公布日：2023.04.25
申請(qǐng)日：2022.12.21
分類號(hào)：C02F3/00(2023.01)I;C02F3/28(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種用于污水處理的反硝化濕地。本發(fā)明中反硝化人工濕地由上至下依次包括砂石填料層、一級(jí)反硝化層、礦渣填料層、二級(jí)反硝化層、防滲膜保護(hù)層、池體底板層；所述一級(jí)反硝化層、二級(jí)反硝化層分別設(shè)置微電場(chǎng)。通過(guò)反硝化濕地來(lái)實(shí)現(xiàn)污水處理反硝化過(guò)程，從而去除經(jīng)過(guò)氨化及硝化作用后污水中的NO2‑和NO3‑。此過(guò)程既具備缺氧條件下反硝化過(guò)程，也具備好氧條件下的反硝化過(guò)程，既能實(shí)現(xiàn)NO2‑向N2轉(zhuǎn)化，NO3‑向N2轉(zhuǎn)化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)NH4+向N2轉(zhuǎn)化。
權(quán)利要求書
1.一種用于污水處理的反硝化濕地，其特征在于，所述反硝化濕地由上至下依次包括砂石填料層、一級(jí)反硝化層、礦渣填料層、二級(jí)反硝化層、防滲膜保護(hù)層、池體底板層；所述一級(jí)反硝化層、二級(jí)反硝化層分別設(shè)置微電場(chǎng)；所述一級(jí)反硝化層的填料為復(fù)合纖維材料與腐殖化污泥顆粒，所述復(fù)合纖維材料與腐殖化污泥顆粒的鋪設(shè)厚度為180～230mm，所述腐殖化污泥顆粒的體積為復(fù)合纖維材料的20～40％；所述腐殖化污泥顆粒的制備方法，包括以下步驟：對(duì)污泥同時(shí)進(jìn)行烘干與超聲波處理，得到烘干后的污泥；烘干后的污泥依次經(jīng)堿溶分選區(qū)、電場(chǎng)分選區(qū)和酸析沉區(qū)處理，得到腐殖化污泥顆粒；所述一級(jí)反硝化層與二級(jí)反硝化層中微電場(chǎng)的陰極獨(dú)立的為采用石墨電極與磁鐵棒電極并排交替設(shè)置，陽(yáng)極獨(dú)立的為不銹鋼管電極，所述陰極和陽(yáng)極的電極的直徑獨(dú)立的為8～12mm；所述一級(jí)反硝化層中微電場(chǎng)的通電時(shí)間為晝間持續(xù)通電，夜間停止；所述二級(jí)反硝化層中微電場(chǎng)的通電時(shí)間為晝間每通電1min停止5min，夜間停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理的反硝化濕地，其特征在于，所述反硝化濕地的總深度為1072～1654mm，所述反硝化濕地的進(jìn)水流量為4.8～5.5m3/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于污水處理的反硝化濕地，其特征在于，所述砂石填料層中砂石的鋪設(shè)厚度為80～150mm，所述砂石填料層中砂石的粒徑為1～3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于污水處理的反硝化濕地，其特征在于，所述礦渣填料層中礦渣的鋪設(shè)厚度為180～250mm，所述礦渣填料層中礦渣的粒徑為10～20mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于污水處理的反硝化濕地，其特征在于，所述二級(jí)反硝化層的填料為硫化纖維材料，所述硫化纖維的鋪設(shè)厚度為200～450mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于污水處理的反硝化濕地，其特征在于，所述防滲膜保護(hù)層從上至下依次為長(zhǎng)絲無(wú)紡?fù)凉げ肌?/span>HDPE防滲膜，所述長(zhǎng)絲無(wú)紡?fù)凉げ嫉匿佋O(shè)厚度為0.5～1.5mm，所述HDPE防滲膜的鋪設(shè)厚度為1.5～2.5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于污水處理的反硝化濕地，其特征在于，所述池體底板層中池體底板厚度為180～250mm，所述池體底板層中池體基礎(chǔ)厚度為250～320mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于污水處理的反硝化濕地，其特征在于，所述反硝化濕地的上方設(shè)置散水裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于污水處理的反硝化濕地，解決現(xiàn)有技術(shù)中人工濕地氮磷去除能力低、低溫季節(jié)凈污效果差的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種用于污水處理的反硝化濕地，所述反硝化濕地由上至下依次包括砂石填料層、一級(jí)反硝化層、礦渣填料層、二級(jí)反硝化層、防滲膜保護(hù)層、池體底板層；所述一級(jí)反硝化層、二級(jí)反硝化層分別設(shè)置微電場(chǎng)。
