CN1312059C - 一种生活污水人工湿地处理方法及其设施 - Google Patents

一种生活污水人工湿地处理方法及其设施 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种植物浮岛建设方法，属生态综合治理工程技术领域。首先在施工区域以外的地方建立一定规格的平底池形生产场地，在生产场地内架设浮岛骨架，并在其中填加植物生长基质，然后在基质内种植适宜做浮岛的植物，通过一段时间的培养让植物根系长满生产场地并与浮岛骨架牢固结合，再从生产场地内将浮岛骨架连同生长在其上的植物取出，搬运、安置到指定水域并加以固定或者组合，形成植物浮岛。在浮岛建设完成后可以结合水面景观建设需要，在浮岛上设置景观小品和放养小动物等。具有建设成本较低、施工时间短、易于操作和管理，可以和工程其它施工工序同时进行或者提前进行，有利于浮岛生态效益的尽快发挥。

Description

一种生活污水人工湿地处理方法及其设施
技术领域：本发明涉环保工程领域，尤其是涉及一种采用人工湿地技术进行小区生活污水处理的方法及其装置，属于环保工程与水处理技术领域。
技术背景：小区生活污水处理目前一般都采用中水设备和工艺，运行费用比较高。而人工湿地是一种国内外已推广应用多年的生态治污技术，现有人工湿地有氧化塘、表面流湿地、潜流湿地三类；氧化塘利用水中池塘水中微生物的代谢活动来降解污水中的有机污染物，但容易产生大量污泥需要经常清除处理，处理污水的能力受气候影响大；表面流湿地在池塘中种有植物，利用池中植物水下茎、杆上的生物膜来去除污水中的有机物，但占地面积大、水利负荷小、净化能力有限、***运行受气候影响大、夏季容易孽生蚊蝇等；潜流湿地在池塘中填有填料床并种有植物，水在填料表面渗流，充分利用填料层内及植物根系上生物膜、以及其他各种作用来处理污水，少有恶臭及蚊蝇现象，但不能保持较高的氨氮去除率，尤其受冬季气候限制。申请号为02134718.2、公开号为1482079A、名称为“一种人工湿地污水处理方法及其装置”的发明专利申请虽然公开了一种利用人工湿地技术进行污水处理的方法及装置，采用使污水依次经过预处理单元去除杂物和悬浮物，再经过由反水池和过滤池串联成的人工湿地进行处理，从而使污水得到净化，但存在着占地面积大，出水量小、容易堵塞、效率低、运行不稳等问题。虽然人工湿地已应用于水污染面源治理中，但极少应用在生态住宅小区等水污染点源治理工程中，人工湿地治理污水技术应用到小区生活污水处理目前还没有实质性应用。
发明内容：本发明的目的在于解决现有小区生活污水处理设备和工艺复杂，运行费用较高的问题，提供一种治污效率高，环境效益好的小区生活污水人工湿地处理方法及其装置，同时解决现有人工湿地占地面积大、容易堵塞、效率低、运行不稳的问题。
本发明的技术方案是：生活污水人工湿地处理方法包括以下步骤：先将生活污水经过由粗细格栅组成的预处理单元，去除杂物、悬浮物，然后将其送入人工湿地，经过一级氧化池处理后，进入一级表面流人工湿地进行一级净化，再依次经过二级强化池、潜流人工湿地、二级表面流人工湿地进行二级净化处理，最后经过净化后的水经过稳定塘后由***出水口排出。
该人工湿地污水处理设施包括预处理单元和人工湿地***，预处理单元为带粗细格栅的集水沟，人工湿地由一级氧化池、一级表面流人工湿地、二级强化池、潜流人工湿地、二级表面流人工湿地、稳定塘，经沟渠或配水管串联而成。预处理单元出口和人工湿地入口由布水渠和布水管连接。该人工湿地为上下重叠结构，氧化池为地下构造，位于表面流人工湿及潜流人工湿地的下面，减少了湿地占地面积的同时利于湿地***运行稳定，氧化池底部具有一定坡度并配置有清淤设备(如：污泥泵)；潜流人工湿地内有填料和植物，同时布设有布水管和防填料堵塞设施(可在管网上铺设无纺布等簿膜材料做隔离层，然后再添入混合填料)，水流方向为水平流，填料为石料、砂、陶粒等的混合物，石料可以是卵石、沸石、或砾石等中的一种或几种的混合物，其大小为30-120mm(根据实际需要进行选择)；稳定塘内无填料、有植物，植物为香蒲属、禾本属、莎草属、苔草属、伞形花属等水生植物，如芦苇、灯芯草、香蒲、菖蒲、莎草、茭草、旱伞竹、水葱、水芹菜等；一级表面流人工湿地中有填料、有植物，二级表面流人工湿地中无填料、无植物。
本发明由于采用多级、上下结构的人工湿地来处理生活污水，既减少了湿地占地面积，又综合了多种人工湿地污水的优点，提高了净化效率；氧化池底部的坡度及设置的清淤设备，便于定期维护湿地***和避免异味挥发造成小区空气质量下降；稳定塘有利于水体修复，改善水质，结合小区建设形成景观；而二级表面流人工湿地，则有利于增加水中DO的含量，同时可以利用太阳紫外线杀灭一定的有害微生物。因此，本发明与现有技术相比，明显地减小了人工湿地的占地面积，提高了净化效率，增加了***的稳定性，具有处理工艺简单、净化效率高、运行费用低、有利于改善小区景观等优点。
本发明还可根据进水量自由控制装置规模，根据地形自由控制结构布局；在保证湿地净化效果的前提下，可长时间、连续稳定地高效运行，解决了现有人工湿地占地面积大、容易堵塞、效率低、运行不稳等问题。
附图说明：
图1为本发明污水处理工艺流程图；
图2为本发明人工湿地污水处理设施实施实例结构示意图；图中，1为预处理单元，2为输水管道、3为一级氧化池、4为洄水管道、5为一级表面流人工湿地、6为二级强化池、7布水管道、8为潜流人工湿地、9为二级表面流人工湿地、10为稳定塘。
