曝氣人工濕地的制作方法
【專利摘要】本發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充碳源，所述曝氣復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氧池。該曝氣人工濕地可經濟有效地處理黑臭水體，能消除黑臭，達到《地表水環境質量標準》中的Ⅳ類或Ⅴ類標準。
【專利說明】
曝氣人工濕地
技術領域
[0001]本發明涉及廢水處理領域，尤其涉及治理黑臭水體的曝氣人工濕地。
【背景技術】
[0002]人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，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、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養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，河道的有機污染普遍存在且日益突出。由于截污不完善，生活污水、工業廢水直排河道，流經城鎮河段污染嚴重，水體出現季節性或終年黑臭，成為目前城市河道污染問題中亟待解決的水環境問題。黑臭水體是有機污染的一種極端現象，是由于水體缺氧，有機物腐敗而造成的。黑臭水體本身的特點也與其他狀態有很大不同。其理化環境表現為強還原性質，有機無機污染極其嚴重，水體有異味，已經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，食物網支離破碎，生態系統結構嚴重失衡，功能嚴重退化甚至喪失。
[0004]利用人工濕地治理黑臭水體這一經濟可行的辦法越來越受到重視，但是現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，可經濟有效地處理黑臭水體，能消除黑臭，達至IJ《地表水環境質量標準》中的IV類或V類標準。
【發明內容】
[0006]本發明的一個目的在于提供一種曝氣人工濕地，可經濟有效地處理黑臭水體，能消除黑臭，達到《地表水環境質量標準》中的IV類或V類標準。
[0007]為實現上述目的，本發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充碳源，所述曝氣復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于河道漫灘上。
[0010]較佳地，所述進水裝置前包括一預處理裝置，所述預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，所述預處理裝置還包括設于所述攔污柵后方的一濾網，所述濾網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，所述攔水堰設于所述預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，所述曝氣復氧池處理過的所述黑臭水體溢流至所述排水渠內，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荷為3?4kgB0D5/(m3d)，所述缺氧反硝化池的容積負荷為2?3kgB0D5/(m3d)。
[0015]較佳地，所述曝氣人工濕地的水力負荷為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]與現有技術相比，本發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氧池，好氧處理池對黑臭水體進行曝氣，主要發生硝化反應，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行反硝化脫氮反應，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充碳源，而無需另外補加碳源，降低了處理成本;曝氣復氧池對黑臭水體進行曝氣復氧，進一步去除黑臭水體中的COD和BOD;處理效果好，能消除黑臭，并達到《地表水環境質量標準》中的IV類或V類標準，且處理成本低，經濟適用。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明曝氣人工濕地的流程示意圖。
[0019]圖2為本發明曝氣人工濕地的結構示意圖。
[0020]圖3為本發明曝氣人工濕地垂直方向的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將參考附圖闡述本發明幾個不同的最佳實施例，其中不同圖中相同的標號代表相同的部件。下面結合附圖，詳細闡述本發明的實施例。
[0022]本發明實質在提供一種曝氣人工濕地I，可經濟有效地處理黑臭水體，能消除黑臭，達到《地表水環境質量標準》中的IV類或V類標準。
