專利名稱：用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，屬環(huán)保工程與水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水資源短缺已引起人們的廣泛關(guān)注，而污水回用可減輕江河、湖泊污染，保護(hù)水資源不受破壞，減少用水費用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境三方協(xié)調(diào)發(fā)展，因此污水回用意義重大?，F(xiàn)對尾水處理技術(shù)主要有物化處理技術(shù)、生物處理技術(shù)及膜分離技術(shù)。物化處理技術(shù)分為過濾法、吸附法；生物處理技術(shù)分為生物反應(yīng)器、生物濾池和人工濕地；膜分離技術(shù)分為反滲透、微濾、納濾。還有一些新型的尾水處理技術(shù)，如超導(dǎo)磁分離技術(shù)，該技術(shù)能有效地提高廢水的可生化性，具有投資少、反應(yīng)時間短、效率高、能耗低等優(yōu)點，但該法需要加入有機(jī)絮凝劑，并且沒有完全擺脫因有機(jī)絮凝劑的加入帶來的二次污染。另外還有高壓脈沖放電技術(shù)、超聲波、生物酶、生物制劑增效法、三維電極、光敏化半導(dǎo)體等也逐漸用于尾水處理的研究。此外許多組合技術(shù)更是應(yīng)用廣泛，如混凝沉淀/過濾/氨解析/炭柱組合工藝、雙介質(zhì)過濾/反滲透組合工藝、超濾/紫外光/反滲透生產(chǎn)“新生水”組合工藝、混凝沉淀/精密過濾/臭氧氧化/石英砂過濾/活性炭過濾/中空超濾組合工藝等。對污廢水進(jìn)行有效處理、回用是解決水資源短缺問題、開辟第二水資源、減少新鮮水用量、緩解供需矛盾的有效措施，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但現(xiàn)今尾水深度處理方法局限于傳統(tǒng)工藝，基建運行費用高，管理復(fù)雜，并且深度處理后尾水再次使用范圍狹窄。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，特點是包括調(diào)節(jié)池、配水系統(tǒng)、垂直流濾床、梯級生態(tài)塘、表面流濾床和飽和流濾床，調(diào)節(jié)池上設(shè)有進(jìn)水管，調(diào)節(jié)池外緣構(gòu)建有配水系統(tǒng)，配水系統(tǒng)通過布水管道與并行的多個垂直流濾床對應(yīng)連接，每個垂直流濾床設(shè)有單元濾床集水井，單元濾床集水井連通至垂直流濾床集水井，垂直流濾床集水井的尾水管通過回流管連接到調(diào)節(jié)池，垂直流濾床集水井的出水管經(jīng)應(yīng)急除磷裝置連接至梯級生態(tài)塘，梯級生態(tài)塘連通到表面流濾床，表面流濾床連通到集水井，集水井上安裝應(yīng)急脫氮裝置，集水井的出水管連通到飽和流濾床，飽和流濾床上設(shè)有出水管。進(jìn)一步地，上述的用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，所述進(jìn)水管旁連接有
放空管。更進(jìn)一步地，上述的用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，所述垂直流濾床共有3組，其中，第一垂直流濾床有4個垂直流濾床單元，第二垂直流濾床有7個垂直流濾床單元，第三垂直流濾床有9個垂直流濾床單元。更進(jìn)一步地，上述的用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，所述集水井連接有
放空管。再進(jìn)一步地，上述的用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，所述飽和流濾床設(shè)
有溢流管。本實用新型技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本實用新型實現(xiàn)對工業(yè)污水處理廠的尾水進(jìn)行深度處理，尾水通過進(jìn)水管進(jìn)入濕 地處理中心的最高點一調(diào)節(jié)池，而后通過配水系統(tǒng)將工業(yè)尾水間歇地布至并行的垂直流濾床，垂直流濾床出水流入梯級生態(tài)塘處理系統(tǒng)，后進(jìn)入表面流濾床，表面流濾床分為急流和緩流兩段，最后自流進(jìn)入飽和流濾床，出水作為工業(yè)水廠源水，達(dá)到地表水IV類水標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行循環(huán)利用，實現(xiàn)了水資源的綜合利用，在水資源缺乏的地區(qū)顯得尤為迫切，其經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益非常顯著。