具体实施方式：下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
例一：如图1所示，该生活污水人工湿地处理方法包括以下步骤：先将生活污水经过由粗细格栅组成的预处理单元，去除杂物、悬浮物，然后将其送入人工湿地，经过一级氧化池氧化后，进入一级表面流人工湿地进行一级净化，再依次经过二级强化池、潜流人工湿地、二级表面流人工湿地进行二级净化处理，最后经过净化后的水出水进入景观水塘。
如图2所示，该人工湿地污水处理设施包括预处理单元和人工湿地，预处理单元为带粗细格栅的水沟，人工湿地由一级氧化池、一级表面流人工湿地、二级强化池、潜流人工湿地、二级表面流人工湿地、稳定塘经沟渠或水管串联而成，预处理单元出口和人工湿地入口由布水管连接。该人工湿地为上下重叠结构，氧化池为地下构造，位于表面流人工湿及潜流人工湿地的下面，减少了湿地占地面积的同时利于湿地运行稳定，氧化池底部具有一定坡度并配置有1千瓦的污泥泵；潜流人工湿地内有填料和植物，同时布设有布水管和无纺布，防止填料堵塞，水流方向为水平流，填料为石料及砂的混合物，石料是卵石，其大小为60mm左右；稳定塘内无填料、有植物，植物为芦苇、灯芯草、香蒲、菖蒲、茭草、水葱、水芹菜；二级表面流人工湿地中无填料、无植物。
如图2所示，生活污水经过由粗细格栅组成的预处理单元，去除杂物、悬浮物，然后再将经过预处理后的污水送入人工湿地。进入人工湿地的污水在一级氧化池的厌氧环境中，将复杂的有机物分解为简单的无机物，然后经过一级表面流人工湿地对污水中的悬浮物进行沉积，并吸收去除污水中的T-P、T-N，再经过二级强化池进一步对污水中的有机物进行分解，然后经过潜流人工湿地吸收和去除污水中的有机物，经过前面处理的污水已经得到了很大程度的净化，此时的污水在二级表面流人工湿地中经过复氧、杀菌后进入稳定塘中进行进一步修复后，得到的处理后的水即可重新利用。
该人工湿地的工程投资和工程运行费用约为现有其它生活污水处理工艺的1/8，与深圳的白泥坑人工湿地处理***相比(见表1)，本发明的生活污水人工湿地装置的工程投资和运行费也更低，体现了该人工湿地***的优越性和实用性。
本实例人工湿地污水处理设施运行结果表明：处理水体中T-N的去除率最高可以达到75％，高锰酸盐指数去除率达到80％，BOD5的去除率最高可以达到75％。
表1  本发明的生活污水人工湿地***与其它污水处理***的经济比较
工程名称 处理方式   单位污水投资额(元/m3)   单位污水处理费(元/m3)
  深圳白泥坑人工湿地处理***   人工湿地     138     0.02
  本生活污水人工湿地处理***   人工湿地     135     ＜0.02
例二、如图1所示，该生活污水人工湿地处理方法包括以下步骤：先将生活污水经过由粗细格栅组成的预处理单元，去除杂物、悬浮物，然后将其送入人工湿地，经过一级氧化池氧化后，进入一级表面流人工湿地进行一级净化，再依次经过二级强化池、潜流人工湿地、二级表面流人工湿地进行二级净化处理，最后经过净化后的水出水利用。
如图2所示，该人工湿地污水处理设施包括预处理单元和人工湿地，预处理单元为带粗细格栅的水沟，人工湿地由一级氧化池、一级表面流人工湿地、二级强化池、潜流人工湿地、二级表面流人工湿地经沟渠或水管串联而成，预处理单元出口和人工湿地入口由布水管连接。该人工湿地为上下重叠结构，氧化池为地下构造，位于表面流人工湿及潜流人工湿地的下面，减少了湿地占地面积的同时利于湿地运行稳定，氧化池底部具有一定坡度并配置有2千瓦的污泥泵；潜流人工湿地内有填料和植物，同时布设有布水管和无纺布等普通簿膜材料防止填料堵塞设施，水流方向为水平流，填料为石料及砂的混合物，石料是砾石，其大小为30mm；一级表面流人工湿地有填料、有植物，植物为芦苇、莎草、荆三棱、田边草、旱伞竹、美人蕉；二级表面流人工湿地中无填料、无植物。
本实例人工湿地污水处理设施运行结果表明：处理水体中T-N的去除率最高可以达到76％，高锰酸盐指数去除率达到82％，BOD5的去除率最高可以达到78％。
例三、如图1所示，该生活污水人工湿地处理方法包括以下步骤：先将生活污水经过由粗细格栅组成的预处理单元，去除杂物、悬浮物，然后将其送入人工湿地，经过一级氧化池氧化后，进入一级表面流人工湿地进行一级净化，再依次经过二级强化池、潜流人工湿地、二级表面流人工湿地进行二级净化处理，最后经过净化后的水经过稳定塘后排出。
如图2所示，该人工湿地污水处理设施包括预处理单元和人工湿地，预处理单元为带粗细格栅的水沟，人工湿地由一级氧化池、一级表面流人工湿地、二级氧化池、潜流人工湿地、稳定塘、二级表面流人工湿地经沟渠或水管串联而成，预处理单元出口和人工湿地入口由布水管连接。该人工湿地为上下重叠结构，氧化池为地下构造，位于表面流人工湿及潜流人工湿地的下面，减少了湿地占地面积的同时利于湿地运行稳定，氧化池底部具有一定坡度并配置有3千瓦的污泥泵；潜流人工湿地内有填料和植物，同时布设有布水管和无纺布，防止填料堵塞设施，水流方向为水平流，填料为石料及砂的混合物，石料是砾石和卵石的混合物，其大小为120mm；稳定塘内无填料、有植物，植物为香蒲、芦苇、睡莲；表面流人工湿地中无填料、无植物。
水流经过预处理和地下蓄水厌氧池后，SS已经很低，加上定期的对二级潜流人工湿地的反冲洗，减少了***的堵塞现象。
本实例人工湿地污水处理设施运行结果表明：处理水体中T-N的去除率最高可以达到74％，高锰酸盐指数去除率达到83％，BOD5的去除率最高可以达到74％。

