申请日2009.12.29
公开(公告)日2010.06.16
IPC分类号C02F9/14; C02F3/34; C02F3/32
摘要
本发明涉及用于处理污水的强化型生态湿地处理设施及其方法，由沉淀池对污水中的漂浮物和可沉降悬浮物进行去除处理，沉淀池处理后的水体通过输配水系统均匀分布到垂直流水平流组合滤床的垂直流滤床上，出水通过集水管道进入垂直流水平流组合滤床的水平流滤床;污染水体通过垂直流滤床和水平流滤床的生化处理后，水体通过集水管道进入二级生态湿地，净化后排入自然水体;沉淀池中的沉积污泥排入到污泥干化床进行稳定化处置，渗滤液回流至沉淀池进行再处理。采用沉淀池、垂直流和水平流滤床、污泥干化床组合的方法处理污染水体，不仅有效处理污染水体，而且低成本解决了污泥处置问题;适用于农村生活污水、城市景观水和河湖污染水体等的处理。
权利要求书
1.用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，其特征在于：包括沉淀池、垂直流水平流组合滤床、污泥干化床和二级生态湿地，所述沉淀池的污水口连接至垂直流水平流组合滤床，垂直流水平流组合滤床的出水口连通至二级生态湿地，二级生态湿地排出自然水体;所述沉淀池的排污泥口连通至污泥干化床，污泥干化床的渗滤液口接入到沉淀池。
2.根据权利要求1所述的用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，其特征在于：所述垂直流水平流组合滤床包含垂直流滤床和水平流滤床，所述沉淀池的污水口通过污水泵连接垂直流水平流组合滤床的垂直流滤床，垂直流滤床的出水口通过集水管连接配水井，配水井连通垂直流水平流组合滤床的水平流滤床，水平流滤床的出水口通过集水管连通至二级生态湿地，其中配水井的出水口还通过回流管连通沉淀池;所述沉淀池通过污泥泵和污泥管连通污泥干化床，污泥干化床渗滤液口连接检查井，检查井通过渗滤液管连通至沉淀池。
3.根据权利要求2所述的用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，其特征在于：所述垂直流滤床自下而上由排水层、过渡层和生态填料处理层构成，滤床表面栽植有矮蒲苇、鸢尾和美人蕉，矮蒲苇的栽植密度为50支/m2，鸢尾的栽植密度为15株/m2，美人蕉的栽植密度为15株/m2。
4.根据权利要求2所述的用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，其特征在于：所述水平流滤床自下而上由排水层、过渡层和生态填料处理层构成，滤床表面种植有鸢尾，种植密度为15株/m2。
5.根据权利要求1或2所述的用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，其特征在于：所述二级生态湿地的底部垫土壤层和10cm厚的中砂层，表面种植有鸢尾、黄菖蒲和芦竹。
6.用于处理污水的强化型生态湿地处理方法，其特征在于：由沉淀池对污水中的漂浮物和可沉降悬浮物进行去除处理，沉淀池处理后的水体通过输配水系统均匀分布到垂直流水平流组合滤床的垂直流滤床上，出水通过集水管道进入垂直流水平流组合滤床的水平流滤床;污染水体通过垂直流滤床和水平流滤床的生化处理后，水体通过集水管道进入二级生态湿地，净化后排入自然水体;另外，沉淀池中的沉积污泥排入到污泥干化床进行稳定化处置，渗滤液回流至沉淀池进行再处理。
说明书
用于处理污水的强化型生态湿地处理设施及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理污水的强化型生态湿地处理设施及其方法，属于环保工程与水处理技术领域。
背景技术
随着社会经济的快速发展，自然资源过度消耗，生态环境不断恶化，特别是水体污染与富营养化现象日趋严重。为了适应可持续发展的要求，急需寻找科学安全、维护方便、经济可行、生态环保的手段处理污水。
目前主要采用污染源控制和生态修复方法进行治理，而人工湿地是重要的科学手段之一。人工湿地是一种不断进化的污水土地处理技术，人工湿地生态系统水质净化技术的基本原理是：在一定的填料上种植特定的植物，将污水投加到人工建造的类似于沼泽的湿地上，当污水流过人工湿地时，经砂石、土壤过滤，通过基质填料砂层中一个个好氧、厌氧反应微单元和植物根际的多种微生物活动，生化降解沉淀，将污染物浓度降低，使水质得到净化，直至达标排放。处理过程包括生化反应，如分解和合成代谢、植物吸收;物理化学反应，如沉淀吸附等。悬浮颗粒物的去除主要是过滤和重力沉积。滤床表面种植去污能力强又具有景观性的植物。