[0023]如圖1?2所示，河道內設有一攔水堰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設于河道漫灘上，不影響防洪，可節約用地。依照水流順序，曝氣人工濕地I包括預處理裝置20、輸水裝置30、好氧處理池40、缺氧反硝化池50以及曝氣復氧池60。預處理裝置20屬于攔水堰10附近，包括一攔污柵21以及設于攔污柵21后方的一濾網22，攔污柵21用于攔截黑臭水體中的漂浮物，濾網22用于攔截顆粒懸浮物。所述輸水裝置30包括一配水渠31以及一進水渠32，配水渠31與缺氧反硝化池50相連通，進水渠32與好氧處理池40相連通，配水渠31及進水渠32將經過預處理裝置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，通過進水渠32進入好氧處理池40內的黑臭水體的流量Q2與通過配水渠31進入缺氧反硝化池50內的黑臭水體的流量QI的比受水體水質的限制，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及曝氣復氧池60的曝氣管43均由一鼓風機房45控制及曝氣。輸水裝置30還包括設于好氧處理池40與缺氧反硝化池50之間的第一出水渠33，以及設于缺氧反硝化池50及曝氣復氧池60之間的第二出水渠34。經過預處理裝置20處理的黑臭水體自進水渠32和配水渠31的底部入口進入，然后進水渠32內的黑臭水體自進水渠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、生物三重協同作用，降解污水中的污染物質。其作用機理包括系統的吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀，微生物的分解、轉化，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，經過好氧處理池40處理的黑臭水體以及配水渠31中僅經預處理的黑臭水體自第一出水渠33的底部進入，并自第一出水渠33的頂部溢流至缺氧反硝化池50內，缺氧反硝化池50主要進行反硝化脫氮反應，需要厭氧的環境，保持氧含量低于0.5mg/L，缺氧反硝化池50的曝氣管43上開設的氣孔較好氧反應池及曝氣復氧池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中進入缺氧反硝化池50的僅經預處理的黑臭水體給反硝化細菌提供了碳源，無需另外添加。經過缺氧反硝化池50處理的黑臭水體自第二出水渠34的底部進入，并自第二出水渠34的底部溢流至曝氣復氧池60，曝氣復氧池60的曝氣管43對黑臭水體進行充分復氧，以進一步處理污水中的C0D、B0D。較佳地，配水渠31亦與第二出水渠34相連通，根據水質情況，部分配水渠31的僅經預處理的黑臭水體進入第二出水渠34，并自第二出水渠34進入曝氣復氧池60進行處理。經過曝氣復氧池60處理的黑臭水體已消除了黑臭，并達到《地表水環境質量標準》中的IV類或V類標準，經曝氣復氧池60處理過的黑臭水體溢流至一排水渠35，一部分經排水渠35輸送至攔水堰10的下游作為生態補水及景觀水，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的規格時，好氧處理池40的容積負荷為3?4kgB0D5/(m3d)，缺氧反硝化池50的容積負荷為2?3kgB0D5/(m3d)。曝氣人工濕地I的水力負荷為3?7m3/(m2d)。
[0026]當然，曝氣人工濕地I不僅可處理黑臭水體，與其他實施例中，曝氣人工濕地I也適用于受污染的河道及湖泊的水質修復，污水處理廠二級處理之后的尾水達標以及初期雨水處理，具有處理水量大、效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等優點。解決了傳統人工濕地占地面積大、處理效率低、氧氣供應不足及易堵塞等問題。
[0027]與現有技術相比，本發明的曝氣人工濕地I依次包括好氧處理池40、缺氧反硝化池50及曝氣復氧池60，好氧處理池40對黑臭水體進行曝氣，主要發生硝化反應，去除黑臭水體中的C0D、B0D、氨氮等污染物;缺氧反硝化池50主要進行反硝化脫氮反應，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中以補充碳源，而無需另外補加碳源，降低了處理成本;曝氣復氧池60對黑臭水體進行曝氣復氧，進一步去除黑臭水體中的COD和BOD;處理效果好，能消除黑臭，并達到《地表水環境質量標準》中的IV類或V類標準，且處理成本低，經濟適用。
[0028]以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。
【主權項】
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充碳源；以及 曝氣復氧池，所述曝氣復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氧池。2.如權利要求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于河道漫灘上。4.如權利要求1所述的曝氣人工濕地，其特征在于:所述進水裝置前包括一預處理裝置，所述預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，所述預處理裝置還包括設于所述攔污柵后方的一濾網，所述濾網用于攔截顆粒懸浮物。6.如權利要求4所述的曝氣人工濕地，其特征在于:還包括一攔水堰，所述攔水堰設于所述預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，所述曝氣復氧池處理過的所述黑臭水體溢流至所述排水渠內，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荷為3?4kgB0D5/(m3d)，所述缺氧反硝化池的容積負荷為2?3kgN03-N/(m3d)。9.如權利要求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荷為3?7m3/ (m2d)。10.如權利要求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】廣東開源環境科技有限公司