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖I是本實用新型的工藝流程示意圖；圖2是本實用新型的平面示意圖；圖3是本實用新型的構(gòu)造示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池3、配水系統(tǒng)、垂直流濾床、梯級生態(tài)塘12、表面流濾床13和飽和流濾床16，工業(yè)污水處理廠尾水通過進(jìn)水管進(jìn)入濕地處理中心的最高點一調(diào)節(jié)池3，而后通過配水系統(tǒng)將工業(yè)尾水間歇地布至并行的第一垂直流濾床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7，第一垂直流濾床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7出水流入梯級生態(tài)塘12，后進(jìn)入表面流濾床13，表面流濾床13分為急流和緩流兩段，最后自流進(jìn)入飽和流濾床16，出水作為工業(yè)水廠源水。如圖2、圖3所示，調(diào)節(jié)池3上設(shè)有進(jìn)水管1，進(jìn)水管I旁連接有放空管2，調(diào)節(jié)池3外緣構(gòu)建有配水系統(tǒng)4，配水系統(tǒng)4通過布水管道與并行的多個垂直流濾床對應(yīng)連接，垂直流濾床共有3組，其中，第一垂直流濾床5有4個垂直流濾床單元，第二垂直流濾床6有7個垂直流濾床單元，第三垂直流濾床7有9個垂直流濾床單元，每個垂直流濾床設(shè)有單元濾床集水井8，單元濾床集水井8連通至垂直流濾床集水井9，垂直流濾床集水井9的尾水管通過回流管10連接到調(diào)節(jié)池3，垂直流濾床集水井的出水管經(jīng)應(yīng)急除磷裝置11連接至梯級生態(tài)塘12，梯級生態(tài)塘12連通到表面流濾床13，表面流濾床13連通到集水井14，集水井14上安裝應(yīng)急脫氮裝置15，集水井的14出水管連通到飽和流濾床16，飽和流濾床16上設(shè)有出水管19，集水井14連接有放空管17，飽和流濾床16設(shè)有溢流管18。生態(tài)濕地處理中心，其人工濕地是對傳統(tǒng)工藝預(yù)處理過的工業(yè)廢水進(jìn)行深度處理，以使出水水質(zhì)滿足工業(yè)用水水質(zhì)要求。污水處理廠尾水將通過進(jìn)水管I進(jìn)入濕地處理中心的最高點一調(diào)節(jié)池3，而后通過配水系統(tǒng)4間歇地布水至并行的第一垂直流濾床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7，第一垂直流濾床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7分別是埋深不同的3組濾床，配水系統(tǒng)4通過PLC控制系統(tǒng)對3組平行的垂直流濾床進(jìn)行間歇配水。經(jīng)過垂直流濾床硝化作用后，尾水將被收集到垂直流濾床集水井9中，當(dāng)?shù)谝淮怪绷鳛V床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7的處理效果不佳時，垂直流濾床集水井9中的尾水通過回流管10回流到調(diào)節(jié)池3進(jìn)行再處理。當(dāng)尾水中磷的濃度比較高時，采用應(yīng)急除磷裝置11進(jìn)行應(yīng)急處理，而后進(jìn)入梯級生態(tài)塘12，梯級生態(tài)塘12的深水區(qū)對于磷的沉淀效果最優(yōu)，同時反硝化過程也會發(fā)生。而后進(jìn)入表面流濾床13，表面流濾床13分為急流和緩流兩段，表面流濾床13使從梯級生態(tài)塘12的深水區(qū)流出的尾水得到復(fù)氧，其中種植的挺水植物有利于懸浮物的進(jìn)一步沉淀。之后尾水進(jìn)入集水井14，視尾水的水質(zhì)情況采用應(yīng)急脫氮裝置15進(jìn)行處理，最后進(jìn)入飽和流濾床16進(jìn)行反硝化后通過出水管19出水到水廠取水池。飽和流濾床16是反硝化過程的最好步 驟，濾床種植的植物提供額外的碳源，提高脫氮效率，使出水TN小于I. 5mg/L。