專利名稱：一種焦粉—鋼渣復合填料潛流人工濕地系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種污水處理系統，特別是以焦粉-鋼渣為復合填料的潛流人工濕地 污水處理系統，屬于環境保護領域。
背景技術：
人工濕地污水處理系統是20世紀70年代發展起來的一種污水處理技術，與傳統 的污水二級生化處理工藝相比，具有凈化效果好、工藝設備簡單、運轉維護管理方便、能耗 低、系統配置可塑性強、對負荷變化適應性強、工程基建和運行費用低、出水具有一定生物 安全性、生態環境效益顯著、可實現污水資源化等特點，正越來越多地得到人們的關注。其 缺陷是占地面積大，并且易于出現堵塞等問題，不適宜污染濃度較高的污水處理。按照水體流態的差異，人工濕地污水處理系統可以分為表面流濕地、潛流濕地兩 種主要類型，各類型在運行、控制等方面的諸多特征存在著一定的差異，其中，表面流濕地 雖造價較低，但水力負荷低，對污水處理效果較差，衛生條件差，容易滋生蚊蠅；潛流濕地的 保濕性好，對COD、氨氮、磷等去除效果好，受季節影響小，無上述表面流濕地的缺點，但存在 著運行期間容易堵塞的缺點。人工濕地在我國的起步較晚，雖然自上世紀80年代以來，云南、河北、廣東、北京 及遼寧等省市已開始利用該技術處理工業廢水及生活污水。不過這些濕地類型多為自由表 面流濕地，潛流型濕地較少，垂直流與復合垂直流濕地更少。90年代后，人工濕地填料的擇優逐漸成為研究領域關注的對象，選用一定粒徑的 任何一種基質對污水中的SS和COD的去除率影響并不大，但是對氮、磷的去除則有一定影 響。目前人工濕地基質多以傳統的土壤、砂、礫石等為主，但由于這些材料吸附性能較 差，人工濕地在運行若干年后，基質對磷的吸附逐漸達到飽和，其去除效率開始下降，從而 影響到整個人工濕地系統的持續穩定的處理效果。雖然，目前利用高效人工吸附基質，如陶 粒、改性沸石、活性炭等，來替代傳統的人工濕地基質能夠取得較好的處理效果。但是，由于 這些基質材料成本較高，很難在實際工程中進行大面積的推廣和應用。鋼鐵冶煉企業焦化過程所生產的焦粉，具有類似活性炭的理化性質，作為還原劑 大量用于鐵礦石的燒結過程。如果能用焦粉替代活性炭用于污水處理，使處理后的廢水達 到工業回用水質要求，可以大大降低廢水處理的運行成本。鋼渣為鋼鐵廠煉鋼爐廢渣，主要 作為建筑材料和道路路基，但是，鋼鐵廠每天產生的爐渣，特別是鋼渣量大、有效利用率不 高，而且傳統利用方式附加值也較低，所以急需開辟新的利用途徑。
發明內容
本發明針對現有技術存在的不足，提供了一種采用焦粉-鋼渣作為復合填料、結 構簡單、管理方便、不易堵塞、運行成本低、脫氮除磷效果好的潛流人工濕地污水處理系統， 以達到增強人工濕地污水處理效果、提高城市污水處理廠二級出水水質的目的。
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本發明是通過以下技術方案實現的一種焦粉-鋼渣復合填料潛流人工濕地系統，包括進水管、配水區、潛流人工濕地 池體、焦粉_鋼渣復合填料床、集水區、出水管等組成。所述的焦粉-鋼渣復合填料床，其床體從上至下依次為沙土覆蓋層、焦粉、鋼渣、 礫石。潛流人工濕地進水處設有進水管及配水區，出水處設有集水區和出水管。所述的沙土覆蓋層上種植凈化污水能力強并適宜于本地環境條件的水生植物，如 蘆葦、香蒲、水葫蘆、美人蕉、睡蓮、燈心草等。所述的人工濕地填料床的底部以天然粘土防滲層作為防水結構，以防止污水滲漏 污染地下水。本發明具有以下優點和積極意義本發明通過焦粉_鋼渣復合填料作為潛流人工濕地的填料，與傳統的人工濕地相 比，本發明對污水中的TN(總氮)和TP(總磷)的去除效果均優于傳統的人工濕地，提高了 常規水處理工藝的運行效果，提高出水水質。填料床內鋪有焦粉_鋼渣復合填料，對污水起到吸附和過濾的作用。焦粉的物理 化學性質與活性炭相似，具有良好的吸附性能和穩定的化學性質，可以耐強酸、強堿，能經 受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。鋼渣性能穩定，具有優越的吸附效果和很好的還原特 性，能夠有效去除廢水中的氮、磷、重金屬等污染物。在污水處理工藝中，使用焦粉_鋼渣作 為復合填料，以廢治廢，可以大大降低污水運行處理成本，有較高的社會、環境和經濟效益。本發明適用于城市污水處理廠二級出水的提質。
