申请日2018.07.23
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号C02F3/32; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，包括：依次连接在MBR出水方向的、提升泵房、防堵塞调节池、布水渠Ⅰ、潜流湿地、布水渠Ⅱ、表流湿地、出水渠、生态缓冲带景观，其中，潜流湿地包括独立的潜流湿地Ⅰ和潜流湿地Ⅱ;表流湿地包括独立的表流湿地Ⅰ和表流湿地Ⅱ;所述生态缓冲带景观为水陆两栖植被带。本发明采用将MBR工艺处理后的废水输入人工湿地和生态缓冲带景观进行再处理，实现了对废水的完全有效处理，使废水处理后出水中氮、磷、悬浮物含量、有机物等含量显著减低，很好的解决了废水中氮、磷、悬浮物含量、饲用有机物等超标的问题;使年均出水水质SS<30mg/L、BOD5<3、CODcr<15、NH3‑N<0.5、TP(总磷)<0.1。
权利要求书
1.一种对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，包括：
提升泵房，其采用半地下式的双层钢筋混凝土结构;所述提升泵房输入经MBR处理后的废水;
位于提升泵房下游的防堵塞调节池，其通过管道与提升泵房连通;所述防堵塞调节池将MBR处理后的废水进行预处理调节，减少固体杂质，避免堵塞下游管道及人工湿地系统;
位于防堵塞调节池下游的布水渠Ⅰ，其通过管道与防堵塞调节池连通以输出经防堵塞调节池预处理调节的废水;
位于布水渠Ⅰ下游的潜流湿地，其包括独立的潜流湿地Ⅰ和潜流湿地Ⅱ;所述潜流湿地通过过水管与布水渠Ⅰ连通进行布水;
位于潜流湿地下游的布水渠Ⅱ，其通过管道与潜流湿地的出水口连接;
位于布水渠Ⅱ下游的表流湿地，其包括独立的表流湿地Ⅰ和表流湿地Ⅱ;所述表流湿地通过过水管与布水渠Ⅱ连通进行布水;
位于表流湿地下游的出水渠，其通过管道与表流湿地的出水口连接;
位于出水渠下游的生态缓冲带景观;其通过管道与出水渠连通;所述生态缓冲带景观为水陆两栖植被带。
2.如权利要求1所述的对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，所述提升泵房的长6～8m、宽3.5～4.5m、高7.6～8.5m，其中2.5～3m位于地下。
3.如权利要求1所述的对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，所述布水渠Ⅰ和布水渠Ⅱ的结构相同，其外墙主体结构为浆砌石，所述布水渠Ⅰ和布水渠Ⅱ均通过其墙体上部10～12根过水管布水。
4.如权利要求1所述的对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，所述生态缓冲带景观培植的物种为蒙古香蒲、小香蒲、草泽泻、看麦娘、稗草、扁秆草、水藜中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，所述防堵塞调节池包括：
调节池本体，其内部具有容纳废水的空间;
过滤网，其通过支撑架置于调节池本体的中部;所述支撑架一端与过滤网可拆卸连接;另一端可拆卸连接在调节池本体的上端边缘;
调节池封盖，其盖合在调节池本体的上端;所述调节池封盖上设置有搅拌装置;所述搅拌装置包括位于调节池封盖上部的驱动装置和位于调节池封盖下部的搅拌轴和搅拌轴上固定的锚式搅拌器;所述驱动装置为搅拌电机;所述锚式搅拌器位于调节池本体内且位于过滤网的上方。
6.如权利要求1所述的对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，所述潜流湿地的墙体主结构为浆砌石结构;所述潜流湿地的池底和出口侧池壁上分别设有池底沸石填料层和池壁填料层，池壁填料层与池内之间设有防水层且通过池底沸石填料层的底部的底端溢流口与池底沸石填料层连通，在池壁填料层顶部设有连接至布水渠Ⅱ的出水口;所述池底沸石填料层上依次设置有机物净化层和碎石填料层;所述碎石填料层上种植湿地植物;所述潜流湿地的顶部设置朝向碎石填料层的布水管，所述布水管上均匀分布有出水孔;所述布水管连接过水管将布水渠Ⅰ连通;所述池壁填料层由下往上依次是池壁沸石填料层、病原微生物吸附层、池壁碎石填料层;所述有机物净化层为硅藻土。
7.如权利要求6所述的对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，所述潜流湿地上的湿地植物为泽泻、芦苇、香蒲、雨久花中一种或几种;所述池底沸石填料层的厚度与有机物净化层的厚度的比例为1:1～2;所述有机物净化层的厚度与碎石填料层的厚度的比例为0.5～1:1;所述池壁沸石填料层的厚度与病原微生物吸附层的厚度的比例为1:2～3;所述病原微生物吸附层的厚度与池壁碎石填料层的厚度的比例为1～2:1;所述病原微生物吸附层为重量比为1:2:1:2的无烟煤、硅藻土、钢渣、凹凸棒土组成。