具體的應(yīng)用工藝尾水由進(jìn)水管I進(jìn)入調(diào)節(jié)池3，在調(diào)節(jié)池3內(nèi)調(diào)節(jié)水質(zhì)水量；調(diào)節(jié)池3處于生態(tài)濕地處理中心的中央位置，并是生態(tài)濕地處理中心的最高點，調(diào)節(jié)池3的池底污泥通過排空系統(tǒng)定期清理，調(diào)節(jié)池3 —方面通過截留、沉淀固體顆粒和懸浮物，降低污水的污染物含量；另一方面依據(jù)污水來水量均勻投配到第一垂直流濾床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7內(nèi)；在進(jìn)水管I旁連有放空管2，放空管2中的尾水直接接到雨水管道，放空管2主要在生態(tài)濕地處理中心調(diào)試、檢修時使用；調(diào)節(jié)池3主體外設(shè)置20個配水池，每個配水池與20個垂直流濾床單元相對應(yīng)，調(diào)節(jié)池3的尾水通過配水系統(tǒng)4分配到第一垂直流濾床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7 ;配水系統(tǒng)4采用PLC自動控制運行，多個配水池構(gòu)建在調(diào)節(jié)池外緣，配水池包含碎石墊層的基底和防水混凝土的墻體，每個配水池包括配水池前單元和配水池后單元，配水池前單元與調(diào)節(jié)池由墻體隔開，墻體上設(shè)置有配水池進(jìn)水口，配水池進(jìn)水口部位安裝有配水電動閥，配水池前單元通過配水池進(jìn)水口與調(diào)節(jié)池相連通，配水池后單元與配水池前單元由墻體隔開，墻體上設(shè)置有三角堰，三角堰部位安裝有調(diào)節(jié)擋板，配水池后單元通過三角堰與配水池前單元相連通，配水池后單元中安裝布水管道；第一垂直流濾床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7共有20個單元，按垂直流濾床尾水水位高程分為3組，第一垂直流濾床5有4個垂直流濾床單元，第二垂直流濾床6有7個垂直流濾床單元，第三垂直流濾床7有9個垂直流濾床單元；尾水通過PLC控制間歇地配水到垂直流濾床單元，以確保濾床內(nèi)微生物反應(yīng)器活性恢復(fù)；第一垂直流濾床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7由生態(tài)填料處理層、過渡層和排水層為主要基質(zhì)的濾床構(gòu)成，濾床的面積根據(jù)尾水具體水質(zhì)水量來確定，垂直流濾床中生態(tài)填料深度為50cm，其上栽植蘆葦，蘆葦?shù)脑灾裁芏葹?5株/m2 ;尾水中的C0D&、BOD5和NH3-N等污染物同濾床濾料層中附著的微生物進(jìn)行好氧反應(yīng)，微生物將污染物充分降解；含磷污染物將在濾床濾料層中吸附沉淀；含氮污染物進(jìn)行硝化反應(yīng)；第一垂直流濾床5、第二垂直流濾床6、第三垂直流濾床7底部，通過集水管道收集出水，每2個或3個垂直流濾床單元收集到一個單元濾床集水井8 ;集水井8設(shè)置控制水位兩個以上，在運行初期可放滿水以利于植物生長，也可以將水位調(diào)整到一半砂層高度，以增加接觸時間，有效增加氮的去除率；工業(yè)尾水通過重力作用流經(jīng)濾料及植物根系進(jìn)行物理和生化處理，使尾水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物得到降解，垂直流濾床在調(diào)試階段視污水水質(zhì)情況確定實際運行過程中是否需要進(jìn)行回流；單元濾床集水井8通過管道進(jìn)入垂直流濾床集水井9，在垂直流濾床集水井9處設(shè)置取樣口 ；當(dāng)水樣檢測結(jié)果沒有達(dá)到處理要求時，污水將返回調(diào)節(jié)池3進(jìn)行再處理；應(yīng)急除磷裝置11主要用于尾水中磷濃度過高，當(dāng)磷濃度過高時開啟應(yīng)急除磷裝置11而后尾水通過管道進(jìn)入梯級生態(tài)塘12 ；梯級生態(tài)塘12塘底采取防滲措施，略具坡度傾向出口 ；塘的進(jìn)、出口的位置避開當(dāng)?shù)氐某Ｄ曛鲗?dǎo)風(fēng)向，應(yīng)與主導(dǎo)風(fēng)向垂直，進(jìn)口應(yīng)采用擴(kuò)散式和多點進(jìn)水方式，出口應(yīng)采用潛孔出水；梯級生態(tài)塘12設(shè)有深水區(qū)，以利于沉積物的沉積，梯級生態(tài)塘12有效容積至少1000立方米，停留時間6小時，這階段，將磷和金屬離子一起從溶液中沉淀出來；梯級生態(tài)塘12內(nèi)進(jìn)行合理的植物匹配和空間布置，種植多種類型的水生植物，主要有沉水植物、挺水植物和浮葉植物；表面流濾床13分為急流和緩流兩段，其面積根據(jù)尾水水質(zhì)水量來確定,采用不透水材料層的淺蓄水池，濾床內(nèi)種植水生植物，急流段表面流濾床流道比較狹窄，水流速度快，里面鋪設(shè)碎石；緩流段表面流濾床流面寬闊，水流平緩；表面流濾床13使從深水區(qū)流出的水得到復(fù)氧，種植的挺水植物有利于懸浮物的
