申请日2014.12.24
公开(公告)日2015.05.06
IPC分类号C02F9/14
摘要
本实用新型公开了一种协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，所述装置由湿地生态型曝气池、布水系统、活性污泥好氧区、湿地生态净水区和湿地植物构成，其中：湿地生态型曝气池的底部设置有布水系统，活性污泥好氧区位于湿地生态型曝气池下部，湿地生态净水区悬壁安装在湿地生态型曝气池顶部，湿地生态净水区内水培湿地植物。本实用新型提供的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置结构简单，生物生态协同处理污水，脱氮除磷效果好，景观效果好，不需要增加建设额外的池体，不需要增加占地和投入较大的建设成本，充分满足国家对污水处理厂提标改造的要求，是下一阶段污水处理厂提标改造的首选技术。
摘要附图
权利要求书
1.一种协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述装置由湿地生态型曝气池、布水系统、活性污泥好氧区、湿地生态净水区和湿地植物构成，其中：湿地生态型曝气池的底部设置有布水系统，活性污泥好氧区位于湿地生态型曝气池下部，湿地生态净水区悬壁安装在湿地生态型曝气池顶部，湿地生态净水区内水培湿地植物;所述布水系统由位于湿地生态型曝气池底部的进水管和与之垂直相连的多组平行布水管组成;所述湿地生态净水区由湿地底板、湿地砾石基质层、湿地混合基质层、湿地砾石保护基质层和湿地壁面构成，湿地底板和湿地壁面构成湿地槽体，湿地底板之上依次为湿地砾石基质层、湿地混合基质层和湿地砾石保护基质层。
2.根据权利要求1所述的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述湿地生态型曝气池为矩形池体，采用顶位排水。
3.根据权利要求1所述的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述活性污泥好氧区内设置有曝气头和曝气送风管，曝气头与曝气送风管相连。
4.根据权利要求1所述的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述湿地底板为不锈钢网结构，网孔孔径为3mm，厚度为5mm。
5.根据权利要求1所述的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述湿地壁面为由PVC板围成的四框，高度大于湿地砾石保护基质层5mm。
6.根据权利要求1所述的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述湿地砾石基质层厚度不小于10cm，砾石的粒径为3-5mm。
7.根据权利要求1所述的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述湿地混合基质层厚度不小于30cm。
8.根据权利要求1或7所述的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述湿地混合基质层由粒径为1-2mm的麦秸生物碳与粒径为1-2mm的沙壤土按1:1的体积比混合而成。
9.根据权利要求1所述的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述湿地砾石保护基质层厚度不小于10cm，砾石的粒径为3-5mm。
10.根据权利要求1所述的协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置，其特征在于所述湿地植物为美人蕉。
说明书
协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置
技术领域
本实用新型属于污水生态处理领域，涉及一种由生物曝气池和人工湿地立体组合而成的生态型曝气池。
背景技术