附圖為本發明的結構示意圖。圖1焦粉——鋼渣復合填料潛流人工濕地系統結構示意圖示意圖中各部分的編號說明1-進水管；2-配水區；3-水生植物；4-沙、土 ；5-焦粉；6-鋼渣；7_礫石；8_天然 粘土防滲層；9、集水區；10-出水管。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。本發明為一焦粉——鋼渣復合填料潛流人工濕地系統，主要由進水管、潛流人工 濕地、焦粉_鋼渣復合填料床、出水管等組成；潛流人工濕地進水處設有進水管1及配水區2，污水經布水系統使水流均勻分布 于填料層；焦粉-鋼渣復合填料床，其床體從上至下依次為沙、土覆蓋層4，焦粉5，鋼渣6，礫 石7 ；沙、土覆蓋層4上種植凈化污水能力強并適宜于本地環境條件的水生植物2，如蘆 葦、香蒲、水葫蘆、美人蕉、睡蓮、燈心草等。人工濕地填料床的底部以天然粘土防滲層8作為防水結構，以防止污水滲漏污染 地下水；
潛流人工濕地出水處設有集水區9和出水管10，污水通過溢流作用排出。本發明處理污水的工作過程是潛流人工濕地系統開始運行后，污水由進水管1進入配水區2，經潛流濕地布水系 統均勻布水后進入潛流濕地系統，流經焦粉_鋼渣復合填料床，填料從上至下依次為沙土 覆蓋層4、焦粉5、鋼渣6、礫石7，沙土覆蓋層上種植凈化污水能力強的水生植物3。系統穩 定后，在填料表面上生長了大量的微生物，并形成生物膜。在此過程中，填料和植物3的根 系直接阻攔截留，大部分有機物被生物膜吸附降解，污水中的N、P 一部分作為營養物質被 微生物和植物吸收，一部分通過硝化、反硝化作用被去除。人工濕地底部設有天然粘土防滲 層8，以防止污水滲漏污染地下。經過處理后的污水通過溢流作用進入集水區9，最后通過 出水管10排出。
權利要求
一種焦粉-鋼渣復合填料潛流人工濕地系統，主要由進水管、配水區、潛流人工濕地池體、焦粉-鋼渣復合填料床、集水區、出水管等組成。潛流人工濕地進水處設有進水管1及配水區2；人工濕地系統內設焦粉-鋼渣復合填料床；填料床底部設防水結構；潛流人工濕地出水處設有集水區9和出水管10。
2.根據權利要求1所述的焦粉-鋼渣復合填料潛流人工濕地系統，其特征在于人工 濕地系統內設焦粉-鋼渣復合填料床，其床體從上至下依次為沙、土覆蓋層4，焦粉5，鋼渣 6，礫石7。
3.根據權利要求1所述的焦粉-鋼渣復合填料潛流人工濕地系統，其特征在于人工 濕地填料床的底部以天然粘土防滲層8作為防水結構，以防止污水滲漏污染地下水。
全文摘要
本發明針對現有技術的不足，提供了一種采用焦粉-鋼渣作為復合填料、結構簡單、管理方便、不易堵塞、脫氮除磷效果好的潛流人工濕地污水處理系統，以達到增強人工濕地污水處理效果、提高城市污水處理廠二級出水水質的目的。主要由進水管、配水區、潛流人工濕地池體、焦粉-鋼渣復合填料床、集水區、出水管等組成，潛流人工濕地污水處理系統內設焦粉-鋼渣復合填料床，從上至下依次為沙土覆蓋層、焦粉、鋼渣、礫石，沙土覆蓋層上種植凈化污水能力強并適宜于本地環境條件的水生植物，填料床的底部以天然粘土防滲層作為防水結構。
文檔編號C02F3/32GK101851023SQ201010195589
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月9日 優先權日2010年6月9日
發明者吳盟盟, 張鑫, 王曉嬋, 王皓 申請人:北京神州瑞霖環保科技有限公司