一种自主运行的A/O型潮汐流人工湿地的制作五分时时彩方法

文档序号:18892673发布日期:2019-10-15 22:10
一种自主运行的A/O型潮汐流人工湿地的制作五分时时彩方法

本发明属于人工湿地领域,涉及一种用于强化处理硝酸盐氮和进一步处理有机污染物,作为硝酸盐氮深化处理工艺的自主运行的A/O型潮汐流人工湿地装置。



背景技术:

A/O法为传统活性污泥法的一种,是目前在各种大中型污水处理厂中广泛应用的污水脱氮工艺。其中,A指代缺氧段,该段工艺主要服务于氮素的反硝化过程,O指代好氧段,该段工艺是有机物的降解和氮素硝化过程的主要场所。A/O工艺具有耐冲击负荷能力强,去除有机污染物及脱氮效能较好等优点。为了充分利用进水中的碳源参与反硝化过程,A/O法将反硝化过程前置,因此为了保证反硝化过程的顺利进行,需要有高强度的硝化液回流。但是,由此不可避免地导致部分硝酸盐氮进入后续处理工艺,对于整套污水处理系统的总氮去除效果造成了负面影响。在现阶段,随着“五水共治”工作逐步深化,将污水处理厂出水水质由一级A向准Ⅳ提升成为目前治污工作的迫切要求。所以,如何弥补A/O法的固有缺陷,提高后续处理工艺中硝酸盐氮的反硝化效能,提高总氮的去除效率,成为污水处理厂提标改造的必要需求。

人工湿地属于生态处理工艺的一种,利用物种共生、物质循环再生原理,使污水在湿地的基质、植物以及微生物的物理、生物作用下得到净化,使污水处理与资源化所得效益最大化。目前水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地广泛应用于中小型城市污水厂脱氮除磷工艺的深度净化处理,较传统污水生物处理工艺具有建造和运行成本低、管理简便、出水水质高等优点,成为传统活性污泥法工艺的有益补充。

潮汐流人工湿地是指在传统垂直潜流人工湿地的基础上,通过人为控制运行水位的升降,实现人工湿地内部淹水水位的周期性变化,使基质反复暴露于大气中,为气液界面在基质中的更新提供了条件,从而为人工湿地提升复氧效率的提高提供了可能。潮汐流人工湿地主要是利用床体饱和浸润面的潮汐运行产生的孔隙吸力将大气中的O2吸入床体,提高了湿地床体中的氧传输量及利用效率,进而强化了人工湿地有机物的降解作用和氨氮的硝化过程,较好地解决了传统人工湿地复氧率低的问题。但是,从实际运行效果来看,目前潮汐流人工湿地淹水与排空时间及速度需要人为控制,对控制的精度和准确度提出了较高要求。在实际运行过程中,潮汐流人工湿地普遍存在劳动强度大、控制精度差、生产效率低的缺点。如何实现潮汐流人工湿地的自主运行,提高其淹水与排空时间的控制精度,从而提高其污染物去除效能,是进一步拓展潮汐流人工湿地应用领域所面临的关键问题。



技术实现要素:

本发明是针对现有A/O法污水处理工艺和潮汐流人工湿地技术存在的上述问题,提供一种能够实现潮汐流人工湿地高精度自主运行,强化A/O法后续硝酸盐氮的反硝化过程,进一步降解有机污染物,显著提高A/O法出水水质的新型潮汐流人工湿地装置。

本发明的目的通过下列技术方案来实现。

一种自主运行的A/O型潮汐流人工湿地装置,包括上部的潮汐流处理区、下部的缺氧反硝化区。潮汐流处理区和缺氧反硝化区均为上敞口长方体立体结构,潮汐流处理区与缺氧反硝化区通过进水配水孔板连接。进水配水孔板上设置配水孔,潮汐流处理区设置虹吸出水管和虹吸套筒,虹吸套筒通过套筒支撑与进水配水孔板紧密连接。进水配水孔板下方设置处理区出水管,述缺氧反硝化区底部设置布水母管,布水母管上设置带布水孔的布水支管。

