申请日2010.07.09
公开(公告)日2010.10.06
IPC分类号C02F3/32; C02F3/02; C02F3/34
摘要
本发明涉及一种人工湿地工艺的污废水预处理方法，该方法首先修建水培槽，控制进水水力负荷，进而确定水力停留时间;根据植物的不同种类，分别按不同栽培密度，用柔性材料固定在定植篮中，然后将定植篮固定到轻质材料上，或将植物直接固定在浮于水面的轻质板状材料上，或直接种于污水中;将经过格栅和沉淀处理的污水或废水导流入水培槽，然后将准备好的植物放入水培槽，水培槽出水直接流入或泵入后续人工湿地。该方法能快速有效地去除污废水中的可能造成人工湿地堵塞的大量悬浮固体和一半以上的有机物，可显著提高流经水培槽污废水中的溶解氧含量，提高湿地对水中污染物的去除效率，减少人工湿地占地面积，降低污废水处理设施的投资和运行成本。
翻译权利要求书
1.一种人工湿地工艺的污废水预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，修建水培槽，并作防渗处理;水培槽的形状为长方形或正方形，槽深不大于0.1m，槽底坡度不小于2‰;
步骤二，控制进水水力负荷为0.01-0.5m3/m2·d，据此可根据现场情况确定水培槽的长度和宽度，进而确定水力停留时间;
步骤三，将幼期的水生或陆生植物根部泥土冲洗干净，根据植物的不同种类，分别按不同栽培密度，用柔性材料将拟栽植物固定在定植篮中，然后将定植篮固定到轻质材料上，亦可将拟栽植物直接固定在可浮于水面的轻质板状材料上，或者将漂浮植物直接种于污水中;
步骤四，将经过格栅和沉淀处理的污水或废水导流入水培槽，然后将按步骤三准备好的植物放入水培槽，水培槽出水直接流入或泵入后续人工湿地。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的水生或陆生植物为芦苇、冬小麦、美人蕉、草地早熟禾、黑麦草、水葫芦其中的一种或一种以上。
说明书
一种人工湿地工艺的污废水预处理方法
技术领域
本发明涉及一种污废水预处理方法，特别涉及利用人工湿地工艺的污废水预处理方法。
背景技术
近年，利用人工湿地工艺处理生活污水和工业废水并将其处理水作为回用水的技术已越来越多，在国外已呈与污水处理的主体工艺活性污泥法并行之势。目前，应用最多的新型人工湿地主要为潜流湿地和垂直流湿地，与传统的自由表面流湿地相比，二者在提高污染物去除效率、减小占地面积等方面具有明显优势;但与活性污泥法相比，在氮磷等营养盐去除和系统运行稳定性方面仍需进一步改进。有关人工湿地的技术升级目前主要集中在保持系统的长期稳定性和提高系统的处理效率两方面。前者主要着力于防止或减少湿地系统进出水区和植栽床介质孔隙的堵塞现象，以避免湿地系统瘫痪;后者主要着力于提高湿地植栽床或水中的溶解氧浓度，以强化好氧处理作用。
污废水中悬浮固体的浓度过高会使湿地系统的进出水区或植栽床孔隙堵塞，最终导致整个湿地系统瘫痪，所以目前的人工湿地工艺流程中都设有预处理设施，包括格栅、初沉池、厌氧反应器或(和)氧化塘等。但是，有许多文献报道，经过上述预处理的人工湿地系统在运行较长时间后(以7-10年为多)，仍发生了大面积植栽床孔隙堵塞现象，需要开发对悬浮固体去除效率更高的人工湿地预处理方法。另外，当前国际上常用的主体预处理构筑物主要为厌氧反应器，虽具有管理维护方便，运行成本低等优势，但是，出水中溶解氧的浓度大多为零，不利于后续湿地中污染物的好氧降解，且其对有机物的处理效率有限，对氨氮几乎无降解作用，不能有效减小其后人工湿地的占地面积。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种新的人工湿地工艺的污废水预处理方法。该方法不仅能快速有效地去除污废水中的可能造成人工湿地植物栽培床孔隙堵塞的大量悬浮固体和一半以上有机物，还可显著提高污废水中的溶解氧含量，从而提高湿地对水中污染物的去除效率，减少人工湿地占地面积，降低污水处理设施的投资和运行成本。
为实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：
①修建水培槽，并作防渗处理，水培槽的形状为长方形或正方形，槽深不大于0.1m，槽底坡度不小于2‰;
②控制进水水力负荷为0.01-0.5m3/m2·d，据此可根据现场情况确定水培槽的长度和宽度，进而确定水力停留时间;
③将幼期的水生或陆生植物根部泥土冲洗干净，根据植物的不同种类，分别按不同密度，用柔性材料将拟栽植物固定在定植篮中，然后将定植篮固定到轻质材料上，亦可将拟栽植物直接固定在可浮于水面的轻质板状材料上，还可将漂浮植物直接种于污水中;
④将经过格栅和沉淀处理的污水或废水导流入水培槽，然后将按步骤③准备好的植物放入水培槽，水培槽出水直接流入或泵入后续人工湿地。
本发明的有益效果是：
本发明与国内外现有的工艺技术相比，具有以下优点：
1、工期短，投资少。由于所用水培槽为极浅型，深度不大于10cm，工程土方量大大小于其他深度水培槽和其他人工湿地预处理设施，且砌体和防渗材料施工简便，所以工期大为缩短，可显著减少工程投资和人工费用;另外，由于极浅型水培槽中植物根系的泌氧作用强烈，在处理污水的过程中可显著增加其出水中溶解氧的含量，优化了后续人工湿地中有机物降解和硝化的好氧环境，从而有效地减少人工湿地的数量，从而进一步减少工程投资。
2、污染物去除率高，有利于降低湿地堵塞风险和减小湿地的占地面积。就悬浮物和有机物的平均去除率而言，与其他更大深度的水培槽或厌氧型预处理构筑物、氧化塘等其他人工湿地预处理设施相比，极浅型水培槽表现出更高效或基本持平的性能，分别可达到90%和65%以上，可有效降低因悬浮固体所引发的湿地介质堵塞的风险和进入湿地的有机物总量，从而显著减小湿地的占地面积，节约土地资源。
3、易管理维护、运行费极低。因水培槽构造简单，只有槽体和防渗材料，不需任何机械充氧和搅拌设施。运行期间，除每年换种一到两次栽培植物和日常清理植物腐叶外，几乎再不需要其他人工，因此可大幅降低管理维护成本和运行费用。
4、有益于污染物在后续人工湿地中的转化，提高各污染物的总去除率。由于水培槽中的高溶解氧环境，促使水中的大部分有机物在水培槽中就得以迅速降解，且会有相当多的氨氮被硝化，这是其他任何厌氧型预处理设施所不具备的。另外，一些难降解的有机物可在水培槽中被转化为易降解有机物，使之在湿地中更易被去除;水培槽出水中残留的氨氮在进入湿地后由于有机物浓度已降至很低，加之溶解氧充足，硝化会更加彻底，从而提高了污染物的去除效果。
