申请日2013.08.22
公开(公告)日2015.01.21
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种应用于微污染水处理人工湿地的强化脱氮除磷预处理方法和装置，该方法适用于微污染湖(河)水、污水处理厂尾水等的深度处理，该装置从上到下分别为植物浮床层，微生物床填料，填充粒层和承托层，另外还有反冲洗设备。本发明装置充分利用了装置内空间，植物-微生物可拦截、吸附、吸收富集、分解部分污染物;沸石-钢渣-石灰石填料的组合能有效去除水中的氮、磷等污染物，以确保后续人工湿地的出水水质指标均能达到相关高品质水使用标准;设置反冲洗流程，有助于提高净化效率，延长装置使用寿命。
权利要求书
1.一种微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理的装置，设置在 处理池中，其特征在于：在所述的处理池壁内至少分成两格，每格内为一 个相对独立的交替运行的处理区，每格处理区内从上到下依次设置的植物 浮床层(2)、微生物床填料层(3)、高吸附性、高反应活性离子含量的填 料层(4)、承托层(5);各格处理区底部相通，每格内部设有虹吸排水设 备;
所述的植物浮床层(2)上种植水生植物;所述的微生物床层(3)中 附着的生物膜;所述的高吸附性、高反应活性离子含量的填料层(4)由所 述的承托层(5)支撑;所述的承托层(5)为穿孔滤板;
所述的植物浮床层(2)采用模块化单体设计，单元浮块可拼接，每个单 元浮块中间包含1个种植筐，种植筐内充填一定量砂石基质，种植筐上边 缘卡置于浮块中间，方便拆卸，单元浮块下方周边设置框架，框架下方悬 挂微生物床填料;
在所述的池壁(1)还设置有将池壁(1)内的水排走的虹吸排水设备 (6)。
2.根据权利要求1所述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处 理的装置，其特征在于：所述的水生植物包括风车草、美人蕉、香蒲、水 葱。
3.根据权利要求1所述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处 理的装置，其特征在于：所述的高吸附性、高反应活性离子含量的填料层 (4)中填充有沸石、钢渣和石灰石颗粒。
4.根据权利要求3所述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处 理的装置，其特征在于：在所述的高吸附性、高反应活性离子含量的填料 层(4)从上到依次是沸石填充层、钢渣填充层和石灰石填充层。
5.根据权利要求3或4所述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的 预处理的装置，其特征在于：沸石的粒径范围为16～32mm;钢渣的粒径范 围为16～32mm;石灰石的粒径范围为32～50mm;所述的沸石、钢渣、石 灰石体积比为1:1:1。
说明书
一种微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷预处理方法及装置
技术领域
本发明涉及环境工程污水处理领域，特别涉及一种微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理方法及装置，适用于处理微污染水：污水处理厂尾水、微污染湖(河)水等。
背景技术
随着我国工业化和城镇化的迅速发展，人们在生产、生活过程中排放出来的污染物对水环境的污染已经愈演愈烈，水中的污染物不断增多，这些污染物在水中分布广泛、浓度低、难降解、作用持久，导致水体富营养化，水华现象时有发生。根据最小因子定律：低于某种生物需要的最少量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。而氮、磷正是水中生物所需最少量的物质，因此水中的氮、磷量决定着水体富营养化的程度，也是水环境恶化最举足轻重的因素。污水深度处理的目的：一是去除悬浮和有机物质、脱色除臭，使出水进一步澄清和稳定;二是脱氮除磷、消毒、杀菌，消除能够导致水体富营养化的因素和有毒有害物质;三是去除某些无机成分，满足回用的具体要求。由于微污染水体中氮、磷含量较低，而常规处理工艺脱氮除磷存在着相互制约的因素，同步脱氮除磷效率不高，且对于低含量的氮、磷去除效率更低，而对于人工湿地深度处理工艺而言，微污染水脱氮除磷更为不易，尤其是脱氮，因此为降低人工湿地投资，提高人工湿地处理效率及使用寿命，使得出水氮、磷指标等能完全达到相关高品质水使用标准，需要在人工湿地前设置高效脱氮除磷的预处理装置。当前用于深度处理的人工湿地预处理装置脱氮除磷效率均很低，而加药的方式对氮的去除率低，且运行费用高，产生的化学污泥容易造成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于针对用于深度处理的人工湿地预处理装置脱氮除磷效率低的不足，提供一种应用于微污染水处理人工湿地的强化脱氮除磷预处理方法及装置。
本发明的技术方案是：一种微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理方法，包括以下步骤，
A、植物去除污染物的步骤，该步骤利用植物浮床上的水生植物根系直接拦截、吸附、吸收富集水中部分污染物;
B、微生物分解污染物的步骤，该步骤利用水生植物根系为微生物床上生物膜提供微富氧环境，从而使得水中部分污染物在生物膜中得到逐层净化;
C、采用矿物颗粒物理、化学作用去除水中大部分氨氮和磷的步骤，该步骤中采用具有高吸附性、高离子含量的填料去除水中大部分氨氮和磷;
D、虹吸排水的步骤，该步骤利用虹吸原理进行反冲洗排水，反冲洗水也可通过后续人工湿地进行处理。
E 、反冲洗的步骤，该步骤中利用通过步骤A、步骤B、步骤C处理后的水反向流过填料，对填料进行冲洗。
进一步的，上述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理方法中：所述的步骤A中，通过植物浮床上的水生植物直接拦截、吸附、吸收富集部分污染物。
进一步的，上述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理方法中：所述的步骤B中，通过水生植物根系为微生物床上生物膜提供微富氧环境，从而使得水中部分污染物在生物膜中得到逐层净化。
进一步的，上述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理方法中：所述的步骤C中：高吸附性、高反应活性离子含量的填料包括沸石、钢渣、石灰石颗粒。
本发明的另外一个目的是提供一种实施上述预处理方法的装置，该微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理的装置，设置在处理池中，包括池壁，在所述的池壁内从上到下依次设置的植物浮床层、微生物床填料层、高吸附性、高离子含量的填料层、承托层;
所述的植物浮床层上种植水生植物;所述的微生物床填料层中附着生物膜;所述的高吸附性、高反应活性离子含量的填料层由所述的承托层支撑;所述的承托层为穿孔滤板;
在所述的池壁还设置有将池壁内的水排走的虹吸排水设备。
进一步的，上述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理的装置中：所述的水生植物包括风车草、美人蕉、香蒲、水葱等。
进一步的，上述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理的装置中：所述的高吸附性、高反应活性离子含量的填料层中填充有沸石、钢渣和石灰石颗粒。
进一步的，上述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理的装置中：在所述的高吸附性、高离子含量的填料层从上到依次是沸石填充层、钢渣填充层和石灰石填充层。
进一步的，上述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理的装置中：沸石的粒径范围为16～32mm;钢渣的粒径范围为16～32mm;石灰石的粒径范围为32～50mm。
进一步的，上述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理的装置中：所述的沸石、钢渣、石灰石体积比为1:1:1。
进一步的，上述的微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷的预处理的装置中：所述的池壁内还设有反冲洗排渠。
利用本方法设计的预处理装置运行效果稳定，方便操作，利用沸石-钢渣-石灰石填料对氨氮的吸附、离子交换、络合配位、增溶作用，对磷的沉淀-化学吸附-物理吸附作用，产生强化脱氮除磷的效果，且上层的植物浮床-微生物床系统也能去除部分污染物，使得后续人工湿地的处理负荷降低，从而提高其净化效率，使系统出水能达到相关高品质水使用标准
下面结合具体实施例对本发明作较为详细的描述。