Claims (8)

1、一种人工湿地生活污水处理方法，其特征在于处理步骤为：先将生活污水经过由粗细格栅组成的预处理单元，去除杂物、悬浮物，然后将其送入人工湿地，经过一级氧化池处理后，进入一级表面流人工湿地进行一级净化，再依次经过二级强化池、潜流人工湿地、二级表面流人工湿地进行二级净化处理，最后经过净化后的水经过稳定塘后由***出水口排出。
2、一种人工湿地污水处理设施，包括预处理单元和人工湿地，其特征在于预处理单元为带粗细格栅的水沟，人工湿地由一级氧化池、一级表面流人工湿地、二级强化池、潜流人工湿地、二级表面流人工湿地、稳定塘经沟渠或水管依序串联而成，预处理单元出口和人工湿地入口由布水管连接；所述的人工湿地为上下重叠结构，氧化池为地下构造，位于表面流人工湿地及潜流人工湿地的下面，其底部有一定坡度并配置有清淤设备。
3、根据权利要求2所述的人工湿地污水处理设施，其特征在于潜流人工湿地内有填料和植物，同时布设有布水管，水流方向为水平流。
4、根据权利要求3所述的人工湿地污水处理设施，其特征在于潜流人工湿地内的填料为石料、砂、陶粒的混合物。
5、根据权利要求2所述的人工湿地污水处理设施，其特征在于潜流人工湿地内设有防填料堵塞设施。
6、根据权利要求4所述的人工湿地污水处理设施，其特征在于石料是卵石、沸石、或砾石中的一种或几种的混合物，其大小为20-60mm。
7、根据权利要求2所述的人工湿地污水处理设施，其特征在于稳定塘内无填料、有植物，二级表面流人工湿地中无填料、无植物。
8、根据权利要求3或6所述的人工湿地污水处理设施，其特征在于所述植物为香蒲属、禾本属、莎草属、苔草属、伞形花属水生植物。
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