CN111268804A - 利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法 - Google Patents

利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，湿地***包括强化兼氧湿地、生物净化湿地、沉水植物湿地，所述强化兼氧湿地包括有挺水植物、复合纤维浮床、生物填料；污染水体通过生物填料时，附着的微生物进行生物脱氮，降低水体中的总氮浓度；通过风机向生物净化湿地中通入空气，增加水体中的溶解氧，提高湿地中的溶解氧，好氧环境下降低流经该湿地的水体中的有机污染物；经过两级净化的尾水，进入种植对氮、磷等污染物去除效果好的沉水植物湿地，进一步降低水体中的各种污染物；整个尾水处理***稳定、操作方便、污染物去除效果好、投资少。

Description

利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法
技术领域
本发明涉及污水水处理技术领域，特别是涉及一种利用湿地***处理污水厂尾水的方法。
背景技术
我国污水厂尾水作为地下水源的补水会直接排到河道中，但是，《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准TN、COD、BOD排放限值分别是15mg/L、50mg/L、10mg/L；《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类水TN、COD、BOD排放限值分别是1.5mg/L、30mg/L、6mg/L；由此可见，污水处理厂排放的水体直排到河道中会污染河道水体。
单纯依靠传统的污水处理厂三级处理方法，会带来药剂大量使用并可能造成药剂的二次污染，很难从根本上解决水污染问题，只能延缓其发展趋势。人工湿地处理技术的提出和发展,为综合解决上述问题提供了一种新的有效方法，并同时可促进人与自然和谐发展。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种污水厂尾水处理湿地***，用于降低污水尾水中污染物，旨在解决现有技术中污水厂尾水直排河道对河道水体的影响，避免药剂的大量使用造成二次污染。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，采用的湿地***包括强化兼氧湿地、生物净化湿地、沉水植物湿地；所述强化兼氧湿地包括有表面覆盖层以及生物载体；所述强化兼氧湿地的出水口连通生物净化湿地，生物净化湿地的水体中设置有生物载体，用于微生物附着生长，生物净化湿地内部还设置曝气装置；生物净化湿地的出水口连通沉水植物湿地，所述沉水植物湿地中设置有用于吸收氮和磷的沉水植物；
该方法包括如下步骤：
1)将所述表面覆盖层漂浮覆盖在强化兼氧湿地的水体表面用于隔离空气和水体，阻止空气中的氧气溶解进入水中；
2)将污水厂尾水通入强化兼氧湿地中，并通入碳源或者可以消耗水体溶解氧的微生物，使水体中溶解氧浓度低于1.5mg/L，进行生物脱氮；
3)当经过强化兼氧湿地处理后的水体通入生物净化湿地后，通过风机向生物净化湿地中通入空气，用于增加水体中的溶解氧，使该湿地中的溶解氧浓度大于1.5mg/L，去除氨氮和COD；
4)将经过生物净化湿地处理后的水体再通入沉水植物湿地，去除氮和磷。
进一步的，所述强化兼氧湿地内的微生物是驯化形成的微生物、添加的功能微生物、经富集培养的土著微生物中的一种或两种。
进一步的，土著微生物通过培养装置进行富集培养，并投放到强化兼氧湿地内。
进一步的，添加的功能微生物为反硝化菌，当强化兼氧湿地中的水体中溶解氧浓度低于1.5mg/L后，将其添加至强化兼氧湿地中。
进一步的，所述碳源包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖、糖蜜、面粉、蔗糖、污泥水解上清液中的一种或几种。
进一步的，所述表面覆盖层从上到下包括挺水植物层和浮床框架；浮床框架包括挺水植物种植层和浮力层，挺水植物种植层用于种植培养挺水植物；浮力层漂浮在水体上用于支撑挺水植物种植层和挺水植物，且其上设置有透水孔。
进一步的，挺水植物种植层由复合纤维和植物纤维构成。
进一步的，位于生物净化湿地中的生物载体为绳状，其上方设置有浮漂，下方悬挂有配重物用于拉直生物载体。
进一步的，在强化兼氧湿地和沉水植物湿地中均设置有无纺布将其分割成处理区和缓存区，无纺布的顶部设置有浮漂，底部设置有配重物从而将无纺布拉直；其中表面覆盖层、生物载体以及沉水植物均位于对应的处理区，强化兼氧湿地的缓存区则连接污水厂尾水的进水端，沉水植物湿地中的缓存区则连通出水管。
