專利名稱：一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)及處理方法。
背景技術(shù)：
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展和人民生活水平的日漸提高，越來越向往“青山綠水” 如詩如畫般的生活環(huán)境，向往“碧波蕩樣，環(huán)境幽雅”的自然美景。城市綠地、公園建設(shè)和大型標(biāo)志性建筑中，人工湖泊、人工河道及景觀水池不斷涌現(xiàn)。由于設(shè)計管理、外源污染物的侵入等因素影響，水體的富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)峻。據(jù)統(tǒng)計，世界上一半以上的湖泊和水庫的水質(zhì)因受到污染而不斷惡化，而地球表面90%的液體淡水來自這些湖泊和水庫。隨著世界人口的不斷增加，水資源的問題可能將進(jìn)一步惡化。以北京環(huán)?？偩?010年統(tǒng)計結(jié)果為例，全年共監(jiān)測水湖泊17個，II、III類水質(zhì)湖泊共8個，占監(jiān)測湖泊水面面積的49. 3% ；IV類水質(zhì)湖泊M個，占監(jiān)測湖泊水面面積的10. 2% ； V類水質(zhì)湖泊共2個，占監(jiān)測湖泊水面面積的10. 2% ；劣V類水質(zhì)湖泊5個，占監(jiān)測湖泊水面面積的30. 3%。景觀水體存在較為嚴(yán)重的微污染現(xiàn)象，如不加以控制，勢必會引起整個湖區(qū)水質(zhì)的惡化，因此，建設(shè)人工景觀河道污水處理，循環(huán)利用當(dāng)?shù)厮Y源，對保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境都將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境、生態(tài)效應(yīng)，全社會應(yīng)從政治、法律上重視水資源問題，用經(jīng)濟(jì)手段管理水資源，并在全社會重視節(jié)約用水的教育和措施。另外，現(xiàn)在極力提倡資源節(jié)約型社會，本發(fā)明的研制對節(jié)約資源也有很大的意義，因此具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)及處理方法，主要針對湖泊、河道、小流域水體的處理，處理后的出水達(dá)到城鎮(zhèn)水質(zhì)凈化廠出水一級A或一級B標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括土地填料區(qū)、植物生態(tài)區(qū)、水生動物生態(tài)區(qū)；所述的土地填料區(qū)是填充一定混合泥土及碎石的人工構(gòu)筑溝槽，所述的植物生態(tài)區(qū)是填充有利于固氮或凈水的動植物，所述的水生動物生態(tài)區(qū)是配置水生植物、魚類。所述土地填料區(qū)還填充具有強(qiáng)吸附性能的載體；所述載體是指沸石、焦炭、火山巖、礦物砂、陶瓷。所述的水生動物生態(tài)區(qū)還設(shè)有曝氣裝置。所述的有利于固氮或凈水的動植物可以為再力花、水斑竹、美人蕉、蘆葦，以及在土壤中引入蚯蚓、紅線蟲微小動物。本發(fā)明還提供一種新型固定生物床水處理方法，該方法包括，對污染水進(jìn)行前處理工藝后，配水，水體依次進(jìn)入土地填料區(qū)、植物生態(tài)區(qū)、水生動物生態(tài)區(qū)，凈化后的水體排
出O
所述的前處理工藝是指格柵、集水、混凝或氣浮。所述土地填料區(qū)中的碎石與載體兩者的體積比為1:4，其中，陶瓷、沸石、礦物砂作為載體時，三者的體積比為3:3:2。所述土地填料區(qū)中的碎石與載體兩者的體積比為1:4，其中，陶瓷、火山巖、礦物砂作為載體時，三者的體積比為3:3:2。所述的植物生態(tài)區(qū)的植物為再力花、水斑竹、美人蕉、蘆葦，四者的配置比例為1
1 1 :1ο所述的配水是指進(jìn)水經(jīng)預(yù)處理后沿出水堰的配水孔板或配水槽，入池完成配水。 配水的目的是實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的均勻，配水的均勻與否將影響后續(xù)反應(yīng)工段的運(yùn)行效果。
由本發(fā)明公開的技術(shù)方案可以得出，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)
1、不產(chǎn)生活性污泥，省去活性污泥的處理費(fèi)用，不會造成因活性污泥處置不當(dāng)而引起對環(huán)境的二次污染。2、出水效果優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法，均可達(dá)到城鎮(zhèn)水質(zhì)凈化廠出水一級A或B標(biāo)準(zhǔn)。3、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，可以處理COD小于800mg/L可生化性良好的水體；對于污水系統(tǒng)停止運(yùn)行后，本發(fā)明的處理系統(tǒng)在3 5天內(nèi)即可迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。4、系統(tǒng)無噪聲，無明顯臭味，不影響周邊環(huán)境。5、該系統(tǒng)對水體中COD、TN、TP去除能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好，特別適用于湖泊、河道、 景觀水等污染水的治理。6、本發(fā)明中對填料進(jìn)行了功能性細(xì)分，在充分發(fā)揮填料功能的基礎(chǔ)上也充分考慮成本因素，填料來源廣泛，價格便宜。本發(fā)明采用滲流式結(jié)構(gòu)，與景觀融合性好，與周邊生態(tài)環(huán)境能良好相容，同時重力流的方式節(jié)約了能耗。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，產(chǎn)生污泥量小，僅為活性污泥法所產(chǎn)生污泥量的1/10。


