公布日：2024.05.14
申請日：2024.03.11
分類號：C02F3/12(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;C02F7/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)及其運行方法，依次管路連通的調(diào)節(jié)池、好氧池和二沉池，所述好氧池中設(shè)置有填料，所述好氧池的填料上進行活性污泥生物掛膜，所述好氧池底部設(shè)包括置有微孔曝氣器，所述好氧池上設(shè)置有植物浮島，所述植物浮島懸掛于好氧池頂面且好氧池內(nèi)處理污水時植物浮島底部接觸水面，所述二沉池設(shè)置有位于二沉池上部的排水管和位于二沉池底部的排泥管，所述二沉池通過污泥回流泵與所述好氧池管路連通。本發(fā)明景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)具有總水力停留時間短、污泥產(chǎn)量低、占地少、景觀生態(tài)性好，出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點。
權(quán)利要求書
1.一種景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)包括依次管路連通的調(diào)節(jié)池、好氧池和二沉池，所述好氧池中設(shè)置有填料，所述好氧池的填料上進行活性污泥生物掛膜，所述好氧池底部設(shè)置有微孔曝氣器，所述好氧池上設(shè)置有植物浮島，所述植物浮島懸掛于好氧池頂面且好氧池內(nèi)處理污水時植物浮島底部接觸水面，所述二沉池設(shè)置有位于二沉池上部的排水管和位于二沉池底部的排泥管，所述二沉池通過污泥回流泵與所述好氧池管路連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)池和好氧池之間管路連通有污水提升泵和進水閥門，所述污泥回流泵所在的管路上還設(shè)置連通有止回閥、污泥回流閘閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述微孔曝氣器管路外接鼓風(fēng)機和空氣閥門、氣體流量計。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述二沉池內(nèi)設(shè)置有吸泥機，所述二沉池底部設(shè)有污泥漏斗，漏斗錐體與水平夾角30～45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述好氧池內(nèi)的填料為移動式填料或固定式填料，所述填料的填充密度為0.4～1.0mg/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述植物浮島包括支撐主體、植物固定填料和挺水植物，所述固定填料填充支撐主體，所述挺水植物的根部植入所述植物固定填料，所述植物浮島中植物的種植面積好氧池頂面積的50％～80％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)還包括配水組件，所述配水組件包括管路和閥門用于將廢水輸入調(diào)節(jié)池中。
8.一種如權(quán)利要求1-7任一所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)將靜置去除上清液的活性污泥置于好氧池中，在好氧池中進行填料填充，填料的填充密度為0.4～1.0mg/L；(2)啟動微孔曝氣器控制好氧池內(nèi)的DO為1.9～2.1mg/L，曝氣10～14小時后沿調(diào)節(jié)池、好氧池、二沉池的水路流向進水，進水后控制景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)的溫度為24～26℃，pH值為6.5～8.0之間，同時啟動污泥回流泵，污泥回流比控制為30％～100％，進水運行后水力停留時間為7～9小時，監(jiān)測CODcr、TP、TN及氨氮；(3)持續(xù)步驟(2)中的運行，監(jiān)測好氧池內(nèi)活性污泥的SV30和MLSS指標(biāo)，至好氧池內(nèi)填料表面形成黃色透明的生物膜時，好氧池生物掛膜成功；(4)好氧池生物掛膜成功后，設(shè)置植物浮島；(5)輸入待處理廢水運行，運行參數(shù)包括：水力停留時間為7～9小時，污泥回流比為30％～100％，溶解氧為3～4mg/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，所述步驟(2)中的進水參數(shù)包括：COD為150～250mg/L，NH3-N為20～35mg/L，TN為25～40mg/L，TP為3～6mg/L，PH為6.9～7.1，水溫度為24～32。