上述的潮汐流处理区由处理区前侧挡板、处理区后侧挡板、处理区左侧挡板和处理区右侧挡板、进水配水孔板围挡组成。

上述的处理区前侧挡板、处理区后侧挡板、处理区左侧挡板、处理区右侧挡板和进水配水孔板均为矩形平面薄板。

上述配水孔均匀分布于进水配水孔板上,且各配水孔之间的净距等于配水孔的直径,配水孔总面积与进水配水孔板上表面的面积之比为15%~20%。

上述的虹吸套筒为上封口和下开口的中空圆柱体,垂直设置于进水配水孔板上,底端通过套筒支撑与进水配水孔板连接,虹吸套筒底端的下沿内部与套筒支撑之间的空隙作为虹吸进水间隙。

上述的虹吸出水管垂直设置于虹吸套筒的中心位置,其顶端与虹吸套筒顶盖的间隙形成虹吸出水间隙,底端穿过进水配水孔板,通过等径90°弯头与处理区出水管左端紧密连接,处理区出水管右端穿过反硝化区右侧挡板伸出缺氧反硝化区外侧。

上述的缺氧反硝化区与潮汐流处理区长度和宽度相同,由反硝化区前侧挡板、反硝化区后侧挡板、反硝化区左侧挡板和反硝化区右侧挡板、反硝化区底板围挡组成。

上述缺氧反硝化区前侧挡板、反硝化区后侧挡板、反硝化区左侧挡板、反硝化区右侧挡板、反硝化区底板均为矩形平面薄板。

上述的布水支管以布水母管的管中线为对称轴,垂直于布水母管并水平呈“丰”字型左右对称布置,布水孔为圆形小孔,分别设置于各布水支管的圆形外壁上,对称分布于各布水支管的管中心轴线两侧。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

(1)碳源利用效率高,有机物得到较好的降解。本发明将缺氧区前置,将缺氧反硝化区放置在潮汐流处理区前,有利于充分利用上游工艺出水中剩余的碳源,使剩余碳源能够更有效的服务于反硝化过程,同时,如来水中有机物含量过多,又能够在潮汐流处理区得到充分降解。

(2)自主运行,连续工作,精度高。本装置的出水由虹吸出水管与潮汐流处理区水位的相对高度控制,从而达到提高装置精度并使其自主运行、连续工作的目的。

(3)潮汐流处理区复氧率高。处理区水位自动升降,可提高湿地床体中的氧传输量,使基质中的微生物能获得充足的氧气,改善湿地的氧环境,进而强化了有机物及氨氮的去除效果。

(4)反硝化区有较好的缺氧条件。普通的潮汐流人工湿地无法提供较好的缺氧条件,使得总氮去除率偏低,本装置反硝化区运行期间长期位于水层下部,与空气的隔绝性较好,可提供较好的缺氧环境,使得反硝化作用更好的进行。

(5)抗负荷冲击能力强。缺氧反硝化区长期处于淹水状态,进水可以较为快速地与缺氧反硝化区内原有污水混合,可有效地缓解进水流量和水质变化的波动,降低后续湿地的污染负荷。

(6)布水均匀。反硝化区采用“丰”字型布水,布水孔的间距根据水头损失沿布水母管、布水支管纵向的变化规律设置,配水孔均匀布于处理区底板,能保证湿地均匀进水。

(7)占地面积小。将潮汐流处理区与缺氧反硝化区在垂直方向上合建,有效地减少了对于土地的占用。

附图说明

图1为本发明一种自主运行的A/O型潮汐流人工湿地装置的俯视图。

图2为本发明一种自主运行的A/O型潮汐流人工湿地装置的正视图。

图3为本发明一种自主运行的A/O型潮汐流人工湿地装置的侧视图。

图4为图1的I-I剖视图。

图5为图1的II-II剖视图。

图6为图4的III-III剖视图。

图7为图1的A点大样图。

图8为图5的B点大样图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图1-8,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

