本實用新型涉及污水深度處理領(lǐng)域，尤其涉及一種針對污水處理廠尾水深度處理的人工濕地系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國城市污水廠達標尾水的排放形式主要為集中排放，并利用河流的自凈能力對尾水中的污染物進一步降解，以滿足受納水體的水環(huán)境功能目標。但是隨著城市化進程的加快，使得大多城市污水廠尾水受納河流已經(jīng)逐漸喪失水環(huán)境功能。為達到更高的排放標準，許多水廠由于設計原因，原有的處理單元已無法滿足現(xiàn)有要求，場內(nèi)升級改造由于場地和原工藝的限制，難以在現(xiàn)狀條件進行升級改造，因此越來越多的污水處理廠尾水深度處理工程已開展規(guī)劃建設。由于城市污水處理廠多采用成熟工藝，其有機物去除能力較強，出水中COD、BOD濃度低，而相對地表水環(huán)境質(zhì)量，其出水氮、磷的濃度較高，成為深度處理中的重點。
現(xiàn)有的人工濕地用于污水處理廠尾水深度處理方面的技術(shù)多從濕地結(jié)構(gòu)出發(fā)，通過不同類型濕地的組合，提高污染物去除效率，但依然存在人工濕地污水處理系統(tǒng)處理效率低，污水處理廠尾水的碳源不足，導致脫氮效率低等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的人工濕地污水處理系統(tǒng)處理效率低，污水處理廠尾水的碳源不足，導致脫氮效率低的缺點，提供了一種針對污水處理廠尾水深度處理的人工濕地系統(tǒng)。
本實用新型實現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是：一種針對污水處理廠尾水深度處理的人工濕地系統(tǒng)，包括人工濕地系統(tǒng)，還包括對污水進行預處理的生態(tài)池系統(tǒng)，所述的生態(tài)池系統(tǒng)包括配水渠、生態(tài)池和集水渠，生態(tài)池池體內(nèi)設有微生物載體填料安裝支架，微生物載體填料固定安裝在微生物載體填料安裝支架上，生態(tài)池的水面設有植物浮床，植物浮床內(nèi)種有挺水植物一，配水渠的出水端與生態(tài)池的進水端連接，生態(tài)池的出水端與集水渠的進水端連接，人工濕地的池內(nèi)從池底至池面依次設有下層集水穿孔管、碎石承托層、污染物吸附層、砂濾層、上層穿孔配水管和挺水植物二，集水渠的出水端與上層穿孔配水管的進水端連接，下層集水穿孔管一端設有出水口。
進一步的，所述的微生物載體填料為無紡布。
進一步的，所述的生態(tài)池內(nèi)設有折流墻，生態(tài)池被折流墻分隔成多級串聯(lián)的池體結(jié)構(gòu)。
進一步的，所述的植物浮床由一組浮體單元拼接組成。
本實用新型的有益效果是：與傳統(tǒng)人工濕地系統(tǒng)相比，本實用新型通過生態(tài)池和人工濕地系統(tǒng)的組合使用，大大提高了污水脫氮除磷效率，總氮去除率可達到50％以上，總磷去除率可達60％以上，且人工濕地的面積負荷可提高至1.5m3/m2·d，大大減少了人工濕地的占地面積。
本實用新型的污水經(jīng)配水渠均勻進入生態(tài)池，生態(tài)池進水采用折流式流動方式，經(jīng)多級折流，與生態(tài)池內(nèi)的微生物載體填料充分接觸，進水前端和末端由于污染物濃度的不同，可形成不同的微生物結(jié)構(gòu)，對污染物的去除更有針對性，提高了微生物的作用效率。同時，生態(tài)池水面的植物浮床的植物根系向水體內(nèi)部生長，一方面提高了污染物去除效率，另一方面，植物的枯枝落葉以及收割后植物的定期投放，為生態(tài)池補充了碳源，保證了反硝化作用的順利進行，將部分硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣，實現(xiàn)深度脫氮。本實用新型沒有曝氣等動力設備，碳源采用濕地植物，大大降低了運行成本，同時減少了濕地植物外運處置的費用。
下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步的描述。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中，1為配水渠、2為生態(tài)池、3為微生物載體填料安裝支架、4為微生物載體填料、5為折流墻、6為植物浮床、7為挺水植物一、8為集水渠、9為人工濕地系統(tǒng)、10為下層集水穿孔管、11為碎石承托層、12為污染物吸附層、13為砂濾層、14為挺水植物二、15為上層穿孔配水管。
具體實施方式