圖1為本發(fā)明工藝流程簡圖； 圖2為本發(fā)明水處理系統(tǒng)俯視圖3為本發(fā)明水處理系統(tǒng)側(cè)面示意圖。其中，1-污水進(jìn)口 ；2- 土地填料區(qū)；3-布水管；4-植物生態(tài)區(qū)；5-水生動物生態(tài)區(qū)；6-曝氣管；7-凈水出口 ；8-泥土及碎石；9-水渠；10-植物；11-泥沙；12-水生植物。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括土地填料區(qū)、植物生態(tài)區(qū)、水生動物生態(tài)區(qū)；所述的土地填料區(qū)是填充一定混合泥土及碎石的人工構(gòu)筑溝槽，所述的植物生態(tài)區(qū)是填充有利于固氮或凈水的動植物，所述的水生動物生態(tài)區(qū)是配置水生植物、魚類。所述土地填料區(qū)還填充具有強(qiáng)吸附性能的載體；所述載體是指沸石、焦炭、火山巖、礦物砂、陶瓷。所述的水生動物生態(tài)區(qū)還設(shè)有曝氣裝置。所述的有利于固氮或凈水的動植物可以為再力花、水斑竹、美人蕉、蘆葦，以及在土壤中引入蚯蚓、紅線蟲微小動物。
本發(fā)明還提供一種新型固定生物床水處理方法，該方法包括，對污染水進(jìn)行前處理工藝后，配水，水體依次進(jìn)入土地填料區(qū)、植物生態(tài)區(qū)、水生動物生態(tài)區(qū)，凈化后的水質(zhì)排出。所述的前處理工藝是指格柵、集水、混凝或氣浮。所述土地填料區(qū)中的碎石與載體兩者的體積比為1:4，其中，陶瓷、沸石、礦物砂作為載體時，三者的體積比為3:3:2。所述土地填料區(qū)中的碎石與載體兩者的體積比為1:4，其中，陶瓷、火山巖、礦物砂作為載體時，三者的體積比為3:3:2。所述的植物生態(tài)區(qū)的植物為再力花、水斑竹、美人蕉、蘆葦，四者的配置比例為 1 1 1 :1ο所述的配水是指進(jìn)水經(jīng)預(yù)處理后沿出水堰的配水孔板或配水槽，經(jīng)導(dǎo)流墻裙入池完成配水。配水的目的是實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的均勻，配水的均勻與否將影響后續(xù)反應(yīng)工段的運(yùn)行效果
為便于對本發(fā)明對進(jìn)一步理解，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)，用于廢水的處理，如圖2及圖3所示， 該系統(tǒng)具體包括土地填料區(qū)2、植物生態(tài)區(qū)4、水生動物生態(tài)區(qū)5，各個區(qū)依次連接。整個區(qū)域為一體化長方形池體，水流采用水平滲流，其優(yōu)勢是可以根據(jù)河流、湖泊、景觀水體的特征進(jìn)行沿岸布置，可設(shè)計為半地埋式或全地埋式，與周圍景觀和諧度大大提高。同時，水平滲流的方式在經(jīng)過前期一次提升后即可依靠自身水頭自流完成全流程，節(jié)約能耗。如圖1所示，本發(fā)明的工藝為將原水經(jīng)過粗細(xì)格柵、集水、混凝或氣浮工藝進(jìn)行初步處理，去除其中的顆粒物及部分總磷，經(jīng)配水池配水，流入土地填料區(qū)，去除水體中剩余的懸浮物、大部分氨氮后，廢水又流入植物生態(tài)區(qū)，在此主要通過微生物、植物和蚯蚓、紅線蟲等小動物的共同作用去除大部分COD、氨氮后流入水生動物生態(tài)區(qū)，水生植物、魚類以及曝氣系統(tǒng)共同對水質(zhì)進(jìn)行穩(wěn)定化處理，凈化后的水體排放。實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)，可以采用如實(shí)施例1中所述的處理系統(tǒng)。對某河道水進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)入本發(fā)明的處理系統(tǒng)，具體為