一种自主运行的A/O型潮汐流人工湿地装置,包括上部的潮汐流处理区1、下部的缺氧反硝化区2。潮汐流处理区1和缺氧反硝化区2均为上敞口长方体立体结构,潮汐流处理区 1与缺氧反硝化区2通过进水配水孔板15连接。进水配水孔板15上设置配水孔151,潮汐流处理区1设置虹吸出水管16和虹吸套筒18,虹吸套筒18通过套筒支撑19与进水配水孔板15紧密连接。进水配水孔板15下方设置处理区出水管17,述缺氧反硝化区2底部设置布水母管27,布水母管27上设置带布水孔2800的布水支管280、281、282、283、284、285、 286、287、288、289。

所述的潮汐流处理区1由处理区前侧挡板11、处理区后侧挡板12、处理区左侧挡板13 和处理区右侧挡板14、进水配水孔板15围挡组成,各个挡板之间以及挡板与进水配水孔板 15之间紧密连接。

所述的处理区前侧挡板11、处理区后侧挡板12、处理区左侧挡板13和处理区右侧挡板 14均为矩形平面薄板。所述的进水配水孔板15为穿孔的矩形平面薄板,设置于潮汐流处理区1底部,其作用是保证潮汐流处理区1进水配水均匀。进水配水孔板15上设置有配水孔 151。

所述配水孔151均匀分布于进水配水孔板15上,且各配水孔151之间的净距等于配水孔151的直径,配水孔151的总面积与进水配水孔板15上表面的面积之比为15%~20%。

所述的虹吸出水管16为两端敞口的圆柱形中空管道,其直径为虹吸套筒18直径的 40%~70%,垂直设置于虹吸套筒18的中心。其顶端与虹吸套筒顶盖181的间隙形成虹吸出水间隙162,虹吸出水间隙162的高度为虹吸套筒18直径30%。虹吸出水管16的底端穿过进水配水孔板15,与处理区出水管17通过等径90°弯头紧密连接。

所述的处理区出水管17为水平设置的两端敞口的圆柱形中空圆管,管中线距处理区进水配水孔板15的高度为反硝化区2高度的20%~40%,其直径与虹吸出水管16相同,左端通过等径90°弯头与虹吸出水管16的底端紧密连接,右端穿过缺氧反硝化区右侧挡板14 伸出缺氧反硝化区2外侧。

所述的虹吸套筒18为上端封口的中空圆柱体,垂直设置于进水配水孔板15的中心位置。虹吸套筒18的高度为潮汐流处理区1高度的90%~95%,其底端通过套筒支撑19与进水配水孔板15连接。虹吸套筒18底端下沿与进水配水孔板15形成的圆形空隙为虹吸进水间隙 161。虹吸进水间隙161的高度为虹吸套筒18直径的十分之一。

所述套筒支撑19垂直布置于虹吸套筒18与进水配水孔板15之间,对虹吸套筒18起支撑作用。套筒支撑19是水平横截面为环状的实心立柱,水平横截面的面积为虹吸套筒18 水平横截面的面积的10%~25%,按照360°环形阵列平均布置4根,即各个套筒支撑19之间的夹角为90°。

所述的缺氧反硝化区2包括反硝化区前侧挡板21、反硝化区后侧挡板22、反硝化区左侧挡板23和反硝化区右侧挡板24、反硝化区底板25、进水管26、布水母管27、布水支管 280、281、282、283、284、285、286、287、288、289。

缺氧反硝化区2由反硝化区前侧挡板21、反硝化区后侧挡板22、反硝化区左侧挡板23 和反硝化区右侧挡板24、反硝化区底板25围挡组成,各个挡板之间以及各个挡板与反硝化区底板25之间紧密连接。