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，所述植物浮島包括支撐主體、植物固定填料和挺水植物，所述固定填料填充支撐主體，所述挺水植物的根部植入所述植物固定填料，所述植物浮島中植物的種植面積好氧池頂面積的50％～80％。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)及其運行方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)包括依次管路連通的調(diào)節(jié)池、好氧池和二沉池，所述好氧池中設(shè)置有填料，所述好氧池的填料上進行活性污泥生物掛膜，所述好氧池底部設(shè)置有微孔曝氣器，所述好氧池上設(shè)置有植物浮島，所述植物浮島懸掛于好氧池頂面且好氧池內(nèi)處理污水時植物浮島底部接觸水面，所述二沉池設(shè)置有位于二沉池上部的排水管和位于二沉池底部的排泥管，所述二沉池通過污泥回流泵與所述好氧池管路連通。
上述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)將污泥技術(shù)，生物膜技術(shù)和植物生態(tài)處理技術(shù)立體耦合，形成一種新型的景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，上述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)具有總水力停留時間短、污泥產(chǎn)量低、占地少、景觀生態(tài)性好，出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點。上述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)在好氧池中添加活性污泥，并設(shè)置填料進行活性污泥生物掛膜，微孔曝氣器提供動力與廢水充分混合，是好氧硝化的主要貢獻者，填料上微生物的生長形成致密的生物膜，生物膜外層主要為好氧微生物，可進行好氧硝化反應(yīng)。生物膜內(nèi)層為缺氧及厭氧環(huán)境，主要進行反硝化反應(yīng)。
優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)池和好氧池之間管路連通有污水提升泵和進水閥門，所述污泥回流泵所在的管路上還設(shè)置連通有止回閥、污泥回流閘閥。
二沉池和污泥回流，活性污泥隨著出水進入二沉池進行泥水分離，分離后上清液進入后續(xù)消毒系統(tǒng)，沉淀污泥通過污泥回流回流至景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)的好氧池中。
優(yōu)選地，所述微孔曝氣器管路外接鼓風(fēng)機和空氣閥門、氣體流量計。
優(yōu)選地，所述二沉池內(nèi)設(shè)置有吸泥機，所述二沉池底部設(shè)有污泥漏斗，漏斗錐體與水平夾角30～45°。
優(yōu)選地，所述好氧池內(nèi)的填料為移動式填料或固定式填料，所述填料的填充密度為0.4～1.0mg/L。
優(yōu)選地，所述植物浮島包括支撐主體、植物固定填料和挺水植物，所述固定填料填充支撐主體，所述挺水植物的根部植入所述植物固定填料，所述植物浮島中植物的種植面積好氧池頂面積的50％～80％。
所述植物浮島固定于反應(yīng)器頂板，植物的根部采用填料(如陶粒)固定并浸于污水中。植物浮島和生物膜填料在空間上進行錯位布置，以免植物根系與填料纏繞。
上述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)的植物浮島有植物固定填料，植物固定填料(如陶粒)陶粒輕質(zhì)多孔，比表面積大，固定植物根部的同時可為微生物提供巨大附著面積。生物膜外層主要為好氧微生物，可進行好氧硝化反應(yīng)。生物膜內(nèi)層為缺氧及厭氧環(huán)境，主要進行反硝化反應(yīng)。種植的植物主要女貞、紫穗槐和兩棲榕等根系發(fā)達的喬灌木和去污效果強、泌氧速率較快的蘆葦、香根草等水生植物搭配種植。
所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)還包括配水組件，所述配水組件包括管路和閥門用于將廢水輸入調(diào)節(jié)池中。
本發(fā)明還提供上述任一所述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)的運行方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將靜置去除上清液的活性污泥置于好氧池中，在好氧池中進行填料填充，填料的填充密度為0.4～1.0mg/L；
