曝氣人工濕地的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種曝氣人工濕地，包括輸水裝置、好氧處理池、缺氧反硝化池以及曝氣復(fù)氧池，所述好氧處理池與所述輸水裝置相連通，所述輸水裝置將河道中的黑臭水體輸送至所述好氧處理池，所述缺氧反硝化池與所述輸水裝置及所述好氧處理池相連通，所述好氧處理池處理過的所述黑臭水體溢流至所述缺氧反硝化池，所述輸水裝置將所述河道中的所述黑臭水體輸送至所述缺氧反硝化池以補(bǔ)充碳源，所述曝氣復(fù)氧池與所述缺氧反硝化池相連通，所述缺氧反硝化池處理過的所述黑臭水體溢流至所述曝氣復(fù)氧池。該曝氣人工濕地可經(jīng)濟(jì)有效地處理黑臭水體，能消除黑臭，達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的Ⅳ類或Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】
曝氣人工濕地
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及治理黑臭水體的曝氣人工濕地。
【背景技術(shù)】
[0002]人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。其作用機(jī)理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動物的作用。
[0003]目前我國城市大部分河道為黑臭河道。在許多城市，河道的有機(jī)污染普遍存在且日益突出。由于截污不完善，生活污水、工業(yè)廢水直排河道，流經(jīng)城鎮(zhèn)河段污染嚴(yán)重，水體出現(xiàn)季節(jié)性或終年黑臭，成為目前城市河道污染問題中亟待解決的水環(huán)境問題。黑臭水體是有機(jī)污染的一種極端現(xiàn)象，是由于水體缺氧，有機(jī)物腐敗而造成的。黑臭水體本身的特點(diǎn)也與其他狀態(tài)有很大不同。其理化環(huán)境表現(xiàn)為強(qiáng)還原性質(zhì)，有機(jī)無機(jī)污染極其嚴(yán)重，水體有異味，已經(jīng)不適合水生生物生存，水生植被退化甚至滅絕，浮游植物、浮游動物、底棲動物只有少量耐污種存在。食物鏈斷裂，食物網(wǎng)支離破碎，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失衡，功能嚴(yán)重退化甚至喪失。
[0004]利用人工濕地治理黑臭水體這一經(jīng)濟(jì)可行的辦法越來越受到重視，但是現(xiàn)有的人工濕地只能一定程度上緩解黑臭水體的污染程度，不能消除黑臭，更無法取得良好的治理效果。
[0005]因此，需要提供一種新的人工濕地，可經(jīng)濟(jì)有效地處理黑臭水體，能消除黑臭，達(dá)至IJ《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的IV類或V類標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的在于提供一種曝氣人工濕地，可經(jīng)濟(jì)有效地處理黑臭水體，能消除黑臭，達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的IV類或V類標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種曝氣人工濕地，包括輸水裝置、好氧處理池、缺氧反硝化池以及曝氣復(fù)氧池，所述好氧處理池與所述輸水裝置相連通，所述輸水裝置將河道中的黑臭水體輸送至所述好氧處理池，所述缺氧反硝化池與所述輸水裝置及所述好氧處理池相連通，所述好氧處理池處理過的所述黑臭水體溢流至所述缺氧反硝化池，所述輸水裝置將所述河道中的所述黑臭水體輸送至所述缺氧反硝化池以補(bǔ)充碳源，所述曝氣復(fù)氧池與所述缺氧反硝化池相連通，所述缺氧反硝化池處理過的所述黑臭水體溢流至所述曝氣復(fù)氧池。
[0008]較佳地，所述好氧處理池、所述缺氧反硝化池及所述曝氣復(fù)氧池均自地面沿垂直方向向下依次包括植物層、礫石填料層、曝氣管及防滲膜。
[0009]較佳地，所述曝氣人工濕地設(shè)于河道漫灘上。