某河道水質(zhì)凈化處理工程，河水分流后沿河道兩岸均設(shè)置本發(fā)明所述土地填料區(qū)、植物生態(tài)區(qū)、水生動物生態(tài)區(qū)，兩側(cè)池體尺寸均為長170+1000+6000=7170/2=3585m (lOOOOt/ d) /2 ；40+240+1440=1720/2=860m (2400t/d)、寬 5m、深 2m，進(jìn)水 COD 為 178. 5mg/L, TN 為 18. 9mg/L，TP 為 0. 96mg/L，水溫 25. 8，pH 7. O, SS 為 75. 6mg/L。土地填料區(qū)中鵝卵石、廢陶瓷、沸石、礦物砂的配置體積比為2 3 3 :2，水力停留時間HRT=4h ；植物生態(tài)區(qū)中再力花、 水斑竹、美人蕉、蘆葦配置比例為1 :1 1 :1，水力停留時間HRT=24h ；水生動物生態(tài)區(qū)中為淺池，水深lm，配置水斑竹、鯉魚及微曝氣系統(tǒng)，水利停留時間HRT=7 i。出水實(shí)測COD為 25. 6mg/L, TN 為 2. 47mg/L, TP 為 0. 29mg/L, SS 為 75. 6mg/L,系統(tǒng)對 COD, TN, TP 的去除率分別為 85. 66%、86. 93% 和 69. 79%。實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)及處理方法，可以采用如實(shí)施例1中所述的處理系統(tǒng)。對某景觀湖水進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)入本發(fā)明的處理系統(tǒng)，具體為
某景觀湖水質(zhì)凈化處理工程，沿湖岸設(shè)置本發(fā)明所述土地填料區(qū)、植物生態(tài)區(qū)、水生動物生態(tài)區(qū)，池體尺寸為長860m、寬20m、深2m，進(jìn)水COD為156. 2mg/L，TN為20. 2mg/L，TP為1.08!1^/1，水溫21.2，pH 6.7。土地填料區(qū)中鵝卵石、廢陶瓷、沸石、礦物砂的配置體積比為2 :3 :3 :2，水力停留時間HRT=4h ；植物生態(tài)區(qū)中再力花、水斑竹、美人蕉、蘆葦配置比例為1 :1 :1 :1，水力停留時間HRT=3Mi ；水生動物生態(tài)區(qū)中為淺池，水深lm，配置水斑竹、鯉魚及微曝氣系統(tǒng)，水利停留時間HRT=96h0出水實(shí)測COD為19. 5mg/L, TN為2. 41mg/L, TP為 0. 29mg/L,系統(tǒng)對 COD、TN、TP 的去除率分別為 87. 52%,88. 07% 和 73. 15%。
權(quán)利要求
1.一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括土地填料區(qū)、植物生態(tài)區(qū)、水生動物生態(tài)區(qū)；所述的土地填料區(qū)是填充一定混合泥土及碎石的人工構(gòu)筑溝槽，所述的植物生態(tài)區(qū)是填充有利于固氮或凈水的動植物，所述的水生動物生態(tài)區(qū)是配置水生植物、魚類。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)，其特征在于所述土地填料區(qū)還填充具有強(qiáng)吸附性能的載體。
3.如權(quán)利要求2所述的一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)，其特征在于所述載體是指沸石、焦炭、火山巖、礦物砂、陶瓷。
4.如權(quán)利要求1所述的一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的水生動物生態(tài)區(qū)還設(shè)有曝氣裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的有利于固氮或凈水的動植物可以為再力花、水斑竹、美人蕉、蘆葦，以及在土壤中引入蚯蚓、紅線蟲微小動物。
6.一種新型固定生物床水處理方法，其特征在于對污染水進(jìn)行前處理工藝后，配水， 水體依次進(jìn)入土地填料區(qū)、植物生態(tài)區(qū)、水生動物生態(tài)區(qū)，凈化后的水體排出。
7.如權(quán)利要求6所述的一種新型固定生物床水處理方法，其特征在于所述的前處理工藝是指格柵、集水、混凝或氣浮工藝。
8.如權(quán)利要求6所述的一種新型固定生物床水處理方法，其特征在于所述土地填料區(qū)中的碎石與載體兩者的體積比為1:4，其中，陶瓷、沸石、礦物砂作為載體時，三者的體積比為3:3:2。
9.如權(quán)利要求6所述的一種新型固定生物床水處理方法，其特征在于所述土地填料區(qū)中的碎石與載體兩者的體積比為1:4，其中，陶瓷、火山巖、礦物砂作為載體時，三者的體積比為3:3:2。
10.如權(quán)利要求6所述的一種新型固定生物床水處理方法，其特征在于所述的植物生態(tài)區(qū)的植物為再力花、水斑竹、美人蕉、蘆葦，四者的配置比例為1:1 1:1。
全文摘要
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種新型固定生物床水處理系統(tǒng)及處理方法。該系統(tǒng)包括土地填料區(qū)、植物生態(tài)區(qū)、水生動物生態(tài)區(qū)；所述的土地填料區(qū)是填充一定混合泥土及碎石的人工構(gòu)筑溝槽，所述的植物生態(tài)區(qū)是填充有利于固氮或凈水的動植物，所述的水生動物生態(tài)區(qū)是配置水生植物、魚類。該系統(tǒng)對水體中COD、TN、TP去除能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好，特別適用于湖泊、河道、景觀水等污染水的治理。
文檔編號C02F3/32GK102491601SQ20111043019
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者倪明亮, 劉坤, 王吉白 申請人:四川環(huán)能德美科技股份有限公司