申请日2013.07.05
公开(公告)日2014.02.19
IPC分类号C02F11/12; C02F11/02
摘要
一种用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，包括污泥进水管、调节池和至少一个人工湿地污泥处理池。人工湿地污泥处理池的池体内部自下到上依次铺设有防渗膜、用于收集污泥渗滤液的砾石排水层、用于净化污泥渗滤液的砾石过滤层，以及用于泥水分离的沙层，沙层之上为干化污泥形成的泥饼层，泥饼层之上为待处理的污泥层;池体内部种植有湿地植物。本实用新型通过植物的蒸腾作用和基质填料的渗滤作用，使得污泥得到充分的干化和稳定化处理，处理后的污泥体积可缩减到原来的4%～30%，污泥中可挥发性有机物含量可减少20%～30%。本实用新型的人工湿地污泥处理技术具有污泥减量化和稳定化处理效果显著、建设运行费用低、环境友好等优点。
权利要求书
1.一种用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，其特征在于：包括污泥进水管(1)、调节池(2)和至少一个人工湿地污泥处理池(3);
所述人工湿地污泥处理池(3)的池体(16)内部自下到上依次铺设有用于收集污泥渗滤液的砾石排水层(7)、用于净化污泥渗滤液的砾石过滤层(8)，以及用于泥水分离的沙层(9)，沙层(9)之上为干化污泥形成的泥饼层(10)，泥饼层(10)之上为待处理的污泥层(11);池体(16)内部种植有湿地植物(14);池体(16)上部设有污泥布水管(4)，污泥布水管(4)的入水口由管路与调节池(2)连接，出水口朝向池内;池体(16)底部的砾石排水层(7)内横向设有渗滤液集水管(12)，渗滤液集水管(12)上分布有穿孔(15)，渗漉液集水管(12)一端与向外伸出池体的渗滤液排出管(5)连接，一端与向上伸出池体的通气管(13)连接。
2.根据权利要求1所述的用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，其特征在于：所述人工湿地污泥处理池(3)为两个以上，两个以上人工湿地污泥处理池(3)由管路相互并联，并与调节池(2)连接。
3.根据权利要求1所述的用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，其特征在于：所述人工湿地污泥处理池(3)的总面积由处理污泥量确定或负责人口总数确定，单个池体面积为5～1000 m2，池体深度为2～5m，池底有至少1%的坡度。
4.根据权利要求1所述的用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，其特征在于：所述池体(16)为矩形，污泥布水管(4)沿池体长向布置，污泥布水管(4)上间隔分布有出水口。
5.根据权利要求1所述的用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，其特征在于：所述池体(16)的材质为混凝土、泥土、塑料或金属。
6.根据权利要求1所述的用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，其特征在于：所述池体(16)底部铺设有防渗膜(6)，防渗膜(6)为土工膜或防水涂层。
7.根据权利要求1所述的用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，其特征在于：所述砾石排水层(7)、砾石过滤层(8)和沙层(9)分别为粒径30～60mm的砾石、粒径2～10mm的砾石和粒径0.5～1mm的沙，其铺设厚度分别为10～25cm、10～80cm、10～30cm。
8.根据权利要求1所述的用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，其特征在于：所述渗滤液集水管(12)为PVC管，其上的穿孔(15)孔径为5～50mm，孔间距为2～10cm，两排孔分别与水平面呈45°角;或者渗滤液集水管为未上釉的陶土管。
9.根据权利要求1所述的用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，其特征在于：所述湿地植物(14)为芦苇、香蒲、水葱、黄菖蒲或千屈菜。
说明书
用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于污泥处理的人工湿地系统。