[0010]較佳地，所述進(jìn)水裝置前包括一預(yù)處理裝置，所述預(yù)處理裝置包括一攔污柵，用于攔截所述黑臭水體中的漂浮物。
[0011]較佳地，按照水流方向，所述預(yù)處理裝置還包括設(shè)于所述攔污柵后方的一濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)用于攔截顆粒懸浮物。
[0012]較佳地，所述曝氣人工濕地還包括一攔水堰，所述攔水堰設(shè)于所述預(yù)處理裝置附近的所述河道里，用于攔截所述黑臭水體。
[0013]較佳地，所述輸水裝置還包括一排水渠，所述曝氣復(fù)氧池處理過的所述黑臭水體溢流至所述排水渠內(nèi)，所述排水渠將處理過的部分所述黑臭水體輸送至所述攔水堰的下游。
[0014]較佳地，所述好氧處理池的容積負(fù)荷為3?4kgB0D5/(m3d)，所述缺氧反硝化池的容積負(fù)荷為2?3kgB0D5/(m3d)。
[0015]較佳地，所述曝氣人工濕地的水力負(fù)荷為3?7m3/(m2d)。
[0016]較佳地，所述輸水裝置輸送至所述好氧處理池的流量為Ql，所述輸水裝置輸送至所述缺氧反硝化池的流量為Q2，則Ql/Q2 = l/4*所述河道中所述黑臭水體的COD值/總氮值。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的曝氣人工濕地依次包括好氧處理池、缺氧反硝化池及曝氣復(fù)氧池，好氧處理池對黑臭水體進(jìn)行曝氣，主要發(fā)生硝化反應(yīng)，去除黑臭水體中的C0D、B0D、氨氮等污染物;缺氧反硝化池主要進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)，且輸水裝置將河道中的黑臭水體部分輸送至該缺氧反硝化池中以補(bǔ)充碳源，而無需另外補(bǔ)加碳源，降低了處理成本;曝氣復(fù)氧池對黑臭水體進(jìn)行曝氣復(fù)氧，進(jìn)一步去除黑臭水體中的COD和BOD;處理效果好，能消除黑臭，并達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的IV類或V類標(biāo)準(zhǔn)，且處理成本低，經(jīng)濟(jì)適用。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明曝氣人工濕地的流程示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明曝氣人工濕地的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明曝氣人工濕地垂直方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將參考附圖闡述本發(fā)明幾個不同的最佳實(shí)施例，其中不同圖中相同的標(biāo)號代表相同的部件。下面結(jié)合附圖，詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0022]本發(fā)明實(shí)質(zhì)在提供一種曝氣人工濕地I，可經(jīng)濟(jì)有效地處理黑臭水體，能消除黑臭，達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的IV類或V類標(biāo)準(zhǔn)。
[0023]如圖1?2所示，河道內(nèi)設(shè)有一攔水堰10，用于截留河道中的黑臭水體并引流至曝氣人工濕地I，攔水堰10包括有水閘(圖未示)，洪水時，可將水閘打開泄洪。曝氣人工濕地I設(shè)于河道漫灘上，不影響防洪，可節(jié)約用地。依照水流順序，曝氣人工濕地I包括預(yù)處理裝置20、輸水裝置30、好氧處理池40、缺氧反硝化池50以及曝氣復(fù)氧池60。預(yù)處理裝置20屬于攔水堰10附近，包括一攔污柵21以及設(shè)于攔污柵21后方的一濾網(wǎng)22，攔污柵21用于攔截黑臭水體中的漂浮物，濾網(wǎng)22用于攔截顆粒懸浮物。所述輸水裝置30包括一配水渠31以及一進(jìn)水渠32，配水渠31與缺氧反硝化池50相連通，進(jìn)水渠32與好氧處理池40相連通，配水渠31及進(jìn)水渠32將經(jīng)過預(yù)處理裝置20處理過的黑臭水體分別輸送至缺氧反硝化池50及好氧處理池40中。具體地，通過進(jìn)水渠32進(jìn)入好氧處理池40內(nèi)的黑臭水體的流量Q2與通過配水渠31進(jìn)入缺氧反硝化池50內(nèi)的黑臭水體的流量QI的比受水體水質(zhì)的限制，較佳地，QI /Q2 = I /4*河道中黑臭水體的COD值/總氮值。