8.如权利要求6所述的对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，所述硅藻土替换为改性硅藻土，其制备方法为：将硅藻土在250～350℃下煅烧1～3h，然后将煅烧后的硅藻土送入大气压低温等离子体装置中，使硅藻土处于大气压低温等离子体的喷射出口处20～60mm，在大气压低温等离子体装置中按照5～15L/h的气流量通入气体，施加工作电压，形成等离子体射流，控制大气压低温等离子体装置的喷射出口的移动速度在5～15mm/s，使等离子体射流喷射于硅藻土上，对硅藻土处理30min，按重量份，将处理后硅藻土10～30份加入超临界反应装置中，同时加入质量分数为2～5%的壳聚糖溶液80～120份，搅拌，然后将体系密封，通入二氧化碳至30～45MPa、温度40～60℃下的条件下反应60～120min，卸压，干燥，得到改性硅藻土;所述工作电压采用高压交流电源提供，所述工作电压为35～100kV的交流电压，频率为100～300kHz;所述气体为空气、稀有气体/氧气、氧气、氮气、氨气中的一种或者多种的混合。
9.如权利要求1所述的对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，所述表流湿地的墙体主结构为浆砌石结构;所述表流湿地从下往上依次设置表流湿地沸石填料层和表流湿地碎石填料层;所述表流湿地碎石填料层上种植湿地植物;所述表流湿地顶部的一端设置布水管;所述表流湿地顶部的另一端设置出水管，其通过过水管与布水渠Ⅱ连通。
10.如权利要求1所述的对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，其特征在于，所述表流湿地沸石填料层与表流湿地碎石填料层的厚度比为4:7;所述表流湿地碎石填料层上种植的湿地植物为芦苇、香蒲、雨久花中的一种或几种。
说明书
对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统
技术领域
本发明涉及一种人工湿地系统，具体涉及一种对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统。
背景技术
人工湿地技术起源于欧洲，早期的人工湿地由砂滤床和植物结合而产生的。由于植物根部和砂滤床的结合对污水处理效果很好，因此也叫做根区法，后来逐渐发展成为现在成熟的人工湿地，包括表流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地，人工湿地不仅早在欧美大规模建设，近年来在中国也有广泛的应用。人工湿地是一种与沼泽地类似的由人工建造和控制的综合生态系统，污水流经人工湿地时，依靠植物、土壤及微生物的处理得以净化。其原理为利用土壤、栽培的水生植物和填料上附着的微生物所构成的生态系统吸收和分解污水中的有机碳污染物和含有氮、磷的营养型污染物。它具有处理效果好、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低等特点，被广泛应用于农业点源和面源污染以及水体富营养化问题处理，保护生态环境。
在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。按照膜的结构可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜等，按膜孔径可划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。许多传统的生物水处理工艺相比，MBR具有以下主要优点：(1)出水水质优质稳定;(2)占地面积小，不受设置场合限制;(3)可去除氨氮及难降解有机物。但是对于一些污染严重的废水采用MBR工艺并不能够彻底的解决废水污染问题;因此，本发明中采用将MBR工艺处理后的废水输入人工湿地系统进行再处理，实现了对废水的完全有效处理。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种对MBR处理后的废水进行再处理的人工湿地系统，包括：
提升泵房，其采用半地下式的双层钢筋混凝土结构;所述提升泵房输入经MBR处理后的废水;
位于提升泵房下游的防堵塞调节池，其通过管道与提升泵房连通;所述防堵塞调节池将MBR处理后的废水进行预处理调节，减少固体杂质，避免堵塞下游管道及人工湿地系统;