背景技术
“十一五”期间，我国污水处理产业得到了迅速发展，污水处理能力及处理率增长迅速，带来了污泥产量迅猛增长。截止2012年底，全国污水处理厂3300多座，日处理污水量达1.42亿吨，污泥产生量超过3000万吨/日。大量的污泥若不经过妥善处理，随意堆放会造成严重的二次污染问题。
通常污水处理厂产生的污泥主要成分是水，以流体状态存在，其中固体含量仅占0.5～2%，而固体中大部分为微生物残体，固体中有机组分占50～80%。因此，污泥处理的主要目的时降低污泥中的水分，减少污泥总体积，并将污泥中有机组分稳定化处理。污水处理厂现有的污泥处理工艺一般包括浓缩(专利号CN 100579924C)、脱水(CN 101784490 B)、厌氧消化(CN 100351187C)、好氧消化(CN101717173B)等，污泥处理费用昂贵，一般能占到整个污水处理厂运行费用的20%～60%。
实用新型内容
本实用新型提供一种用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，要解决污泥处理费用高，处理效率低，大量污泥得不得即时有效处理的技术问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
这种用于污泥干化和稳定化处理的人工湿地系统，包括污泥进水管、调节池和至少一个人工湿地污泥处理池;
所述人工湿地污泥处理池的池体内部自下到上依次铺设有用于收集污泥渗滤液的砾石排水层、用于净化污泥渗滤液的砾石过滤层，以及用于泥水分离的沙层，沙层之上为干化污泥形成的泥饼层，泥饼层之上为待处理的污泥层;池体内部种植有湿地植物;池体上部设有污泥布水管，污泥布水管的入水口由管路与调节池连接，出水口朝向池内;池体底部的砾石排水层内横向设有渗滤液集水管，渗滤液集水管上分布有穿孔，渗漉液集水管一端与向外伸出池体的渗滤液排出管连接，一端与向上伸出池体的通气管连接。
所述人工湿地污泥处理池为两个以上，两个以上人工湿地污泥处理池由管路相互并联，并与调节池连接。
所述人工湿地污泥处理池的总面积由处理污泥量确定或负责人口总数确定，单个池体面积为5～1000 m2，池体深度为2～5m，池底有至少1%的坡度。
所述池体为矩形，污泥布水管沿池体长向布置，污泥布水管上间隔分布有出水口。
所述池体的材质为混凝土、泥土、塑料或金属。
所述池体底部铺设有防渗膜，防渗膜为土工膜或防水涂层。
所述砾石排水层、砾石过滤层和沙层分别为粒径30～60mm的砾石、粒径2～10mm的砾石和粒径0.5～1mm的沙，其铺设厚度分别为10～25cm、10～80cm、10～30cm。
所述渗滤液集水管可为PVC管，其上的穿孔孔径为5～50mm，孔间距为2～10cm，两排孔分别与水平面呈45°角;或者渗滤液集水管为未上釉的陶土管。
所述湿地植物为芦苇、香蒲、水葱、黄菖蒲或千屈菜。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型的组成结构包括污泥进水管、调节池、人工湿地污泥处理池，污泥由进水管进入调节池，然后经过布水管进入人工湿地污泥处理池内。污泥在人工湿地污泥处理池中通过沙层进行泥水分离，渗滤液通过沙层进入过滤层净化，在排水层内通过集水管收集，之后经过排水管排出。而污泥在沙层之上沉积，形成干化的泥饼层，经过几轮污泥处理后，最终泥饼层用铲车运出。
人工湿地污泥处理池池底的防渗层用于防止渗滤液污染周边土壤，当人工湿地为土池时，通过土工膜进行防渗，若人工湿地池为混凝土结构，敷防水涂层。砾石排水层用于收集污泥渗滤液。砾石过滤层用于净化渗滤液。沙层用于泥水分离，将污泥隔离在沙层之上，而污泥渗滤液能够通过沙层渗入到下方的砾石过滤层。泥饼层不是铺设的，而是经过几轮污泥处理后，由干化的污泥堆积形成。泥饼层的形成能够促进后续污泥的过滤干化以及有机组分的降解。渗滤液集水管铺设在砾石排水层中，为穿孔花管，用于收集污泥渗滤液。通气管一端与大气相通，一端连接渗滤液集水管，用于向湿地内部通入氧气，以有易于污染物的降解。
本实用新型通过植物的蒸腾作用和基质填料的渗滤作用，使得污泥得到充分的干化和稳定化处理，处理后的污泥体积可缩减到原来的4%～30%，污泥中可挥发性有机物含量可减少20%～30%。与现有的污泥处理技术相比，该人工湿地污泥处理技术具有污泥减量化和稳定化处理效果显著、建设运行费用低、环境友好等优点。