曝气池：活性污泥法污水处理技术的核心构筑物，它遵循生物化学原理，利用悬浮生长的活性污泥絮体中的丰富的好氧、兼养微生物菌群在有氧的条件下，吸附、吸收、降解水体中的有机污染物、氮、磷等，实现水质净化。活性污泥法是污水处理的最传统的工艺，具有技术成熟，可靠，有机物净化效果好的优点，是国内外城市生活污水处理的首选技术，曝气池是污水处理厂的最重要的构筑物之一。
人工湿地生态污水处理原理：人工湿地生态污染治理技术主要是利用湿地基质、微生物以及植物这个复合生态系统对污水进行物理、化学和生物三重作用，通过湿地基质过滤、吸附、湿地植物吸收分解以及湿地微生物降解来实现污水净化的方法。植物根系菌群以及湿地基质中的微生物将水体中大颗粒、大分子的有机污染物分解成为小颗粒和离子态的小分子被植物同化吸收，成为植物生长的营养物质，促进植物生长的同时净化水质，实现生态净化水质。
将生态湿地与曝气池结合，在曝气池的顶部悬挂多组湿地模块，构造成湿地生态型曝气池，协同强化脱氮除磷，提高出水水质，降低运行成本。
目前公知的曝气池为简单的矩形顶部开口池体，前端进水，后端出水，底部曝气充氧。目前公知的曝气池存在以下问题：
1、虽然结构简单，但是由于在该池中运行的好氧活性污泥工艺的主要菌群为好氧菌，主要支持好氧生物净化工艺过程，好氧降解有机物COD，好氧硝化脱氨氮，聚磷菌好氧噬磷，但是由于脱总氮需要反硝化配合，需要缺氧环境，而好氧噬磷也需要厌氧释磷配合。没有厌氧池的配合，没有有效的缺氧条件单一的好氧环境，脱氮除磷效果差，很难达到城市污水处理厂污水排放1A的标准。因此必须增加配合池体，或者增加化学除磷。
2、传统的活性污泥工艺运行过程中出现最多的问题就是污泥膨胀，污泥膨胀的问题出现往往是由于进水水质波动，污水中的有机物、氮、磷比不配合，或者溶解氧不满足生化工艺的需求，而造成的污泥膨胀，这是由于好氧工艺本身菌群结构单一，抗冲击负荷、自调节能力差，一旦水质或溶解氧出现波动就会出现污泥膨胀，影响污水厂运行的稳定性。
3、传统的曝气池，一般为上开口设计，溶解氧以微小气泡的形式从底部上升，被活性污泥吸附，被好氧菌吸收利用，到达顶部释放进入大气，这种形式的池体结构，导致溶解氧的浪费严重，曝气能耗成为污水处理成运行成本的最大构成。
4、对于北方地区而言，敞口的曝气池，冬季散热快，导致水池温度低，不利于生化工艺的进行，但是如果加盖保温，增加建设成本，不利于设备检修。
发明内容
针对公知曝气池存在的问题，本实用新型提供了一种协同强化脱氮除磷生态型污水处理装置及净水方法。本实用新型提出的协同生态型污水处理装置的主体为曝气池，在上开口的位置悬放潜流型人工湿地模块，形成湿地生态型曝气池，实现协同强化脱氮除磷，优化菌群结构，提供多菌群复合多结构形式，提高抗冲击负荷的能力，提高溶解氧的利用效率，在冬季还具有保温的作用，确保任何温度下出水水质达标。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种协同强化脱氮除磷生态型曝气池污水处理装置，包括湿地生态型曝气池、布水系统、活性污泥好氧区、湿地生态净水区和湿地植物，其中：湿地生态型曝气池的底部设置有布水系统，活性污泥好氧区位于湿地生态型曝气池下部，湿地生态净水区悬壁安装在湿地生态型曝气池顶部，湿地生态净水区内水培湿地植物;所述湿地生态净水区由湿地底板、湿地砾石基质层、湿地混合基质层、湿地砾石保护基质层和湿地壁面构成，湿地底板和湿地壁面构成湿地槽体，湿地底板之上依次为湿地砾石基质层、湿地混合基质层和湿地砾石保护基质层。
本实用新型具有如下优点：
1、将生态湿地与曝气池结合，构造成湿地生态型曝气池，在有效净化水质的同时，可以同步脱总氮除磷，提高氮磷的去除效率，实现协同强化脱氮除磷和污水中的资源回收;
2、抗冲击负荷，有效抑制污泥膨胀;
3、基质中生物碳具有丰富的比表面积，对溶解氧具有很好的吸附性能，提高溶解氧的利用率;
4、保温效果好，确保冬季运行;
5、安装灵活，有利维修;
6、能够实现从好氧到湿地基质微生态到湿地植物的多形态菌群分层组合的复合生态运行模式，是其他公知曝气生化池所不具备的;
7、结构简单，生物生态协同处理污水，脱氮除磷效果好，景观效果好，不需要增加建设额外的池体，不需要增加占地和投入较大的建设成本，充分满足国家对污水处理厂提标改造的要求，是下一阶段污水处理厂提标改造的首选技术。
