化區16、預制蓋板17、深度凈化區18、排放管19、強化硝化區植物20、深度凈化區植物21、凈化排水區22、入水管23。
[0030]本實施例中,人工濕地I前端為布水區5,中間從下往上依次為集水集泥區10、反應區8、細沙層7和土壤層6,后端為濕地排水區12,濕地植物9種植于土壤層6中,多孔板11位于集水集泥區10后端;所述強化硝化生態溝渠2包含生物沸石區14、強化硝化區植物20和出水管15 ;所述強化反硝化生態溝渠3前端為固體碳源反硝化區16,預制蓋板17位于固體碳源反硝化區16之上,深度凈化區18位于強化反硝化生態溝渠3后端,深度凈化區植物21種植于深度凈化區18表層。
[0031]本實例中,人工濕地I 土壤層6厚度為1cm ;細沙層7厚度為5cm ;反應區8填充的基質為磚渣,粒徑為10mm,填充的厚度為40cm ;集水集泥區10底部傾斜,前端與反應區8底部平齊,后端的底部比反應區8底部低20cm,填充的基質為礫石,粒徑為3.5cm ;多孔板11為水泥預制板,孔徑為2cm,其上端比反應區8底部低5cm,下端與集水集泥區10底部平齊;濕地排水區12的底部比集水集泥區10后端底部低30cm ;排水管13與細沙層7底部平齊;濕地植物9為菖蒲。
[0032]本系統中,強化硝化生態溝渠2由天然溝渠改造而成,橫截面為梯形,長X (上底+下底)X高=3mX (0.8m+0.5m) X0.6m。溝渠底部采用水泥砂漿襯底,坡壁采用水泥抹漿護坡,底部的角度為5° ;生物沸石區14包含上下兩層,上層填充沸石的粒徑為10mm,填充厚度為5cm ;下層填充沸石的粒徑為5_,填充厚度為15cm ;強化硝化區植物20為黑麥草;出水管15位于強化硝化生態溝渠2后端的底部。
[0033]本系統中,強化反硝化生態溝渠3由天然溝渠改造而成,橫截面為梯形,長X (上底+下底)X高=4mX (0.8m+0.5m) X0.6m溝渠底部采用水泥砂漿襯底,坡壁采用水泥抹漿護坡,底部的角度為2° ;固體碳源反硝化區16填充的固體碳源為水稻秸桿,填充厚度為30cm,填充長度為2m。預制蓋板17為方形水泥板,鋪設在固體碳源反硝化區16之上,主要功能為防止固體碳源流失。深度凈化區18填充基質為磚渣,填充高度為30cm ;深度凈化區18分為前后長度相等的兩段,前段磚渣粒徑為30mm,后段磚渣粒徑為10mm。排放管19與固體碳源反硝化區16上表面平齊。深水凈化區植物21為美人蕉。
[0034]本系統以間歇方式運行,每天進水I次,每次進水時間為lh,其余時間靜置。
[0035]本實施例中其工作過程是:
[0036](I)按照上述分散養豬沖洗水深度處理的多段生態溝渠系統的要求,構建處理水量為200L/d的系統。
[0037](2)進水C0D、總氮、總磷和大腸桿菌濃度均值分別為400、230、30mg/L和500 X 13個/lOOmL,每天進水I次,每次進水lh,進水期和間歇期的比值為1:23。
[0038](3)運行30d后,將預制蓋板移開,向固體碳源反硝化區添加5.6kg稻桿。
[0039](4)實驗結果表明,系統能持續穩定的運行,出水C0D、總氮、總磷和大腸桿菌濃度分別為200、50、2mg/L和< I X 13個/1OOmL,低于《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596-2001)相關指標限值。
[0040]實施例2
[0041]如圖1和圖2所示,一種處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統,包括串聯設置的人工濕地1、強化硝化生態溝渠2和強化反硝化生態溝渠3,在人工濕地I的前端設置有布水區5,后端設置有濕地排水區12,人工濕地I從下至上依次包括集水集泥區10、反應區8、細沙層7和土壤層6,強化硝化生態溝渠2包括生物沸石區14,強化反硝化生態溝渠3包括前后相鄰的固體碳源反硝化區16和深度凈化區18。
[0042]在固體碳源反硝化區16上設置有預制蓋板17,在深度凈化區18的后端設置有凈化排水區22,在布水區5的上部設置有布水管4,在集水集泥區10的后端設置有多孔板11,連通人工濕地I和濕地排水區12,在強化硝化生態溝渠2前端的上部設置有排水管13,連通濕地排水區12和強化硝化生態溝渠2,強化反硝化生態溝渠3的底部低于強化硝化生態溝渠2的底部,強化硝化生態溝渠2和強化反硝化生態溝渠3之間通過出水管15連接,出水管15處于強化硝化生態溝渠2后端的下部,預制蓋板17的上部;在強化反硝化生態溝渠3后端的下部設置有入水管23,連通強化反硝化生態溝渠3和凈化排水區22,在凈化排水區22后端的上部設置有排放管19。