進(jìn)一步沉淀；表面流濾床13出水進(jìn)入集水井14，并根據(jù)集水井14中尾水水質(zhì)情況決定應(yīng)急脫氮裝置15的具體操作；表面流濾床13的出水通過集水井14向飽和流濾床16配水，集水井14處直接連有放空管17，主要用于飽和流濾床檢修時的放空；飽和流濾床16的面積根據(jù)尾水水質(zhì)水量而定，處理單元內(nèi)部充滿生態(tài)填料，表面栽種植物；飽和流濾床16自流形成的一條長而寬的蜿蜒的配水水道，向各個濾床配水，以延長水力停留時間，飽和流濾床16分為兩個平行的水流路徑，平均深度控制在I. 2米左右；飽和流濾床16通過植物、微生物和生態(tài)填料可有效去除剩余的硝酸鹽，過濾碳酸鹽和減少二次產(chǎn)生的有機(jī)固體顆粒物，由此水質(zhì)得到凈化，使出水TN小于I. 5mg/L ;在實際運用中，還可利用有機(jī)物，如植物碎屑和藻類來提供有機(jī)碳，有利于提高水質(zhì)處理效率，處理后的出水通過出水管19匯集后出水；飽和流濾床16的底部鋪設(shè)溢流管18，用于暴雨水量過大時及時排水；生態(tài)濕地處理中心建成運營后，將啟動水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)，加強(qiáng)生態(tài)濕地處理中心的水質(zhì)監(jiān)測，保證生態(tài)濕地處理中心的正常運營，并確保工業(yè)用水水質(zhì)安全。綜上所述，本實用新型實現(xiàn)對工業(yè)污水處理廠的尾水進(jìn)行深度處理，達(dá)到地表水IV類水標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行循環(huán)利用，作為工業(yè)水廠的源水，實現(xiàn)了水資源的綜合利用，在水資源缺乏的地區(qū)顯得尤為迫切，其經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益非常顯著。[0044]需要理解到的是以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些 改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，其特征在于包括調(diào)節(jié)池、配水系統(tǒng)、垂直流濾床、梯級生態(tài)塘、表面流濾床和飽和流濾床，調(diào)節(jié)池上設(shè)有進(jìn)水管，調(diào)節(jié)池外緣構(gòu)建有配水系統(tǒng)，配水系統(tǒng)通過布水管道與并行的多個垂直流濾床對應(yīng)連接，每個垂直流濾床設(shè)有單元濾床集水井，單元濾床集水井連通至垂直流濾床集水井，垂直流濾床集水井的尾水管通過回流管連接到調(diào)節(jié)池，垂直流濾床集水井的出水管經(jīng)應(yīng)急除磷裝置連接至梯級生態(tài)塘，梯級生態(tài)塘連通到表面流濾床，表面流濾床連通到集水井，集水井上安裝應(yīng)急脫氮裝置，集水井的出水管連通到飽和流濾床，飽和流濾床上設(shè)有出水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)水管旁連接有放空管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述垂直流濾床共有3組，其中，第一垂直流濾床有4個垂直流濾床單元，第二垂直流濾床有7個垂直流濾床單元，第三垂直流濾床有9個垂直流濾床單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述集水井連接有放空管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述飽和流濾床設(shè)有溢流管。
專利摘要本實用新型涉及用于處理工業(yè)尾水的生態(tài)濕地處理系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池上設(shè)有進(jìn)水管，調(diào)節(jié)池外緣構(gòu)建有配水系統(tǒng)，配水系統(tǒng)通過布水管道與并行的多個垂直流濾床對應(yīng)連接，每個垂直流濾床設(shè)有單元濾床集水井，單元濾床集水井連通至垂直流濾床集水井，垂直流濾床集水井的尾水管通過回流管連接到調(diào)節(jié)池，垂直流濾床集水井的出水管經(jīng)應(yīng)急除磷裝置連接至梯級生態(tài)塘，梯級生態(tài)塘連通到表面流濾床，表面流濾床連通到集水井，集水井上安裝應(yīng)急脫氮裝置，集水井的出水管連通到飽和流濾床，飽和流濾床上設(shè)有出水管。實現(xiàn)對工業(yè)污水處理廠的尾水進(jìn)行深度處理，達(dá)到地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行循環(huán)利用，作為工業(yè)水廠的源水，實現(xiàn)了水資源的綜合利用。
文檔編號C02F9/14GK202594912SQ201120480900
公開日2012年12月12日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者杜建強(qiáng) 申請人:杜建強(qiáng)