本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種污水的人工濕地處理技術(shù)。

技術(shù)背景：

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村生產(chǎn)、生活所排放的污水量日益增加，嚴(yán)重的污染不僅危害農(nóng)民生命、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全，最終也將影響城市的水環(huán)境安全。但是由于農(nóng)村污水具有排水量小，日變化系數(shù)大，有機(jī)物濃度偏低、間歇排放且不易收集集中處理的特點(diǎn)，農(nóng)村地區(qū)水污染問題一直沒有得到有效的解決，所以在我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)，急需尋找一種低投資，低能耗，低成本，方便推廣的污水處理工藝，改善農(nóng)村地區(qū)日益嚴(yán)重的水域污染問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為了解決上述問題，本公司依據(jù)國(guó)外用于水體富營(yíng)養(yǎng)化治理的水耕植物過濾法，并結(jié)合本公司多年的人工濕地工程經(jīng)驗(yàn)，建立一套新型的植物濾床處理工藝。該工藝在濕地中依次建設(shè)厭氧區(qū)、好氧區(qū)和缺氧區(qū)，在高效除碳的過程中有針對(duì)性的提高水體有機(jī)氮的去除效果。同時(shí)，在植物吸收除磷的基礎(chǔ)上，增加物理化學(xué)方法，即設(shè)置方解石填料區(qū)，當(dāng)水流流過該區(qū)域時(shí)，水體中的磷酸根與方解石中的碳酸鈣成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的磷酸鹽沉淀，實(shí)現(xiàn)去除水體中的磷污染，強(qiáng)化人工濕地的除磷效果。

本發(fā)明的工藝技術(shù)流程為：穩(wěn)定塘+植物濾床+深度凈化塘+強(qiáng)化除磷單元，包括步驟如下。

1)污水首先進(jìn)入穩(wěn)定塘，進(jìn)行初步預(yù)處理，穩(wěn)定塘中水體流速較慢，深度較深，底部基本上呈厭氧狀態(tài)，為微生物的厭氧反應(yīng)創(chuàng)造條件，其有益效果是一方面能夠去除水體中的部分懸浮物，降低后續(xù)潛流濕地堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面有利于有機(jī)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡?，為后續(xù)硝化反應(yīng)創(chuàng)造條件，同時(shí)實(shí)現(xiàn)將水中的大分子有機(jī)物水解轉(zhuǎn)化小分子有機(jī)物，提高可生化性。

2)植物濾床，作為該工藝的核心單元，主要作用是深度凈化污水中的污染物，同時(shí)依靠植物群落的水體增氧效果，提高氧氣的利用率，促進(jìn)植物濾床水體內(nèi)部的硝化反應(yīng)，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，為后續(xù)反硝化反應(yīng)創(chuàng)造條件。和傳統(tǒng)人工濕地比較，該單元具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先該單元不需要填料基質(zhì)，避免了填料堵塞的問題，方便運(yùn)行管理，易于調(diào)整空間配置，從而節(jié)約了建設(shè)周期和資金成本，有利于快速的推廣運(yùn)用。其次，單元內(nèi)部密集發(fā)達(dá)的植物根系形成濃密的凈化濾床，本公司培育的馴化微生物依附在根系上形成生物膜，同步高效除碳脫氮，降解藻類及藻毒素。第三，單元內(nèi)投加的一定數(shù)量的景觀魚強(qiáng)化植物濾床的生物多樣性，提高凈水效果。

3)深度凈化塘深較穩(wěn)定塘淺，較表流濕地深，一般塘內(nèi)底部水體為缺氧環(huán)境，其有益效果是能夠?yàn)榉聪趸磻?yīng)創(chuàng)造良好條件，將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，從而?shí)現(xiàn)從水體中的去除。

4)強(qiáng)化除磷單元是本項(xiàng)技術(shù)中除磷的主要單元，單元內(nèi)設(shè)置有方解石填料，其有益效果是污水中的 正磷酸鹽能與方解石中的Ca²離子反應(yīng)生成磷酸鈣或羥基磷灰石沉淀而得以去除，提高濕地的除磷效果。

附圖說明：

圖1工藝流程示意圖

圖2單元布置示意圖

編號(hào)：①穩(wěn)定塘 ②植物濾床 ③深度凈化塘 ④強(qiáng)化除磷單元

人工水草 方解石填料。

具體實(shí)施方式：

以圖2為例，污水首先進(jìn)入穩(wěn)定塘①，深度為2～3m，塘內(nèi)可以鋪設(shè)人工水草為微生物提供附著點(diǎn)，形成生物膜；為實(shí)現(xiàn)更好的處理效果，布水方式最好采用頂部進(jìn)水底部出水。在穩(wěn)定塘①內(nèi)部分有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮、大分子有機(jī)物水解為小分子有機(jī)物，懸浮物得到一定的去除，大大提高后續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理效率。

穩(wěn)定塘①出水進(jìn)入植物濾床②中，其內(nèi)部形成一個(gè)由水生動(dòng)、植物及共生微生物構(gòu)成的高效生態(tài)凈化系統(tǒng)，其主要作用是將水中的懸浮性污染物和藻類過濾去除，脫碳除磷，同時(shí)進(jìn)行硝化作用，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。

植物濾床②后端設(shè)置深度凈化塘③，深度一般為1.5～2.0m，水力停留時(shí)間一般為3-7天，塘內(nèi)可設(shè)置挺水植物、浮葉植物、沉水植物等，也可增設(shè)人工水草提高處理效率，其主要作用是進(jìn)一步去除COD，同時(shí)將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，使之進(jìn)入大氣環(huán)境從而實(shí)現(xiàn)水體氮源污染的去除。

深度凈化塘③出水進(jìn)入強(qiáng)化除磷單元④，單元內(nèi)設(shè)置有方解石填料填料可以埋沒于水面下方，也可以壩的形式使污水從其縫隙中流過。方解石填料對(duì)磷酸鹽具有較強(qiáng)的固定能力，具有無毒無害、價(jià)格便宜、比表面積大、吸附性好的特點(diǎn)，污水中的正磷酸鹽能與方解石中的Ca²⁺離子反應(yīng)生成磷酸鈣或羥基磷灰石沉淀而得以去除。