(2)啟動微孔曝氣器控制好氧池內(nèi)的DO為1.9～2.1mg/L，曝氣10～14小時后沿調(diào)節(jié)池、好氧池、二沉池的水路流向進水，進水后控制景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)的溫度為24～26℃，pH值為6.5～8.0之間，同時啟動污泥回流泵，污泥回流比控制為30％～100％，進水運行后水力停留時間為7～9小時，監(jiān)測CODcr、TP、TN及氨氮；
(3)持續(xù)步驟(2)中的運行，監(jiān)測好氧池內(nèi)活性污泥的SV30和MLSS指標(biāo)，至好氧池內(nèi)填料表面形成黃色透明的生物膜時，好氧池生物掛膜成功；
(4)好氧池生物掛膜成功后，設(shè)置植物浮島；
(5)輸入待處理廢水運行，運行參數(shù)包括：水力停留時間為7～9小時，污泥回流比為30％～100％，溶解氧為3～4mg/L。
上述景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)的運行方法的好氧池填料表面，活性污泥掛膜形成生物膜，表面生物膜主要進行好氧硝化反應(yīng)，便于進行后續(xù)的反硝化反應(yīng)，同時在運行過程中，植物浮島中的植物固定填料也會形成生物膜進行好氧硝化反應(yīng)；經(jīng)過活性污泥，填料表面以及植物根系表面生物膜硝化反應(yīng)后產(chǎn)生硝酸鹽，生物膜內(nèi)層反硝化菌利用水中有機物提供電子進行反硝化反應(yīng)，將硝化作用產(chǎn)生的硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣，隨曝氣產(chǎn)生的氣泡排入空氣中；微生物生長和植物的生長需要從廢水中攝取氮，磷和無機和有機物質(zhì)，進一步去除水中的污染物，微生物攝取的污染物會通過呼吸作用及排泥的方式去除，植物攝取的污染物會通過呼吸作用及定期收割的方式去除。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中的進水參數(shù)包括：COD為150～250mg/L，NH3-N為20～35mg/L，TN為25～40mg/L，TP為3～6mg/L，PH為6.9～7.1，水溫度為24～32。
優(yōu)選地，所述植物浮島包括支撐主體、植物固定填料和挺水植物，所述固定填料填充支撐主體，所述挺水植物的根部植入所述植物固定填料，所述植物浮島中植物的種植面積好氧池頂面積的50％～80％。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供了一種景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)及其運行方法，本發(fā)明的景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點，1、本發(fā)明將污泥技術(shù)，生物膜技術(shù)和植物生態(tài)處理技術(shù)立體耦合，以植物根系、陶粒輕質(zhì)填料和固定式或移動式填料為生物膜載體形成生物膜，并結(jié)合活性污泥構(gòu)建物種多樣化的生態(tài)體系，其中包含游離態(tài)微生物、固著型微生物、水生植物、水生動物等。通過各級生物之間的協(xié)作，強化系統(tǒng)對各類污染物的去除效率。2、由于生物填料和植物根系為微生物的生長提供了載體，延長其污泥齡，載體內(nèi)部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好氧菌，使得硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時存在，可實現(xiàn)同步硝化反硝化，提高了脫氮效果。植物和微生物的生長又實現(xiàn)了污水中磷的去除，并通過排泥以及收割的方式排出系統(tǒng)。3、景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)兼具活性污泥法、生物膜法和人工濕地三者的優(yōu)點，實現(xiàn)了優(yōu)劣互補；在無新擴建用地的情況下，可充分利用污泥技術(shù)，生物膜技術(shù)和植物生態(tài)處理技術(shù)相互耦合來提高污水處理能力，便于對現(xiàn)有傳統(tǒng)污水處理廠的提標(biāo)改造。4、景觀生態(tài)型污水處理系統(tǒng)操作管理方便、集約用地、衛(wèi)生環(huán)保、無需外加提供能源、景觀性好、景觀協(xié)同除臭功能生態(tài)，尤其適用于對用地和自然景觀要求較高的城鎮(zhèn)商住集聚區(qū)。
（發(fā)明人：梁仁禮;胡勇有;梁東輝;羅木華;甄小紅;王華靜;方文亮;朱艷靈;冼敏儀）