[0024]如圖2?3所示，好氧處理池40、缺氧反硝化池50及曝氣復(fù)氧池60均自地面沿垂直方向向下依次包括植物層41、礫石填料層42、曝氣管43及防滲膜44。植物可為蘆葦、美人蕉等。好氧處理池40、缺氧反硝化池50及曝氣復(fù)氧池60的曝氣管43均由一鼓風(fēng)機(jī)房45控制及曝氣。輸水裝置30還包括設(shè)于好氧處理池40與缺氧反硝化池50之間的第一出水渠33，以及設(shè)于缺氧反硝化池50及曝氣復(fù)氧池60之間的第二出水渠34。經(jīng)過預(yù)處理裝置20處理的黑臭水體自進(jìn)水渠32和配水渠31的底部入口進(jìn)入，然后進(jìn)水渠32內(nèi)的黑臭水體自進(jìn)水渠32頂部溢流至好氧處理池40中，黑臭水體自好氧處理池40底面往下流至防滲膜44的過程中，通過濾床、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，降解污水中的污染物質(zhì)。其作用機(jī)理包括系統(tǒng)的吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀，微生物的分解、轉(zhuǎn)化，植物的吸收、積累、各類動物的作用，好氧處理池40中的曝氣管43充分曝氣充氧，主要去除污水中的C0D、B0D和氨氮等污染物。配水渠31與第一出水渠33相連通，經(jīng)過好氧處理池40處理的黑臭水體以及配水渠31中僅經(jīng)預(yù)處理的黑臭水體自第一出水渠33的底部進(jìn)入，并自第一出水渠33的頂部溢流至缺氧反硝化池50內(nèi)，缺氧反硝化池50主要進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)，需要厭氧的環(huán)境，保持氧含量低于0.5mg/L，缺氧反硝化池50的曝氣管43上開設(shè)的氣孔較好氧反應(yīng)池及曝氣復(fù)氧池60的大，較大的氣泡主要起到攪拌作用，并可用于反清洗缺氧反硝化池50。自配水渠31中進(jìn)入缺氧反硝化池50的僅經(jīng)預(yù)處理的黑臭水體給反硝化細(xì)菌提供了碳源，無需另外添加。經(jīng)過缺氧反硝化池50處理的黑臭水體自第二出水渠34的底部進(jìn)入，并自第二出水渠34的底部溢流至曝氣復(fù)氧池60，曝氣復(fù)氧池60的曝氣管43對黑臭水體進(jìn)行充分復(fù)氧，以進(jìn)一步處理污水中的C0D、B0D。較佳地，配水渠31亦與第二出水渠34相連通，根據(jù)水質(zhì)情況，部分配水渠31的僅經(jīng)預(yù)處理的黑臭水體進(jìn)入第二出水渠34，并自第二出水渠34進(jìn)入曝氣復(fù)氧池60進(jìn)行處理。經(jīng)過曝氣復(fù)氧池60處理的黑臭水體已消除了黑臭，并達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的IV類或V類標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)曝氣復(fù)氧池60處理過的黑臭水體溢流至一排水渠35，一部分經(jīng)排水渠35輸送至攔水堰10的下游作為生態(tài)補(bǔ)水及景觀水，其與部分直接外排。較佳地，輸送至攔水堰10下游的水量與直接外排的水量的比為1:4。
[0025]較佳地，在曝氣人工濕地I的長度為80m?10m的規(guī)格時，好氧處理池40的容積負(fù)荷為3?4kgB0D5/(m3d)，缺氧反硝化池50的容積負(fù)荷為2?3kgB0D5/(m3d)。曝氣人工濕地I的水力負(fù)荷為3?7m3/(m2d)。