如附圖1所示，本實施例的一種針對污水處理廠尾水深度處理的人工濕地系統(tǒng)，包括人工濕地系統(tǒng)9，還包括對污水進行預處理的生態(tài)池系統(tǒng)。所述的生態(tài)池系統(tǒng)包括配水渠1、生態(tài)池2和集水渠8。生態(tài)池2池體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池體方形，至少分為并聯(lián)的兩格，每格間互不聯(lián)通，方便檢修。生態(tài)池2池體內(nèi)設有微生物載體填料安裝支架3，微生物載體填料4固定安裝在微生物載體填料安裝支架3上，微生物載體填料4表面形成生物膜，生物膜上主要生長在厭氧和缺氧條件下生長的反硝化細菌，為反硝化脫氮作用提供必要條件。本實施例優(yōu)選的微生物載體填料4為無紡布，厚度約2mm，寬度可根據(jù)生態(tài)池2池體尺寸調(diào)整，安裝高度不超過3米，安裝間距不超過1米，微生物載體填料4的填料面迎向來水方向，微生物載體填料4的表面粗糙，有利于微生物及浮游動物附著生長，表面可形成微生態(tài)結(jié)構(gòu)，有利于污染物的去除。為了便于污水與微生物載體填料4充分接觸，本實施例優(yōu)選的生態(tài)池2內(nèi)設有折流墻5。折流墻5固定在生態(tài)池2的下方，折流墻5墻體高度高與后面的出水位，折流墻5墻體下方設有開口，保證水流穿過。生態(tài)池2被折流墻5分隔成多級串聯(lián)的池體結(jié)構(gòu)，流入生態(tài)池2的污水在折流墻5的作用下形成上下折流的水流，保證污水與微生物載體填料4的充分接觸。生態(tài)池2的水面設有植物浮床6。本實施例優(yōu)選的植物浮床6由一組浮體單元拼接組成。單個浮體單元面積約3～5m2左右，由上下保護鋼板和中間泡沫浮體組成，總厚度約10～15cm。保證具有一定浮力的同時，提高機械強度。單個浮體單元之間采用柔性咬合連接，由于生態(tài)池2水位變化小，基本無風浪。植物浮床6預留植物種植孔，空洞大小為：直徑8～12cm，間距30～50cm。植物浮床6內(nèi)種有挺水植物一7，挺水植物一7包括美人蕉、風車草、富貴竹等可水培生長的多年生草本植物，植物根系向下生長，深入池內(nèi)水體。在根系泌氧作用下，根系表面形成好氧生物膜，發(fā)生硝化作用，達到去除氨氮的作用。植物的生長可從污水中吸收有機質(zhì)、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，起到污染物去除的作用。植物生長過程掉落的枯枝落葉及根系，向水體提供了碳源，也可通過植物定期收割，向池內(nèi)水體定期投加植物，形成穩(wěn)定碳源，從而保證反硝化作用的順利進行，將部分硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣，實現(xiàn)深度脫氮。
配水渠1的出水端與生態(tài)池2的進水端連接，生態(tài)池2的出水端與集水渠8的進水端連接。
所述的人工濕地為下行垂直流人工濕地。人工濕地的池內(nèi)從池底至池面依次設有下層集水穿孔管10、碎石承托層11、污染物吸附層12、砂濾層13、上層穿孔配水管15和挺水植物二14。砂濾層13、污染物吸附層12和碎石承托層11形成的填料層的總厚度為1.2m～1.5m。所述的下層集水穿孔管10為UPVC排水管，管徑不小于DN350，開孔孔徑為10-15mm，間距20cm，開孔方向為管道斷面的1點半方向和10點半方向，并交錯開孔。碎石承托層11主要材料為粒徑為20-40mm的碎石，厚度為20-40mm，主要起到承托上層填料，保護下層集水穿孔管10，防止上層較細填料堵塞管道收集孔的作用。污染物吸附層12主要材料為比表面積較大的破碎后的陶粒，填料厚度為60～80cm，陶粒加工過程添加鈣、鎂、鋁、鐵等具有較強N、P吸附能力的金屬元素，可大大提高系統(tǒng)對N、P的吸附效率，其粒徑為10-15mm，另一方面，N、P吸附層是植物須根生長層，根系的吸收也可提高系統(tǒng)有機物和N、P的去除效率。
砂濾層13主要材料為粗砂，粒徑0-5mm，填料厚度為40～50cm，含泥量應小于10％。砂濾層13主要起到攔截、過濾作用，去除生態(tài)池2出水中的顆粒物或脫落的生物膜或掉落的植物殘體等。上層穿孔配水管15為UPVC排水管，管徑不超過DN100，開孔孔徑為3～5mm，間距20cm，開孔方向為管道斷面的1點半方向和10點半方向，并交錯開孔。上層穿孔配水管15每段管道長度以小于3m為宜，管道之間間距1.2m～2m，上層穿孔配水管15安裝在砂濾層13填料上方，并確保出水孔不被粗砂堵塞。所述的挺水植物二14優(yōu)先選擇適合項目所在地氣候條件的本地植物，主要包括美人蕉、風車草、鳶尾、再力花、蘆葦、花葉蘆荻、蜘蛛蘭等兩種以上的多年生草本植物。
集水渠8的出水端與上層穿孔配水管15的進水端連接，下層集水穿孔管10一端設有出水口，處理后的污水沿下層集水穿孔管10的出水端排出。
實際使用時，包括以下步驟：
(1)、污水經(jīng)配水渠1向生態(tài)池2均勻配水；
(2)、污水經(jīng)步驟(1)均勻配水進入生態(tài)池2，生態(tài)池2維持缺氧或厭氧狀態(tài)，溶解氧濃度不超過2mg/L，有利于反硝化作用的進行；
(3)生態(tài)池2內(nèi)的微生物、植物的協(xié)同作用，對污水中的有機物、氮、磷等污染物進行處理；
(4)、經(jīng)步驟(3)處理后的污水進入集水渠8；
(5)污水經(jīng)集水渠8進入人工濕地系統(tǒng)，通過人工濕地中的填料層、微生物、植物的協(xié)同作用對污水中的有機物、氮、磷等污染物進一步處理，最后，由底部的下層集水穿孔管10收集后排出。
本實施例利用預處理系統(tǒng)的生態(tài)作用實現(xiàn)反硝化脫氮，通過人工濕地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和填料的優(yōu)化，提高除磷效率，實現(xiàn)出水水質(zhì)達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中的Ⅲ～Ⅳ類標準。