进一步的，湿地***还包括混合器以及与其连通的微生物预先溶解池，管道混合器对尾水以及微生物水体进行混合。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明为了处理污水厂的尾水中的污染物，首先将水体通入强化兼氧湿地中，降低总氮(硝氮)的浓度后，水体进入生物净化湿地去除氨氮、COD，最后进入沉水植物湿地，利用对氮、磷去除效果好的植物去除剩余氮、磷，并对出水进行生态稳定。
2、强化兼氧湿地上表面覆盖复合纤维浮床，提高了湿地保温的性能，有利于微生物的生长和处理效果；与空气隔绝，不易滋生蚊蝇，卫生条件好；复合纤维浮床将湿地水体和空气分割开，营造了一个兼氧条件，可以提高总氮(硝氮)的去除效果。
3、通过强化兼氧湿地、生物净化湿地、沉水植物湿地三个过程对污水厂尾水进行处理，整个尾水处理***稳定、操作方便、且减少了药剂的大量使用而造成二次污染。
附图说明
图1本发明中湿地***的结构示意图；
图2为本发明中表面覆盖层的结构示意图。
图3为本发明的工艺流程图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做具体说明。
如图1以及图3所示，本发明的处理污水厂尾水的湿地***包括强化兼氧湿地、生物净化湿地、沉水植物湿地；所述强化兼氧湿地包括有表面覆盖层41以及生物载体42，所述表面覆盖层41漂浮在水体表面，生物载体42位于表面覆盖层41下方。表面覆盖层41的具体结构如图2所示，其从上到下包括挺水植物层411、挺水植物种植层412、复合纤维层413以及浮力板414，，且其上设置有透水孔。使用初期挺水植物种植层可以提供景观效果，使用一段时间后，挺水植物种植层作为植物生长的根基，其上可以生长一些植物。复合纤维层413由复合纤维和植物纤维构成，其中植物纤维可采用棕榈丝层、椰丝层、秸秆层中的一种或多种的组合，其可以为微生物提供生长空间，并作为缓释碳源为植物的生长提供一定的营养物质。浮力板有一定的硬度和透水性，不仅可以为整个结构提供一定的浮力，保证结构可以漂浮于水面，还可以为其提供稳定性，避免人工操作时浮床部分下陷，同时保证了结构内外的水利交换。
在通入污水尾水前，向强化兼氧湿地的水体中添加有可以消耗水体溶解氧的微生物，可以是酵母菌，当溶解氧稳定在1.0-1.5mg/L时，向强化兼氧湿地中通入污水厂尾水，通入污水的同时添加碳源以及微生物，微生物是驯化形成的微生物、添加的功能微生物、经富集培养的土著微生物中的一种或两种，其中功能微生物是可以去除总氮的反硝化菌，强化兼氧湿地中的微生物进行生物脱氮，降低水体中的总氮(硝氮)浓度。可以在污水尾水管道上设置管道混合器3，管道混合器3连接微生物预先溶解池，管道混合器对尾水以及微生物水体进行混合，混合完成后将混合液通入强化兼氧湿地中。碳源包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖、糖蜜、面粉、蔗糖、污泥水解上清液中的一种或几种。
强化兼氧湿地的出水口连通生物净化湿地，所述生物净化湿地底部设置有曝气管道71，在湿地的水体中设置生物载体72；生物载体为绳状，其上方设置有浮漂61，下方悬挂有配重物用于拉直生物载体63。通过风机73向生物净化湿地中通入空气，增加水体中的溶解氧，使该湿地中的溶解氧保持在大于1.5mg/L范围，该湿地中的生物载体一方面可以为微生物提供充足的生长空间，另一方面可以切割气泡，使曝气均匀的分布在湿地内，好氧环境可以降低流经该湿地的水体中的有机污染物。
生物净化湿地的出水口连通沉水植物湿地，沉水植物湿地中设置有用于吸收氮和磷的沉水植物81。经过前两级净化的水体，进入种植对氮、磷等污染物去除效果好的沉水植物湿地，进一步降低水体中的各种污染物；
在强化兼氧湿地和沉水植物湿地中均设置有无纺布62将其分割成处理区和缓存区，无纺布的顶部设置有浮漂，底部设置有配重物从而将无纺布拉直；其中表面覆盖层、生物载体以及沉水植物均位于对应的处理区，强化兼氧湿地的缓存区则连接污水厂尾水的进水端10，沉水植物湿地中的缓存区则连通出水管9。
将污水厂尾水通入上述的湿地***进行处理，6m3/h，水力停留时间2天，挺水植物有香菇草、黄菖蒲和鸢尾，沉水植物为苦草和伊乐藻。加入的微生物是酵母菌和反硝化菌，微生物加入的量是各5ppm，碳源是乙酸钠，量是10ppm。处理前后氮磷含量如下表所示。
Figure BDA0002388035840000041
通过上述数据可以看出，本湿地***可以对总氮、氨氮、COD、BOD、总磷进行有效去除，通过多级湿地***可以将其降低至符合标准的浓度。