[0026]當(dāng)然，曝氣人工濕地I不僅可處理黑臭水體，與其他實(shí)施例中，曝氣人工濕地I也適用于受污染的河道及湖泊的水質(zhì)修復(fù)，污水處理廠二級處理之后的尾水達(dá)標(biāo)以及初期雨水處理，具有處理水量大、效果好、工藝簡單、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。解決了傳統(tǒng)人工濕地占地面積大、處理效率低、氧氣供應(yīng)不足及易堵塞等問題。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的曝氣人工濕地I依次包括好氧處理池40、缺氧反硝化池50及曝氣復(fù)氧池60，好氧處理池40對黑臭水體進(jìn)行曝氣，主要發(fā)生硝化反應(yīng)，去除黑臭水體中的C0D、B0D、氨氮等污染物;缺氧反硝化池50主要進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)，且輸水裝置30將河道中的黑臭水體部分輸送至該缺氧反硝化池50中以補(bǔ)充碳源，而無需另外補(bǔ)加碳源，降低了處理成本;曝氣復(fù)氧池60對黑臭水體進(jìn)行曝氣復(fù)氧，進(jìn)一步去除黑臭水體中的COD和BOD;處理效果好，能消除黑臭，并達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的IV類或V類標(biāo)準(zhǔn)，且處理成本低，經(jīng)濟(jì)適用。
[0028]以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種曝氣人工濕地，其特征在于，包括: 輸水裝置； 好氧處理池，所述好氧處理池與所述輸水裝置相連通，所述輸水裝置將河道中的黑臭水體輸送至所述好氧處理池； 缺氧反硝化池，所述缺氧反硝化池與所述輸水裝置及所述好氧處理池相連通，所述好氧處理池處理過的所述黑臭水體溢流至所述缺氧反硝化池，所述輸水裝置將所述河道中的所述黑臭水體輸送至所述缺氧反硝化池以補(bǔ)充碳源；以及 曝氣復(fù)氧池，所述曝氣復(fù)氧池與所述缺氧反硝化池相連通，所述缺氧反硝化池處理過的所述黑臭水體溢流至所述曝氣復(fù)氧池。2.如權(quán)利要求1所述的曝氣人工濕地，其特征在于:所述好氧處理池、所述缺氧反硝化池及所述曝氣復(fù)氧池均自地面沿垂直方向向下依次包括植物層、礫石填料層、曝氣管及防滲膜。3.如權(quán)利要求1所述的曝氣人工濕地，其特征在于:所述曝氣人工濕地設(shè)于河道漫灘上。4.如權(quán)利要求1所述的曝氣人工濕地，其特征在于:所述進(jìn)水裝置前包括一預(yù)處理裝置，所述預(yù)處理裝置包括一攔污柵，用于攔截所述黑臭水體中的漂浮物。5.如權(quán)利要求4所述的曝氣人工濕地，其特征在于:按照水流方向，所述預(yù)處理裝置還包括設(shè)于所述攔污柵后方的一濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)用于攔截顆粒懸浮物。6.如權(quán)利要求4所述的曝氣人工濕地，其特征在于:還包括一攔水堰，所述攔水堰設(shè)于所述預(yù)處理裝置附近的所述河道里，用于攔截所述黑臭水體。7.如權(quán)利要求6所述的曝氣人工濕地，其特征在于:所述輸水裝置還包括一排水渠，所述曝氣復(fù)氧池處理過的所述黑臭水體溢流至所述排水渠內(nèi)，所述排水渠將處理過的部分所述黑臭水體輸送至所述攔水堰的下游。8.如權(quán)利要求1所述的曝氣人工濕地，其特征在于:所述好氧處理池的容積負(fù)荷為3?4kgB0D5/(m3d)，所述缺氧反硝化池的容積負(fù)荷為2?3kgN03-N/(m3d)。9.如權(quán)利要求1所述的曝氣人工濕地，其特征在于:所述曝氣人工濕地的水力負(fù)荷為3?7m3/ (m2d)。10.如權(quán)利要求1所述的曝氣人工濕地，其特征在于:所述輸水裝置輸送至所述好氧處理池的流量為Q1，所述輸水裝置輸送至所述缺氧反硝化池的流量為Q2，則Ql/Q2 = l/4*所述河道中所述黑臭水體的COD值/總氮值。
【文檔編號】C02F3/32GK105967334SQ201610557612
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】羅顏榮, 袁挺, 李火均, 汪炎軍, 肖峰, 顏圭鵬
【申請人】廣東開源環(huán)境科技有限公司