位于防堵塞调节池下游的布水渠Ⅰ，其通过管道与防堵塞调节池连通以输出经防堵塞调节池预处理调节的废水;
位于布水渠Ⅰ下游的潜流湿地，其包括独立的潜流湿地Ⅰ和潜流湿地Ⅱ;所述潜流湿地通过过水管与布水渠Ⅰ连通进行布水;
位于潜流湿地下游的布水渠Ⅱ，其通过管道与潜流湿地的出水口连接;
位于布水渠Ⅱ下游的表流湿地，其包括独立的表流湿地Ⅰ和表流湿地Ⅱ;所述表流湿地通过过水管与布水渠Ⅱ连通进行布水;
位于表流湿地下游的出水渠，其通过管道与表流湿地的出水口连接;
位于出水渠下游的生态缓冲带景观;其通过管道与出水渠连通;所述生态缓冲带景观为水陆两栖植被带。
优选的是，所述提升泵房的长6～8m、宽3.5～4.5m、高7.6～8.5m，其中2.5～3m位于地下。
优选的是，所述布水渠Ⅰ和布水渠Ⅱ的结构相同，其外墙主体结构为浆砌石，所述布水渠Ⅰ和布水渠Ⅱ均通过其墙体上部10～12根过水管布水。
优选的是，所述生态缓冲带景观培植的物种为蒙古香蒲、小香蒲、草泽泻、看麦娘、稗草、扁秆草、水藜中的一种或多种。
优选的是，所述防堵塞调节池包括：
调节池本体，其内部具有容纳废水的空间;
过滤网，其通过支撑架置于调节池本体的中部;所述支撑架一端与过滤网可拆卸连接;另一端可拆卸连接在调节池本体的上端边缘;
调节池封盖，其盖合在调节池本体的上端;所述调节池封盖上设置有搅拌装置;所述搅拌装置包括位于调节池封盖上部的驱动装置和位于调节池封盖下部的搅拌轴和搅拌轴上固定的锚式搅拌器;所述驱动装置为搅拌电机;所述锚式搅拌器位于调节池本体内且位于过滤网的上方。
优选的是，所述潜流湿地的墙体主结构为浆砌石结构;所述潜流湿地的池底和出口侧池壁上分别设有池底沸石填料层和池壁填料层，池壁填料层与池内之间设有防水层且通过池底沸石填料层的底部的底端溢流口与池底沸石填料层连通，在池壁填料层顶部设有连接至布水渠Ⅱ的出水口;所述池底沸石填料层上依次设置有机物净化层和碎石填料层;所述碎石填料层上种植湿地植物;所述潜流湿地的顶部设置朝向碎石填料层的布水管，所述布水管上均匀分布有出水孔;所述布水管连接过水管将布水渠Ⅰ连通;所述池壁填料层由下往上依次是池壁沸石填料层、病原微生物吸附层、池壁碎石填料层;所述有机物净化层为硅藻土。
优选的是，所述潜流湿地上的湿地植物为泽泻、芦苇、香蒲、雨久花中一种或几种;所述池底沸石填料层的厚度与有机物净化层的厚度的比例为1:1～2;所述有机物净化层的厚度与碎石填料层的厚度的比例为0.5～1:1;所述池壁沸石填料层的厚度与病原微生物吸附层的厚度的比例为1:2～3;所述病原微生物吸附层的厚度与池壁碎石填料层的厚度的比例为1～2:1;所述病原微生物吸附层为重量比为1:2:1:2的无烟煤、硅藻土、钢渣、凹凸棒土组成。
优选的是，所述硅藻土替换为改性硅藻土，其制备方法为：将硅藻土在250～350℃下煅烧1～3h，然后将煅烧后的硅藻土送入大气压低温等离子体装置中，使硅藻土处于大气压低温等离子体的喷射出口处20～60mm，在大气压低温等离子体装置中按照5～15L/h的气流量通入气体，施加工作电压，形成等离子体射流，控制大气压低温等离子体装置的喷射出口的移动速度在5～15mm/s，使等离子体射流喷射于硅藻土上，对硅藻土处理30min，按重量份，将处理后硅藻土10～30份加入超临界反应装置中，同时加入质量分数为2～5%的壳聚糖溶液80～120份，搅拌，然后将体系密封，通入二氧化碳至30～45MPa、温度40～60℃下的条件下反应60～120min，卸压，干燥，得到改性硅藻土;所述工作电压采用高压交流电源提供，所述工作电压为35～100kV的交流电压，频率为100～300kHz;所述气体为空气、稀有气体/氧气、氧气、氮气、氨气中的一种或者多种的混合。
优选的是，所述表流湿地的墙体主结构为浆砌石结构;所述表流湿地从下往上依次设置表流湿地沸石填料层和表流湿地碎石填料层;所述表流湿地碎石填料层上种植湿地植物;所述表流湿地顶部的一端设置布水管;所述表流湿地顶部的另一端设置出水管，其通过过水管与布水渠Ⅱ连通。
优选的是，所述表流湿地沸石填料层与表流湿地碎石填料层的厚度比为4:7;所述表流湿地碎石填料层上种植的湿地植物为芦苇、香蒲、雨久花中的一种或几种。
本发明至少包括以下有益效果：本发明采用将MBR工艺处理后的废水输入人工湿地和生态缓冲带景观进行再处理，实现了对废水的完全有效处理，使废水处理后出水中氮、磷、悬浮物含量、有机物等含量显著减低，很好的解决了废水中氮、磷、悬浮物含量、饲用有机物等超标的问题;使年均出水水质SS<30mg/L、BOD5<3、CODcr<15、NH3-N<0.5、TP(总磷)<0.1。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。