[0043]在人工濕地I中,集水集泥區10的上表面為水平,下表面為傾斜設置,厚度由前端向后端逐漸增加,后端高度為30cm,在集水集泥區10填充有粒徑為3cm的爍石;
[0044]多孔板11為水泥預制板,孔徑為2?3cm,其上端與集水集泥區10的上表面之間的距離為5cm,下端與集水集泥區10后端的底部平齊;土壤層6厚度為20cm ;細沙層7厚度為5cm ;反應區8填充有磚渣、鋼渣、高爐渣中的一種或多種的混合基質,粒徑為5mm,填充的厚度為60cm ;
[0045]濕地排水區12的底部低于集水集泥區10后端底部20cm,排水管13的設置高度與細沙層7的底部的高度一致,強化硝化生態溝渠2前端的底部與濕地排水區12的底部的高度一致,強化硝化生態溝渠2由天然溝渠改造而成,溝渠底部采用水泥砂漿襯底,坡壁采用水泥抹漿護坡,底部為由前至后傾斜設置,傾斜角度為10° ;生物沸石區14包括上下兩層,上層填充粒徑為7_的沸石,填充厚度為5cm,下層填充粒徑為3_的沸石,填充厚度為25cm0
[0046]強化反硝化生態溝渠3由天然溝渠改造而成,溝渠底部采用水泥砂漿襯底,坡壁采用水泥抹漿護坡,底部為由前至后傾斜設置,傾斜角度為1° ;固體碳源反硝化區16填充的固體碳源為玉米秸桿、小麥秸桿、蘆葦桿、水稻秸桿、稻殼中的一種或幾種的混合物,填充厚度為20cm。
[0047]預制蓋板17為方形水泥板,深度凈化區18的填充基質為磚渣、鋼渣、高爐渣中的一種或幾種的混合物,填充高度為20cm ;深度凈化區18分為前后兩段,前段中的填充基質的粒徑為20mm,后段中的填充基質的粒徑為5mm ;排放管19的設置高度與固體碳源反硝化區16的上表面的高度一致。在土壤層6的表層、生物沸石區14的表層和深度凈化區18的表層中分別種植有濕地植物9、強化硝化區植物20和深度凈化區植物21,濕地植物9為菖蒲,強化硝化區植物20為黑麥草,深度凈化區植物21為美人蕉。
[0048]一種采用本發明處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統處理養殖廢水的方法,包括如下步驟:
[0049]方法包括進水期和靜置期,通過進水期和靜置期的輪換使系統以間歇方式運行,經厭氧處理后的養殖廢水經布水管進入人工濕地I中的布水區5,養殖廢水中的有機物、SS(固體懸浮物濃度)、總磷、致病菌在反應區被去除,處理后的水和剩余污泥由多孔板11流入濕地排水區12,水由排水管13流入強化硝化生態溝渠2,污泥定期用潛污栗抽出;其中,在進水期,廢水中的氨氮被生物沸石區14中的生物沸石快速吸附,靜置期則在自然復氧條件下,由生物沸石再生產生硝酸鹽氮;靜置期產生的硝酸鹽氮在下一個運行周期的進水期,隨水流入強化反硝化生態溝渠3中的固體碳源反硝化區16,被反硝化微生物利用固體碳源為底物,還原為氮氣;水中剩余的有機物、SS和總磷在深度凈化區18被進一步去除。其中,系統每天進水I次,每次進水時間為0.5?2h,其余時間靜置。
[0050]實施例3
[0051]如圖1和圖2所示,一種處理分散養豬沖洗廢水的人工濕地-生態溝渠系統,包括串聯設置的人工濕地1、強化硝化生態溝渠2和強化反硝化生態溝渠3,在人工濕地I的前端設置有布水區5,后端設置有濕地排水區12,人工濕地I從下至上依次包括集水集泥區10、反應區8、細沙層7和土壤層6,強化硝化生態溝渠2包括生物沸石區14,強化反硝化生態溝渠3包括前后相鄰的固體碳源反硝化區16和深度凈化區18。
[0052]在固體碳源反硝化區16上設置有預制蓋板17,在深度凈化區18的后端設置有凈化排水區22,在布水區5的上部設置有布水管4,在集水集泥區10的后端設置有多孔板11,連通人工濕地I和濕地排水區12,在強化硝化生態溝渠2前端的上部設置有排水管13,連通濕地排水區12和強化硝化生態溝渠2,強化反硝化生態溝渠3的底部低于強化硝化生態溝渠2的底部,強化硝化生態溝渠2和強化反硝化生態溝渠3之間通過出水管15連接,出水管15處于強化硝化生態溝渠2后端的下部,預制蓋板17的上部;在強化反硝化生態溝渠3后端的下部設置有入水管23,連通強化反硝化生態溝渠3和凈化排水區22,在凈化排水區22后端的上部設置有排放管19。