一種雨水徑流中污染物處理設(shè)施的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污染物處理技術(shù)，屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種雨水徑流中污染物處理設(shè)施。
[0002]在城市化發(fā)展進程中，不透水表面也不斷增加(如路面、停車場和天臺等)，導(dǎo)致雨水徑流量相應(yīng)增加。人們生活、生產(chǎn)活動導(dǎo)致了城市雨水徑流中含有著大量的污染物，包括懸浮固體，營養(yǎng)物，有機物，病原體，重金屬等，這些未經(jīng)處理的污染物，如果直接排入水體，會造成各種受納水體的環(huán)境問題(包括毒性、致病性和衛(wèi)生性)。其中重金屬物質(zhì)不易被生物降解，在水體中可在微生物作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強的金屬化合物，并通過食物鏈進入人體，引發(fā)各種疾病或造成慢性中毒，從而危害人體健康；徑流中的營養(yǎng)物主要指氮磷污染物，若不加以處理，排入水體后會加重水體富營養(yǎng)化，并引發(fā)水華、藍藻等一些列水環(huán)境問題。
【背景技術(shù)】
[0003]目前對重金屬污染物的處理技術(shù)主要采用物理化學(xué)法，通過化學(xué)藥劑或吸附材料，由氧化、沉淀、還原、吸附作用去除金屬污染物，此處理過程通常需消耗相應(yīng)的化學(xué)藥劑，適合于濃度較大的金屬污染物處理。我國現(xiàn)有的生化處理技術(shù)對氮、磷的去除效果較好，但對操作與控制的要求較高，且易受溫度、酸堿度，溶解氧等因素影響，對雨水徑流中氮磷污染物的去除應(yīng)用價值較低;采用化學(xué)法去除氮磷污染物，藥劑費用高，容易產(chǎn)生二次污染;氣浮法對去除附著在懸浮物上的氮、磷的效果較好，對溶于雨水中的氮、磷去除率較低；植物浮島與生態(tài)濕地通常需要占用較大的面積，在道路兩側(cè)、小區(qū)與別墅等地實施較為困難，而設(shè)施中污染物降解菌易受土著菌競爭干擾，在新建地區(qū)設(shè)置時降解菌的培養(yǎng)需較長時間，且僅依靠生態(tài)處理，處理效果有限。生物脫氮對反應(yīng)條件要求較高，硝化時需好氧條件，反硝化需缺氧條件，目前設(shè)施幾乎未能有效創(chuàng)造出有效的反應(yīng)條件。磷的吸附去除通常是可逆反應(yīng)，生態(tài)處理設(shè)施中的植物凋落時也會出現(xiàn)磷的釋放，通過添加廉價的鐵肩，可生成磷酸鐵沉淀，則能有效固定磷防止它再次滲出?；钚蕴孔鳛槲讲牧衔叫Чm然較好，但價格昂貴，泥炭和沸石等非金屬礦物材料，對氮磷與有機物的吸附去除能力較好，是很好的吸附材料，兩者價格遠(yuǎn)低于活性炭，泥炭中腐殖有機物質(zhì)(如黃腐酸和腐殖酸)具有廣泛的功能基團(如羧基、羥基、甲氧基，醌和酚類)吸附金屬離子的能力比無機吸附劑強，將兩者進行改性后吸附效果更佳、使用壽命更長。給水處理廠絮凝池污泥中含有鐵鹽、鋁鹽混凝劑殘留物，通過沉淀、吸附作用可去除磷、有機物等，來源廣泛。若引入生物強化技術(shù)快速繁殖有效的污染物降解菌，將生態(tài)處理技術(shù)與吸附處理技術(shù)有機結(jié)合，創(chuàng)造性的改變設(shè)施的層間結(jié)構(gòu)與設(shè)置，為脫氮除磷提供保障，則能有效提高設(shè)施對雨水徑流中污染物的整體處理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對雨水徑流中污染物種類多，直接排放會造成受納水體的水質(zhì)污染，本發(fā)明提供一種生態(tài)、節(jié)能的生物滲透床，作為雨水徑流中污染物處理設(shè)施，可有效處理雨水徑流中的有機物、營養(yǎng)物質(zhì)、重金屬、病原菌，且不消耗化學(xué)藥劑、不需要電能，無二次污泥產(chǎn)生。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:雨水徑流由進水管進入生物滲透床開始下滲，在下滲過程中，通過各處理層對各類污染物進行處理。覆蓋層過濾和攔截大顆粒有機物、營養(yǎng)物與各類病原體;植被層中設(shè)置的植物在生長過程中可利用各類污染物，植物的同化作用是去除硝酸鹽的主要機制，植物根系可固定及吸收不同金屬污染物，根系及其分泌物能全面刺激菌群，誘導(dǎo)植被層中微生物對污染物的降解，生物強化技術(shù)由培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)后制成的降解菌固定化顆粒完成，引入降解菌固定化顆?？