申请日2007.11.20
公开(公告)日2008.05.14
IPC分类号C02F3/32; C02F3/00
摘要
一种强化复合填料多级交替人工湿地污水处理工艺，处理步骤为：污水先进入沉沙池单元后，除去水体中的杂物和悬浮物，再进入湿地单元组净化处理，最后流出，所述湿地单元组为多个垂直流湿地单元串连组成，净化处理时，污水顺序进过各个湿地单元，当一个湿地单元在处理污水时，其余各湿地单元保持空床状态。该工艺在时间和空间上实现缺氧/好氧交替，大大提高了湿地系统脱氮能力，而且控制了填料载体上生物膜生长过剩堵塞床体地弊端。出水水质较好，对氮、磷的去除能力高达95%以上，处理生活污水出水可达到中水回用标准。且系统抗冲击负荷能力强，占地面积小，不仅用于城市生活污水、高浓度氮、磷废水而且还可以处理富营养化严重的湖泊、河流水体。
权利要求书
1.一种强化复合填料多级交替人工湿地污水处理工艺，其特征在于处理步 骤为：污水先进入沉沙池单元后，除去水体中的杂物和悬浮物，再进入 湿地单元组净化处理，最后流出，所述湿地单元组为多个湿地单元串连 组成，净化处理时，污水顺序进过各个湿地单元，当一个湿地单元在处 理污水时，其余各湿地单元保持空床状态。
2.一种实现权利要求1所述强化复合填料多级交替人工湿地污水处理工艺 的装置，其特征在于该装置由沉沙池单元和湿地单元组构成，沉沙池单 元的出水口与湿地单元组进水口通过水泵(18)相连，所述湿地单元组 由4-6个或多个串联的湿地处理单元组成，每个湿地处理单元设有布水 系统，抽吸泵和电磁阀，抽吸泵将相邻两个湿地处理单元连通，所有电 磁阀均与PLC可编程序控制器(19)连接。
3.根据权利2所述的实现强化复合填料多级交替人工湿地污水处理工艺的 装置，其特征在于各湿地单元中填充有自来水厂脱水污泥、砾石、碎石 和土壤，湿地填充厚度为40-65cm，床体顶层覆盖土壤，土壤上种植芦 苇或当地优势植物，土壤层下为交替装填的污泥层和砾石层，底层为防 渗层，所述污泥层的粒径级由上至下递减。
说明书
强化复合填料多级交替人工湿地污水处理工艺及其装置
一、技术领域
本发明属于污/废水处理技术领域，特别涉及一种强化复合填料多级交替人工 湿地污水处理工艺及其装置。
二、背景技术
现有技术：人工湿地技术是近20年发展起来的污水处理新技术，该技术以 其低能耗、低投资、低维修技术等有点而广泛应用于污水处理、地表水体污染控 制等很多领域，同时人工湿地技术又能够绿化土地，改善生态环境，适合散居地 区以及中、小城镇地污水处理。但该技术仍然存在氮、磷去除效果不理想，占地 面积大，填料容易堵塞造成过滤能力和氧传质水平降低，硝化/反硝化能力差，填 料介质容易吸附饱和等问题。
以往申请的专利中多以砂、砾石、碎石、沸石、高炉渣、石灰石、土壤等作 为人工湿地除磷填料，但是这些填料都不同程度上存在除磷效率低、易饱和、不 方便获得、耐冲击负荷能力差、不能有效地改善湿地土壤肥效，长时间运行还会 造成湿地堵塞。特别是现有人工湿地运行方式对水体脱氮能力较差。
自来水污泥是饮用水处理厂中混凝、絮凝等水处理工艺的副产物，我国目前 的大部分自来水厂都采用铝盐或铁盐去除原水中的天然有机物、浊度、胶体物质 等。对于水处理规模为150000m3/d的饮用水厂，脱水铝污泥排放量为10t/d。由 于自来水厂污泥处理费用昂贵，会大大增加水厂的投资和制水成本。因而，使污 泥无害化、资源化利用已成为全世界环境界深为关注的问题之一。
三、发明内容
技术问题：本发明针对上述技术问题，提供一种强化复合填料多级交替人工 湿地污水处理工艺及其装置。该人工湿地能有效地克服现有技术中脱氮除磷能力 差，水力停留时间长，占地面积大，耐冲击负荷能力差等缺点。
技术方案：一种强化复合填料多级交替人工湿地污水处理工艺，处理步骤 为：污水先进入沉沙池单元后，除去水体中的杂物和悬浮物，再进入湿地单元组 净化处理，上部进水下部出水，最后流出，所述湿地单元组为多个湿地单元串连 组成，净化处理时，污水顺序进过各个湿地单元，当一个湿地单元在处理污水 时，其余各湿地单元保持空床状态。一种实现强化复合填料多级交替人工湿地污 水处理工艺的装置，该装置由沉沙池单元和湿地单元组构成，沉沙池单元的出水 口与湿地单元组进水口通过水泵相连，所述湿地单元组由4-6个或多个串联的 湿地处理单元组成，每个湿地处理单元设有布水系统，抽吸泵和电磁阀，抽吸泵 将相邻两个湿地处理单元连通，所有电磁阀均与PLC可编程序控制器连接。各湿 地单元中填充有自来水厂脱水污泥、砾石、碎石和土壤，湿地填充厚度为45- 65cm，床体顶层覆盖土壤，土壤上种植芦苇或当地优势植物，土壤层下为交替装 填的污泥层和砾石层，底层为防渗层，所述污泥层的粒径级由上至下递减。。
本发明是利用间隔成五个湿地单元，各个单元间顺次使用抽吸泵连通，通过 各个湿地单元交替进出水，造成填料内部厌氧/好氧的运行状态，实现系统内部的 脱氮功能，五个湿地单元进出水采用泵抽吸，系统通过PLC可编程序控制器控制 完全自动运转，可以通过程序更新改变系统运行模式。
五个湿地单元中填充填料采用反粒度装填，大粒径脱水给水污泥至于最上 层，小粒径污泥装填下部，而且装填方式采用一层给水污泥一层砾石，充分增大 填料层空隙率有效地防止填料堵塞和增加氧传质能力。
有益效果：采用脱水自来水污泥为湿地主要填料，对磷等有机物具有很强的 吸附能力且不易饱和，并可有效改善土壤环境，促进植物生长，脱水自来水污泥 结构发达，适合作为微生物载体，此外，所用的填料为自来水厂的副产物，解决 了饮用水污泥处理处理处置难的问题，使其变废为宝，重复使用，符合工程上的 需要。此外由于自来水污泥对磷高效吸附结合能力，可有效的减少人工湿地占地 面积，节省了基建投资和处理成本，可用于小区域、小城镇污水处理。填料的装 填方式采用反粒度装填，并配合砾石使用，增加了填料的气水传质能力，促进微 生物繁殖降解有机物能力，还可有效防止系统内部的堵塞和死区现象。该工艺技 术通过五个湿地单元运行/歇息交替运行，在时间和空间上实现缺氧/好氧交替， 大大提高了湿地系统脱氮能力，而且控制了填料载体上生物膜生长过剩堵塞床体 地弊端。出水水质较好，对氮、磷的去除能力高达95%以上，处理生活污水出水 可达到中水回用标准。且系统抗冲击负荷能力强，不仅用于城市生活污水、高浓 度氮、磷废水而且还可以处理富营养化严重的湖泊、河流水体。