所述反硝化区前侧挡板21、反硝化区后侧挡板22、反硝化区左侧挡板23、反硝化区右侧挡板24、反硝化区底板25均为矩形薄板。反硝化区前侧挡板21、反硝化区后侧挡板22、反硝化区左侧挡板23、反硝化区右侧挡板24的宽度分别与处理区前侧挡板11、处理区后侧挡板12、处理区左侧挡板13和处理区右侧挡板14相等,且分别与潮汐流处理区1各块挡板紧密连接。反硝化区底板25的长和宽与进水配水孔板15相等。进水管26设置于反硝化区左侧挡板23的外侧且靠近反硝化区底板25处,在反硝化区左侧挡板23内侧设置布水母管27,并与进水管26处于同一水平高度。布水支管280、281、282、283、284、285、286、 287、288、289垂直于布水母管27,呈“丰”字型布置。

所述进水管26、布水母管27均为圆柱形中空管道,直径均为虹吸出水管16的70%~90%,管中线与反硝化区底板25间距均为反硝化区2高度的10%~30%。进水管26垂直穿过反硝化区左侧挡板23并与反硝化区左侧挡板23内侧的布水母管27紧密连接。布水母管27水平布置于缺氧反硝化区2的底部,且处于中间部位,垂直于与反硝化区右侧挡板24并与其紧密连接。

所述布水支管280、281、282、283、284、285、286、287、288、289为圆柱形中空管道,直径为布水母管27的30%~50%。以布水母管27的管中线为对称轴,布水支管280、 281、282、283、284分别与布水支管285、286、287、288、289左右对称。布水支管280、 281、282、283、284、285、286、287、288、289起端均垂直于布水母管27管中心线,末端分别垂直于反硝化区前侧挡板21、反硝化区后侧挡板22,并分别与其紧密连接。布水支管280、281、282、283、284的间距以及布水支管285、286、287、288、289的间距均为缺氧反硝化区2宽度的20%,布水支管280、285与反硝化区左侧挡板23的间距以及布水支管284、289与反硝化区右侧挡板24的间距均为缺氧反硝化区2宽度的10%。布水支管280、 281、282、283、284、285、286、287、288、289上均设有布水孔2800。

所述布水孔2800为圆形小孔,分别设置于布水支管280、281、282、283、284、285、 286、287、288、289的圆形外壁上,对称布置于布水支管280、281、282、283、284、285、 286、287、288、289的管中心轴线两侧。为确保均匀布水,布水支管280、281、282、283、 284、285、286、287、288、289上各布水孔2800的间距沿水流方向逐渐减小。在布水支管 280、285上,沿水流方向,初始两个布水孔2800的中心间距为直径的17倍,并按照10%的梯度逐渐减小。在布水支管281、286上,沿水流方向,初始两个布水孔2800的中心间距为直径的16倍,并按照10%的梯度逐渐减小。在布水支管282、287上,沿水流方向,初始两个布水孔2800的中心间距为直径的15倍,并按照10%的梯度逐渐减小。在布水支管 283、288上,沿水流方向,初始两个布水孔2800的中心间距为直径的14倍,并按照10%的梯度逐渐减小。在布水支管284、289上,沿水流方向,初始两个布水孔2800的中心间距为直径的13倍,并按照10%的梯度逐渐减小。

另外,本发明的主体(潮汐流处理区1、缺氧反硝化区2)可由8~10mm厚的PE、PVC 或PPP材料模压制成,也可由1mm~3mm厚的不锈钢板钣金焊接制成,或是由混凝土浇筑与防渗膜铺装而成。潮汐流处理区1高度为700~1000mm、长度和宽度为800~1500mm,缺氧反硝化区2高度为500~800mm、长度和宽度为800~1500mm。虹吸套筒18的直径为 200~250mm,出水管16、处理区出水管17、进水管26、布水母管27和布水支管280、281、 282、283、284、285、286、287、288、289根据上述与虹吸套筒18直径的相互比例关系选取。配水孔151的直径为8~10mm,布水孔2800的直径为6~10mm。

