一种污水处理厂尾水人工湿地系统及尾水处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种污水处理厂尾水人工湿地系统及尾水处理方法，该系统包括依次连接的臭氧尾气收集装置、臭氧尾气传输装置、缓冲池、水平潜流人工湿地和表面流人工湿地；缓冲池内设置尾气曝气器、立体弹性填料、尾水进水管和出水装置；水平潜流人工湿地从进水至出水依次设置进水区、主体区一、稳水区、主体区二和出水区。将臭氧尾气通过收集装置收集后经转输装置输送至缓冲池，与尾水充分接触后进入水平潜流人工湿地和表面流人工湿地处理净化出水水质。本申请利用臭氧尾气为尾水处理提供氧化剂，解决了臭氧尾气污染问题，提高了污染物削减效率，提升水体环境质量，同时节省了尾水人工湿地系统曝气所需能耗和成本。地系统曝气所需能耗和成本。地系统曝气所需能耗和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种污水处理厂尾水人工湿地系统及尾水处理方法


[0001]本专利技术涉及水环境治理领域，特别是一种污水处理厂尾水人工湿地系统及尾水处理方法。

技术介绍

[0002]目前国内大多数城镇污水处理厂尾水水质达到国家标准《城镇污水处理厂排放标准》GB18918
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2002中一级A标准，但是与《地表水环境质量标准》GB3838
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2002中规定的水质标准中数值还有较大差距，直接排入城市水体中依然会增加污染风险。作为再生水来源，污水处理厂尾水已经成为补充地表水的重要来源之一，因而对污水处理厂尾水的水质要求变得更为严格，使得相应的城镇污水厂急需找出经济有效的处理方法对其尾水进行深度处理。
[0003]臭氧氧化在城镇污水处理厂中用于深度处理、再生水处理和消毒，能够氧化有机物和其他还原性无机物，将难降解的大分子有机物分解成易于生物降解的中小分子有机物，还可以起到微絮凝作用和除臭功能。但是，在20℃水温时臭氧在水中的溶解度仅3～7mg/L，且在处理过程中接触时间短，氧化作用没有完全发挥，尚未利用的臭氧排出臭氧接触池后直接排入大气中不仅引起臭氧污染，而且造成资源浪费。需要找到臭氧尾气再次利用的方法，解决臭氧污染并实现废物利用和能源节约。
[0004]人工湿地技术通常用于污水处理厂尾水深度处理，降低出水中污染物含量，用于补充河道和湖泊等环境用水、绿地灌溉用水和环境卫生清洁用水。然而，尾水中COD以难降解有机物为主，需要强氧化剂氧化，氮以硝态氮为主，通过微生物反硝化作用脱氮。在处理过程中需要强化措施如辅助充氧和补充投加碳源等工程措施强化处理效果，达到有机物的去除和脱氮除磷的目的。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种污水处理厂尾水人工湿地系统及尾水处理方法，该污水处理厂尾水人工湿地系统利用臭氧尾气为氧源，氧化尾水中难降解有机物和其他还原性物质，既能解决污水处理出水中COD难以去除的问题和人工湿地反硝化碳源的问题，又能解决臭氧尾气污染及资源化的问题。臭氧尾气与污水厂尾水混合后，难降解有机物被氧化为可生物降解的小分子有机物，进入水平潜流人工湿地的主体区一和主体区二中经填料、微生物和植物的协同作用，实现脱氮除磷的效果，出水经表面流人工湿地进一步净化后，排入水体。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]本专利技术的第一个目的是提供一种污水处理厂尾水人工湿地系统，包括依次连接的臭氧尾气收集装置、臭氧尾气传输装置、缓冲池、水平潜流人工湿地和表面流人工湿地；其中：
[0008]臭氧尾气收集装置用于收集臭氧尾气，臭氧尾气传输装置用于将收集的臭氧尾气
传输至缓冲池内。他们可选用常用的收集装置，分别可选用压缩机和传输管道等装置，对于本领域技术人员来说，可根据实际需要，选择具有相应功能的装置。
[0009]缓冲池为封闭池体，其一端布置由进水口，另一端布置有出水口；缓冲池的底部布置有臭氧尾气进气管，臭氧尾气进气管上间隔布置有多个尾气曝气器；臭氧尾气传输装置的出气口与臭氧尾气进气管的进气口连通；
[0010]水平潜流人工湿地沿水流方向依次设置进水区、主体区一、稳水区、主体区二和出水区，水平潜流人工湿地表面种植有挺水植物；
[0011]表面流人工湿地种植有浮叶植物、漂浮植物和挺水植物。
[0012]作为优选的技术方案，缓冲池顶部封闭，设置为地埋式或半地埋式；进水口的出水端连接有多个进水管，包括分布在缓冲池上部的上部进水管和分布在缓冲池中下部的下部进水管。缓冲池内填充有立体弹性填料，缓冲池的池容利用率为80％～90％。
[0013]作为优选的技术方案，所述缓冲池内还安装有出水装置。出水装置可为导流板或穿孔管。当设计为导流板时，水从导流板与池壁之间溢流至出水口；当设计为穿孔管时，穿孔管集水的方式是穿孔管与出水口相连，池内水通过穿孔管上的若干小孔收集溢流至管内，经出水口流出。