利用人工湿地对污染水体生态修复通常采用自由水面人工滤床或潜流型人工滤床。潜流型系统具体分为水平滤床和垂直滤床两种。由于表面流人工湿地处理效率不高，故需要大量水域和土地以保证净化效果，且一旦有面源污染输入，其净化效果很不明显。
垂直滤床指污水从沉淀池间歇性配水到滤床表面，然后向下纵向重力自流，是人工湿地中的一种高效工艺，结合物理过滤和生化反应有效处理各类污水。滤床中的基质填料为微生物细菌提供了一个非常适宜的环境，有机氮经氨化作用矿化为氨氮，在好氧条件下，氨氮经硝化作用转变为硝酸盐和亚硝酸盐，然后在厌氧和有机碳源的条件下，经反硝化作用部分被还原为氮气，释放到大气中。含磷化合物主要是在基质填料中反应、富集、沉淀，从而从污水中去除。污水下渗过程中，通过填料砂层中一个一个好氧、厌氧反应微单元，生化降解沉淀，污染物浓度降低。水平滤床指污水流进滤床一端，然后横向水平流向另一端，水平流滤床相对垂直流滤床，除氮除磷效果较弱，但反硝化作用更明显，对BOD、COD等有机物和重金属去除效果较垂直流滤床效果好。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于处理污水的强化型生态湿地处理设施及其方法，旨在有效提高处理污水污泥的能力，消除二次污染。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，特点是：包括沉淀池、垂直流水平流组合滤床、污泥干化床和二级生态湿地，所述沉淀池的污水口连接至垂直流水平流组合滤床，垂直流水平流组合滤床的出水口连通至二级生态湿地，二级生态湿地排出自然水体;所述沉淀池的排污泥口连通至污泥干化床，污泥干化床的渗滤液口接入到沉淀池。
进一步地，上述的用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，所述垂直流水平流组合滤床包含垂直流滤床和水平流滤床，所述沉淀池的污水口通过污水泵连接垂直流水平流组合滤床的垂直流滤床，垂直流滤床的出水口通过集水管连接配水井，配水井连通垂直流水平流组合滤床的水平流滤床，水平流滤床的出水口通过集水管连通至二级生态湿地，其中配水井的出水口还通过回流管连通沉淀池;所述沉淀池通过污泥泵和污泥管连通污泥干化床，污泥干化床渗滤液口连接检查井，检查井通过渗滤液管连通至沉淀池。
更进一步地，上述的用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，所述垂直流滤床自下而上由粗砾石排水层、中砾石过渡层和生态填料处理层构成，滤床表面栽植有矮蒲苇、鸢尾和美人蕉，矮蒲苇的栽植密度为50支/m2，鸢尾的栽植密度为15株/m2，美人蕉的栽植密度为15株/m2。
再进一步地，上述的用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，所述水平流滤床自下而上由粗砾石排水层、中砾石过渡层和生态填料处理层构成，滤床表面种植有鸢尾，种植密度为15株/m2。
再进一步地，上述的用于处理污水的强化型生态湿地处理设施，所述二级生态湿地的底部垫土壤层和10cm厚的中砂层，表面种植有鸢尾、黄菖蒲和芦竹。
本发明用于处理污水的强化型生态湿地处理方法，特点是：由沉淀池对污水中的漂浮物和可沉降悬浮物进行去除处理，沉淀池处理后的水体通过输配水系统均匀分布到垂直流水平流组合滤床的垂直流滤床上，出水通过集水管道进入垂直流水平流组合滤床的水平流滤床;污染水体通过垂直流滤床和水平流滤床的生化处理后，水体通过集水管道进入二级生态湿地，净化后排入自然水体;另外，沉淀池中的沉积污泥排入到污泥干化床进行稳定化处置，渗滤液回流至沉淀池进行再处理。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①本发明垂直流滤床和水平流滤床的组合运用，一方面可以提高有机氮的矿化作用以及无机氮的硝化和反硝化作用，改善系统脱氮效率;另一方面后续再配以二级生态湿地，进一步净化水质并形成一定的湿地生态景观;
②采用沉淀池、垂直流和水平流滤床、污泥干化床组合的方法处理污染水体，不仅能有效处理污染水体，而且低成本解决了污泥处置问题;
③该设施适用于农村生活污水、城市景观水和河湖污染水体等的处理，具有处理效率高、见效快、稳定性好、无二次污染、操作灵活、适用范围广等特点，具有广阔的应用前景。