Claims (10)

1.一种利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，其特征在于：采用的湿地***包括强化兼氧湿地、生物净化湿地、沉水植物湿地；所述强化兼氧湿地包括有表面覆盖层以及生物载体；所述强化兼氧湿地的出水口连通生物净化湿地，生物净化湿地的水体中设置有生物载体，用于微生物附着生长，生物净化湿地内部还设置曝气装置；生物净化湿地的出水口连通沉水植物湿地，所述沉水植物湿地中设置有用于吸收氮和磷的沉水植物；
该方法包括如下步骤：
1)将所述表面覆盖层漂浮覆盖在强化兼氧湿地的水体表面用于隔离空气和水体，阻止空气中的氧气溶解进入水中；
2)将污水厂尾水通入强化兼氧湿地中，并通入碳源或者可以消耗水体溶解氧的微生物，使水体中溶解氧浓度低于1.5mg/L，进行生物脱氮；
3)当经过强化兼氧湿地处理后的水体通入生物净化湿地后，通过风机向生物净化湿地中通入空气，用于增加水体中的溶解氧，使该湿地中的溶解氧浓度大于1.5mg/L，去除氨氮和COD；
4)将经过生物净化湿地处理后的水体再通入沉水植物湿地，去除氮和磷。
2.根据权利要求1所述的利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，其特征在于：所述强化兼氧湿地内的微生物是驯化形成的微生物、添加的功能微生物、经富集培养的土著微生物中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，其特征在于：土著微生物通过培养装置进行富集培养，并投放到强化兼氧湿地内。
4.根据权利要求2所述的利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，添加的功能微生物为反硝化菌，当强化兼氧湿地中的水体中溶解氧浓度低于1.5mg/L后，将其添加至强化兼氧湿地中。
5.根据权利要求1所述的利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，其特征在于：所述碳源包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖、糖蜜、面粉、蔗糖、污泥水解上清液中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，其特征在于：所述表面覆盖层从上到下包括挺水植物层和浮床框架；浮床框架包括挺水植物种植层和浮力层，挺水植物种植层用于种植培养挺水植物；浮力层漂浮在水体上用于支撑挺水植物种植层和挺水植物，且其上设置有透水孔。
7.根据权利要求6所述的利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，其特征在于：挺水植物种植层由复合纤维和植物纤维构成。
8.根据权利要求7所述的利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，其特征在于：位于生物净化湿地中的生物载体为绳状，其上方设置有浮漂，下方悬挂有配重物用于拉直生物载体。
9.根据权利要求8所述的利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，其特征在于：在强化兼氧湿地和沉水植物湿地中均设置有无纺布将其分割成处理区和缓存区，无纺布的顶部设置有浮漂，底部设置有配重物从而将无纺布拉直；其中表面覆盖层、生物载体以及沉水植物均位于对应的处理区，强化兼氧湿地的缓存区则连接污水厂尾水的进水端，沉水植物湿地中的缓存区则连通出水管。
10.根据权利要求1所述的利用湿地***去除污水厂尾水中污染物的方法，其特征在于：湿地***还包括混合器以及与其连通的微生物预先溶解池，管道混合器对尾水以及微生物水体进行混合。
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