本发明的工作原理是:

(1)工艺设置。本发明可用于强化处理硝酸盐氮和进一步处理有机污染物,可作为A/O 脱氮或A2/O脱氮除磷法的后续处理工艺,作为对于硝酸盐氮的深度处理。

(2)填充基质。本发明组装完成后,可将基质直接填充于潮汐流处理区1、缺氧反硝化区2内。可根据处理目标污染物的不同,填充不同类型或不同尺寸的基质或基质组合。以去除有机物为主要目的的潮汐流处理区1,可填充砾石、沸石、炉渣等。以处理硝酸盐氮为主要目的缺氧反硝化区2,可填充无烟煤、生物陶粒、钢渣等。

(3)移栽植物。基质填充好后可在潮汐流处理区1上方栽种具有相应净水功能的不同水生植物。植物选用的原则:优先选本土植物,慎重引入外来植物,避免引入生物安全问题;选择去污能力强,净化效果好的植物;选用根系发达茎叶茂盛的植物;选用具有抗逆性的植物。植物的品种可选择美人蕉、芦苇、菖蒲、香蒲等。植物移栽度过缓苗期,可配制营养液,促使植物根茎生长,尽快适应新的人工湿地基质环境。

(4)启动。待植物生长稳定后,可由进水管26间歇性注入相应上游工艺来水,并逐渐降低水位,促使植物根系向基质内部伸长。同时利用活性污泥的接种培训法,把A/O法或 A2/O法中二沉池的剩余污泥接种到湿地,增加人工湿地中的功能菌群的丰度。后期,增加进水中有机污染物与硝酸盐氮的浓度,驯化微生物,筛选优势菌种。直至正常进水,监测出水水质。待出水水质稳定后可认为人工湿地完成启动阶段。

(5)运行。上游工艺来水经进水管26进入布水母管27,再流向布水支管280、281、 282、283、284、285、286、287、288、289,经布水孔2800均匀布水,从而进入缺氧反硝化区2进行反硝化作用。缺氧反硝化区2水位升高至进水配水孔板15后,经配水孔151均匀配水后进入潮汐流处理区1。水位逐渐升高,当潮汐流处理区1的水位高过套筒支撑19 时,一部分污水经虹吸进水间隙161进入进入虹吸套筒18与虹吸出水管16之间的环形空隙;当潮汐流处理区1水位高过虹吸出水管16顶端时,来水溢流进入虹吸出水管16内,并经处理区出水管17排出潮汐流处理区1,满足虹吸形成条件,虹吸作用形成,潮汐流处理区1 水位自主出水,水位开始逐步下降。虹吸作用使得出水不断地由虹吸进水空隙161进入虹吸套筒18内,水位高过虹吸出水管16顶端后通过虹吸出水空隙162进入虹吸出水管16再流出处理区出水管17,潮汐流处理区1水位不断降低,此时空气进入基质空隙,潮汐流处理区1进行复氧过程;当水位低于虹吸套筒18底端时,空气进入虹吸套筒18,虹吸作用被破坏,此时潮汐流处理区1的水位下降到最低位置,出水停止。由于进水持续不断地经配水孔 151均匀漫入潮汐流处理区1,潮汐流处理区1的水位重新逐渐升高,满足虹吸条件后重复上述虹吸出水过程。可以根据出水水质要求的不同,结合环境温度的变化,通过在进水管 26和处理区出水管17处另加调节阀的方式,控制进出水流量使不同区域水力停留时间发生改变,灵活调整缺氧反硝化区2的反硝化作用和潮汐流处理区1复氧过程,使出水水质满足要求。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神实质作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1