杉铀倬N在新建地區(qū)繁殖，有效降解徑流中各污染物;吸附層設(shè)置的改性泥炭和改性沸石有效吸附去除雨水徑流中的有機物、重金屬與氮磷污染物，為確保吸附層滲透能力的前提下，在改性泥炭中添加適量給水廠絮凝池污泥后去除能力更佳;鐵肩改良的砂層，由設(shè)置的透氣設(shè)施保持硝化反應(yīng)的好氧條件，并維持Fe3+狀態(tài)，進行二次除磷以防止磷再度排放到出水中，此外，透氣設(shè)施在降雨強度較大時，也可作雨水下滲的特殊通道;淹沒層主要進行反硝化反應(yīng)，淹沒層設(shè)有的木肩、報紙等有機物作碳源，為反硝化提供電子供體，加上淹沒層持有的缺氧條件保證設(shè)施的脫氮效果；礫石層設(shè)置在設(shè)施底部，起支撐與匯流作用;處理后的水匯流后由出水管流出。
[0006]上述設(shè)施中優(yōu)選的生物滲透床，大小視匯流面積與降雨情況而定，由進水管、覆蓋層、植被層、吸附層、鐵改良砂層、透氣設(shè)施、淹沒層、礫石層和出水管組成，其中主要的處理單元包括覆蓋層、植被層、吸附層，鐵改良砂層與淹沒層。
[0007]上述設(shè)施中優(yōu)選的覆蓋層主要由硬木樹皮、淺色礫石、表層砂土組成。
[0008]上述設(shè)施中優(yōu)選的植被層由植物與培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)后制成的降解菌固定化顆粒組成，植被層厚度約0.45m，其中植物主要包括:燈芯草、茼麻、喬木、柏油樹、金光菊、千屈菜和黃菖蒲。
[0009]上述設(shè)施中優(yōu)選的降解菌為混合菌種，蠟狀芽孢桿菌屬與芽孢桿菌屬，培養(yǎng)基:乙酸鈉0.5g/L，葡萄糖，lg/L，酵母膏0.25g/L，無水氯化|丐0.07g/L，硫酸亞鐵錢0.035g/L，氯化錢0.5g/L，硝酸鈉0.5g/L，蛋白胨0.45g/L，磷酸氫二甲0.6g/L，磷酸二氫鉀0.5g/L。
[00?0]上述設(shè)施中優(yōu)選的降解菌固定方法為:將300mL對數(shù)期的混合菌液在8000r/min下離心5min，除去上清液，用無菌水沖洗數(shù)遍，加到滅菌后的PVA(聚乙稀醇)與SA(海藻酸鈉)的混合溶液中攪拌均勻，形成溶有1 % PVA和I % SA的300mL的含菌凝膠，然后逐滴滴入滅菌后的飽和硼酸溶液中(滴加2%CaCl2、Na2C03調(diào)pH=6.7左右)，磁力攪拌并交聯(lián)15min后得到
固定化小球，再用蒸饋水沖洗后制成。
[0011]上述設(shè)施中優(yōu)選的吸附層上層為改性泥炭，并添加質(zhì)量比為5%給水廠絮凝池污泥，下層為改性沸石，改性泥炭通過磺化熱改性，即將泥炭與濃硫酸以3:10固液比進行磺化后，以80 %水浴加熱2h，接著在140 0C熱處理3h冷卻后洗至中性;沸石通過焙燒改性，即將沸石在800 °C焙燒改性，吸附層層厚為0.35m。
[0012]上述設(shè)施中上述設(shè)施中優(yōu)選的鐵改良砂層由砂層中添加10%(質(zhì)量比)的鐵肩而成，鐵改良砂層層厚為0.25m。
[0013]上述設(shè)施中優(yōu)選的透氣設(shè)施兼有防超越的功能，設(shè)置在吸附層上方與鐵改良砂層中間，數(shù)根直立主管聯(lián)通兩層并向上延伸至覆蓋層以上0.2m，由直徑DN50mmPVC管各開一定數(shù)量的8目孔制成。
[0014]上述設(shè)施中優(yōu)選的淹沒層通過設(shè)置淹沒出流維持缺氧條件，由添加的報紙、木肩等有機物為反硝化反應(yīng)提供碳源以保證脫氮效果，淹沒層厚度0.35m。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016](I)覆蓋層截留徑流中大顆粒有機物，營養(yǎng)物與各類病原體，采用硬木樹皮、淺色礫石，除可緩解雨水徑流的沖刷作用外，硬木樹皮有利于保持設(shè)施的水分，避免污染物結(jié)晶，淺色礫石可磨碎徑流中攜帶的大污染物質(zhì)，并緩減太陽輻射，降低設(shè)施表面的溫度，緩解水分蒸發(fā)。
[0017](2)植被層的植物通過生化技術(shù)能較好的去除氮磷污染物，有利于防止土著菌干擾，促進污染物降解菌的繁殖，保證生物降解效果，多樣的植物與生物促進了設(shè)施的生物多樣性，植物與設(shè)施內(nèi)生物共同作用并相互促進，提高了設(shè)施對污染物的降解效果。
[0018](