優(yōu)選的，在上述一種用于污水處理的反硝化濕地中，所述反硝化濕地的總深度為1072～1654mm，所述反硝化濕地的進(jìn)水流量為4.8～5.5m3/h。
優(yōu)選的，在上述一種用于污水處理的反硝化濕地中，所述砂石填料層中砂石的鋪設(shè)厚度為80～150mm，所述砂石填料層中砂石的粒徑為1～3mm。
優(yōu)選的，在上述一種用于污水處理的反硝化濕地中，所述一級(jí)反硝化層的填料為復(fù)合纖維材料與腐殖化污泥顆粒，所述復(fù)合纖維材料與腐殖化污泥顆粒的鋪設(shè)厚度為180～230mm，所述腐殖化污泥顆粒的體積為復(fù)合纖維材料的20～40％。
優(yōu)選的，在上述一種用于污水處理的反硝化濕地中，所述礦渣填料層中礦渣的鋪設(shè)厚度為180～250mm，所述礦渣填料層中礦渣的粒徑為10～20mm。
優(yōu)選的，在上述一種用于污水處理的反硝化濕地中，所述二級(jí)反硝化層的填料為硫化纖維材料，所述硫化纖維的鋪設(shè)厚度為200～450mm。
優(yōu)選的，在上述一種用于污水處理的反硝化濕地中，所述防滲膜保護(hù)層從上至下依次為長(zhǎng)絲無(wú)紡?fù)凉げ肌?/span>HDPE防滲膜，所述長(zhǎng)絲無(wú)紡?fù)凉げ嫉匿佋O(shè)厚度為0.5～1.5mm，所述HDPE防滲膜的鋪設(shè)厚度為1.5～2.5mm。
優(yōu)選的，在上述一種用于污水處理的反硝化濕地中，所述池體底板層中池體底板厚度為180～250mm，所述池體底板層中池體基礎(chǔ)厚度為250～320mm。
優(yōu)選的，在上述一種用于污水處理的反硝化濕地中，所述一級(jí)反硝化層與二級(jí)反硝化層中微電場(chǎng)的陰極獨(dú)立的為采用石墨電極與磁鐵棒電極并排交替設(shè)置，陽(yáng)極獨(dú)立的為不銹鋼管電極，所述陰極和陽(yáng)極的電極的直徑獨(dú)立的為8～12mm；
所述一級(jí)反硝化層中微電場(chǎng)的通電時(shí)間為晝間持續(xù)通電，夜間停止；
所述二級(jí)反硝化層中微電場(chǎng)的通電時(shí)間為晝間每通電1min停止5min，夜間停止。
優(yōu)選的，在上述一種用于污水處理的反硝化濕地中，所述反硝化濕地的上方設(shè)置散水裝置。
經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
(1)有利于活化水質(zhì)，為城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造提供參考。城鎮(zhèn)污水處理廠出水如果直接排入受納水體，往往由于水質(zhì)低于功能區(qū)要求，對(duì)于水體自凈能力要求較高，往往可能形成集中污染源。采用反硝化濕地來(lái)實(shí)現(xiàn)污水處理反硝化過(guò)程，可以直接活化反硝化出水水質(zhì)，減少污水轉(zhuǎn)輸過(guò)程中滲漏的環(huán)境危害度，提高其水體生態(tài)修復(fù)功能；可以在城鎮(zhèn)污水處理廠內(nèi)發(fā)揮人工濕地的景觀功能，提升廠區(qū)景觀美感，為城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)改造提供思路。
(2)緩解濕地堵塞問(wèn)題。由于填料具有過(guò)濾功能，將其置于人工濕地，能夠有效緩解人工濕地長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中的堵塞問(wèn)題，能夠有效延長(zhǎng)人工濕地的使用壽命。
(3)一體化程度高，方便管理。本發(fā)明將通過(guò)反硝化濕地來(lái)實(shí)現(xiàn)污水處理反硝化過(guò)程，形成集成度較高的反硝化+人工濕地組合處理工藝，較傳統(tǒng)預(yù)處理工藝+人工濕地的處理模式減少污水傳輸管線，因而提高了土地利用效率，節(jié)省污水收集和輸配水系統(tǒng)的建造成本，而且使人工濕地的布置能夠真正與城鎮(zhèn)污水處理廠有機(jī)結(jié)合，統(tǒng)一管理。
(4)通過(guò)反硝化濕地來(lái)實(shí)現(xiàn)污水處理反硝化過(guò)程，從而去除經(jīng)過(guò)氨化及硝化作用后污水中的NO2-和NO3-。此過(guò)程既具備缺氧條件下反硝化過(guò)程，也具備好氧條件下的反硝化過(guò)程，既能實(shí)現(xiàn)NO2-向N2轉(zhuǎn)化，NO3-向N2轉(zhuǎn)化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)NH4+向N2轉(zhuǎn)化。
（發(fā)明人：張弛;薛博元;尚瑾文茜;榮澤民;畢瑩;陳琳）
