，再通過溢流布水系統(tǒng)3，最后進入潮汐流多形態(tài)濕地組群4進行進一步處理。 沉砂池1位于系統(tǒng)進水口 ，可采用常規(guī)的沉砂池結構，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，分成兩個連通的酸化池體， 進水口 5設置在第一酸化池體6上，出水口 10設置在第二酸化池體9的底部，在第一酸化 池體6底部設置排泥管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以及簾式進水管16構成。溢流布水器有一個位于中間的圓柱形貯水池11和八 個圍繞分布在貯水池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，每個布水格13底部都接有布水管12，各布水管12分別接簾式進水管16。簾式進水 管16為一兩端封閉縱向開有縫的管道，使水呈水簾式流出。簾式進水管16布置在潮汐流多形態(tài)濕地組群的每個子單元濕地的布水區(qū)前端。污水由前置酸化沉淀池2跌水進入溢流布水器，然后通過布水管12和簾式進水管16均勻分布進入每個濕地單元的布水區(qū)，以實現(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是由八個子單元濕地并聯(lián)組成，該設計將濕地整體處理的污染負荷分散化，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致整體癱瘓的可能。 參見圖5和圖6，八個子單元濕地構造相同，均由池體、填料20、植物24、復氧管21以及水位調(diào)節(jié)結構構成。 濕地池體底部進行防滲處理，并構筑1 2%的坡度，由進水向出水方向下降。分別在池體前后端設置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處植入復氧管21，該管管身均勻布孔，用于大氣復氧，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)種植植物如風車草等，依靠植物24對各種元素的吸附攝取進一步提高系統(tǒng)效率。濕地末端采用了水位調(diào)節(jié)結構，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。其具體結構是從集水區(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水位調(diào)節(jié)出水閥22，以達到間隙性地調(diào)節(jié)濕地出水水位的目的。 另外，集水管26的兩端可以設計成排泥口 25，在濕地運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右側的進水口 5進入第一酸化池體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進入第二酸化池體9發(fā)生進一步酸化降解，然后經(jīng)過出水口 10跌水進入溢流布水系統(tǒng)3的貯水池11，當貯水池11貯滿后污水從貯水池邊沿溢出均勻分布進入八個布水格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進入簾式進水管16，污水通過簾式進水管16的狹縫形成水簾均勻進入每個子單元濕地的布水區(qū)17，經(jīng)卵石19滲慮后進入池體，通過復氧管21在濕地處理沿程給污水補充氧氣，污水在填料20、植物24和微生物三者形成的復合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學和生物三重協(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)結構的出水管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。在實際運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。同時在濕地運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)構筑成的一個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入溢流布水系統(tǒng)，溢流布水系統(tǒng)通過布水管和簾式進水管接潮汐流多形態(tài)濕地組群，將污水均勻分布進入潮汐流多形態(tài)濕地組群。
2. 根據(jù)權利要求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通過擋板形成半分隔并依次連通的酸化池體，進水 口設置在第一個酸化池體上，出水口設置在最后一個酸化池體的底部，酸化池體底部設置 排泥管。
3. 根據(jù)權利要求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、布水管以及簾式進水管；溢流布水器有一個位于 中間的貯水池和多個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水管，簾式進水管布置在潮汐流 多形態(tài)濕地組群的前端。
4. 根據(jù)權利要求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)濕地組群是由多個子單元濕地并聯(lián)組成，每個子單元濕地前端均布 置有簾式進水管。
5. 根據(jù)權利要求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、植物和復氧裝置；所述濕 地池體前端和后端分別設置布水區(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)還設置有復氧裝置，池體末端設有排泥口 。
6. 根據(jù)權利要求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)結構，所述水位調(diào)節(jié)結構是從集水 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. —種利用權利要求l-7之任一項所述的污水處理系統(tǒng)進行污水處理的方法，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物，同時通過池內(nèi) 厭氧微生物作用酸化降解污水中有機物；(3) 然后讓污水由前置酸化沉淀池跌水進入溢流布水系統(tǒng)，通過溢流布水系統(tǒng)使污水 均勻分布進入潮汐流多形態(tài)濕地組群的每個子單元濕地；(4)利用潮汐流多形態(tài)濕地組群對污水進行處理，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)結構調(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)，構筑成為一個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入前置酸化沉淀池，再通過溢流布水系統(tǒng)進入潮汐流多形態(tài)濕地進行進一步處理，達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)先權日2009年11月20日
發(fā)明者何勇, 張強, 張文娟, 梁幫強, 王化杰, 黃玉明 申請人:西南大學