[0014]作为优选的技术方案，水平潜流人工湿地的进水区前端设置有穿孔花墙和进水渠，出水区后端设置有穿孔花墙和集水渠；进水区和出水区内均铺设有卵石；主体区一内铺设有沸石
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无烟煤混合填料，所述稳水区铺设有砾石，稳水区下部安装有穿孔排泥管，所述主体区二内铺设有人工陶粒。进一步优选的，进水区和出水区的顶部区域种植有单子叶挺水植物；所述主体区一、稳水区、主体区二的顶部区域均种植有双子叶挺水植物。
[0015]本专利技术的第二个目的是提供一种污水处理厂尾水处理方法：其是利用如第一个目的中所述的污水处理厂尾水人工湿地系统完成的，包括以下步骤：利用臭氧尾气收集装置收集臭氧尾气，然后通过臭氧尾气传输装置输送至臭氧尾气进气管中，污水处理厂尾水在缓冲池与臭氧尾气混合后，经水平潜流人工湿地和表面流人工湿地处理，尾水和臭氧尾气得到净化后，排放入水体。进一步的，水平潜流人工湿地坡度为0～0.5％；主体区一中水力停留时间为0.5～1.0d；主体区二中水力停留时间为0.1～0.5d；表面流人工湿地水深为0.5～1.2m。
[0016]缓冲池中设置的若干立体弹性填料上下固定在池体内，竖直分布在缓冲池内，填充比设计为50％～70％，即填料体积占池内水体积的比例为50％～70％，在水流和气流冲击下搅动水流，切割气泡，提高传质效应。为防止短流，采用多点进水和溢流出水方式。水平潜流人工湿地采用完全自流方式，为保证水流顺畅且尽量减少湿地挖潜深度，在稳水区设置下，设计坡度为0～0.5％。水平潜流人工湿地设置稳水区，填充砾石块，尺寸较大，孔隙率高，主要用以调整水流和排出主体区一带来的沉泥。水平潜流人工湿地主体区一和主体区二的主要作用是脱氮除磷，所以水力停留时间考虑了反硝化细菌的世代时长和填料对磷的吸附。主体区一水力停留时间为0.5～1.0d，即12～24h，主体区二水力停留时间为0.1～0.5d，即2～12h。主体区一水力停留时间较长的原因还考虑到难降解有机物被氧化为可生物降解有机物而提供碳源的效果，停留时间较短则部分难降解有机物尚未氧化就随水流继续流走，起不到碳源作用。而且，在主体区一种，沸石
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无烟煤混合填料吸附的大量TN在填料表面微生物作用下利用碳源被反硝化成为氮气，停留时间较短TN去除也会效率下降。表面
流人工湿地以植物净化为主，根据不同水深种植浮叶植物、漂浮植物和挺水植物，水深为0.5～1.2m。靠近岸边的0～0.7m的区域种植挺水植物和漂浮植物，水深0.8～1.0m处种植漂浮植物和浮叶植物，中心1～1.2m水深位置不种植植物，以利于水流流动和复氧。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018]污水处理厂臭氧深度处理工艺中释放的臭氧尾气中含有臭氧和氧气，其中氧气占约80％，直接排入大气不仅造成能量浪费，而且极少量(0.01
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0.02mg/m3)臭氧也会带来空气污染，影响人体健康。臭氧尾气由于含有臭氧和氧气，具有氧化性，能够氧化污水中还原性物质，改善水质。通过将臭氧尾气收集传输至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水处理厂尾水人工湿地系统，其特征在于：包括依次连接的臭氧尾气收集装置、臭氧尾气传输装置、缓冲池、水平潜流人工湿地和表面流人工湿地；其中：所述缓冲池为封闭池体，其一端布置由进水口，另一端布置有出水口；所述缓冲池的底部布置有臭氧尾气进气管，所述臭氧尾气进气管上间隔布置有多个尾气曝气器；所述臭氧传输装置的出气口与臭氧尾气进气管的进气口连通；所述水平潜流人工湿地沿水流方向依次设置进水区、主体区一、稳水区、主体区二和出水区，所述水平潜流人工湿地表面种植有挺水植物。2.根据权利要求1所述的污水处理厂尾水人工湿地系统，其特征在于：所述进水口的出水端连接有多个进水管，包括分布在缓冲池上部的上部进水管和分布在缓冲池中下部的下部进水管。3.根据权利要求2所述的污水处理厂尾水人工湿地系统，其特征在于：所述缓冲池内填充有立体弹性填料。4.根据权利要求2所述的污水处理厂尾水人工湿地系统，其特征在于：所述缓冲池内还安装有出水装置；所述出水装置为导流板或穿孔管。5.根据权利要求1至4任一项所述的污水处理厂尾水人工湿地系统，其特征在于：所述缓冲池为地埋式或半地埋式。6.根据权利要求1所述的污水处理厂尾水人工湿地系统，其特征在于：所述水平潜流人工湿地的进水区前端设置有穿孔花墙和进水渠，所述出水区后端设置有穿孔花墙和集水渠...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟亚，鲍韬，侯红勋，马玉萍，吴可，勾全增，蒋涛，
申请(专利权)人：中节能国祯环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：