一种基于蚝壳‑碳纤维‑人工湿地的水体净化系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于蚝壳‑碳纤维‑人工湿地的水体净化系统，包括沿着水流方向依次设置的进水格栅池、厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、人工湿地、出水格栅池；厌氧池和缺氧池内均设置蚝壳活性污泥反应格栅，一级好氧池和二级好氧池内均设置碳纤维生物膜反应格栅，一级好氧池和二级好氧池均连接曝气装置，顶部种植水生植物的人工湿地包括从上往下依次设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层。本实用新型专利技术不仅能解决污水处理系统脱氮除磷效率低的难题，还能降低污水处理设备的基建和运行维护费用，约为常规生化处理运行费用的一半，属于污水处理技术。

A purification system of oyster shell carbon fiber water based on artificial wetland

The utility model relates to a purification system of oyster shell carbon fiber water based on artificial wetland, including are arranged along the flow direction of the water inlet grille tank, anaerobic tank, an aerobic tank, two stage aerobic pool, artificial wetland, water gate pool; oyster shell activated sludge were grille set the anaerobic tank and anoxic tank, carbon fiber biofilm grid are set to an aerobic pool and two stage aerobic pool, an aerobic pool and two stage aerobic pool is connected with the aeration device, including from top to bottom set sand filler layer, processing layer, oyster shell filler the gravel packing processing layer of artificial wetland and aquatic plants are planted at the top. The utility model can not only solve the problem of nitrogen and phosphorus removal in sewage treatment system of low efficiency, but also reduce the sewage treatment infrastructure and operating equipment maintenance costs, about half the operating cost of conventional biochemical treatment, which belongs to the sewage treatment technology.

【技术实现步骤摘要】
一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统
本技术涉及污水处理技术，具体的说，涉及一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统，适于各种城市和农村生活污水的净化处理。
技术介绍
我国目前经济发展迅速，在水污染和水质性缺水情况严重的形势下，建设运行安全稳定、处理效率高、运行成本低的污水净化处理系统具有重要意义。城市和农村污水的净化处理方法很多，如化学氧化还原法、化学沉淀法、膜分离法、生化法、人工湿地法。现代污水处理工艺一般分为一级、二级和三级(深度处理)。生物膜法是应用最广、最具发展前景的代表性工艺之一，曝气生物滤池中的滤料应能为微生物附着提供大量的表面积以便使污水以液膜状态流过生物膜、有足够的空隙率保证通风供氧和使脱落的生物膜能随水流出滤池、不被微生物分解同时也不抑制微生物生长并有一定的机械强度且价格低廉。通常污水处理厂采用的二级处理(活性污泥法和生物膜法)多种多样，例如氧化沟工艺、AB工艺、SBR工艺、CASS工艺、MBR工艺等，但是这些工艺的主要控制指标为有机物、悬浮物等，对氮磷的控制效果不理想，只将污水经一级和二级处理后就将其排放至高标准的受纳水体或作为中水回用很难达到要求，要达到脱氮除磷的目的还需在这些工艺的后面加上一些污水三级处理措施。利用人工湿地技术进行污水处理现已被广泛使用，采用砂石为主的湿地填料上植入的水生和湿生植物对污水中污染物去除效率低，特别是磷的去除率低，湿地填料载体上微生物量少，湿地填料上植入的水生和湿生植物根系对磷的吸收效率低。在生物滤池及湿地填料层中使用蚝壳填料，由于蚝壳中丰富的CaCO3可在弱酸性条件下逐渐溶出Ca2+，经过和水中的H+结合而游离出OH-，使污水中的部分磷酸盐可通过化学除磷方式被去除。生态碳纤维材料是一种比表面积大、吸附和脱附性能强、与生物有良好兼容性的新型填料，由腈纶、丙纶和表面修饰后的活性碳纤维复合而成。它具有丰富的微孔结构，孔径分布范围广；比表面积很大，一般都在1000m2/g以上，具有较大的吸附容量；其微孔直接分布于纤维的表面，因而吸附质扩散的路径短、时间短，其吸附和再生的速率快，可在较温和条件下再生，用污水净化处理，不仅净化效率高，而且处理量大，装置紧凑，占地面积小，设备投资小和效益高。
技术实现思路
为解决现有污水净化处理方法和工艺所面临的技术困难，本技术的目的是：提供一种将活性污泥法、生物膜法和人工湿地法结合，提高脱氮除磷效率的基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统，包括沿着水流方向依次设置的进水格栅池、厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、人工湿地、出水格栅池；厌氧池和缺氧池内均设置蚝壳活性污泥反应格栅，一级好氧池和二级好氧池内均设置碳纤维生物膜反应格栅，一级好氧池和二级好氧池均连接曝气装置，顶部种植水生植物的人工湿地包括从上往下依次设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层。作为一种优选，厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池形成一体化处理装置；厌氧池设有入水口，厌氧池和缺氧池之间、缺氧池和一级好氧池之间、一级好氧池和二级好氧池之间均设有过水口，二级好氧池设有出水口；厌氧池和缺氧池之间的过水口、一级好氧池和二级好氧池之间的过水口位于处理池的内下方；厌氧池的入水口、缺氧池和一级好氧池之间的过水口、二级好氧池的出水口的高度依次降低且均位于处理池的内上方。作为一种优选，厌氧池的长为150～200cm，宽为120～200cm，深为120～160cm，缺氧池的长为150～200cm，宽为120～200cm，深为120～160cm，厌氧池和缺氧池的上端装有盖板，蚝壳活性污泥反应格栅的厚度为10～15cm；一级好氧池的长为150～200cm，宽为150～200cm，深为120～160cm，二级好氧池的长为150～200cm，宽为150～200cm，深为120～160cm，碳纤维生物膜反应格栅的厚度为10～15cm，碳纤维生物膜反应格栅内碳纤维束间距为5～10cm。作为一种优选，进水格栅池连接进水管，进水管高于厌氧池的入水口；进水格栅池内设有滤除漂浮物和杂质的格栅，该格栅包括格栅框架和安装在格栅框架上的格栅网。作为一种优选，蚝壳活性污泥反应格栅包括蚝壳格栅框架和填充在蚝壳格栅框架内的蚝壳，蚝壳作为活性污泥的载体；碳纤维生物膜反应格栅包括碳纤维格栅框架和填充在碳纤维格栅框架内的碳纤维束，碳纤维束作为生物膜的载体。作为一种优选，曝气装置包括曝气设备和多个曝气盘，开口向上的曝气盘均布在一级好氧池和二级好氧池的内底部，曝气盘与曝气设备通过管道相接；曝气盘为膜片盘式微孔曝气盘。作为一种优选，人工湿地的长为5～20m，宽为3～5m，深为50～80cm；人工湿地的底部为防渗层，厚度为5～10cm，结构为混凝土加砂浆抹面；沙填料处理层的厚度为5～10cm，沙填料的粒径为1～9mm，蚝壳填料处理层的厚度为10～20cm，砾石填料处理层的厚度为20～40cm，砾石填料的粒径为5～30mm。作为一种优选，出水格栅池紧贴人工湿地的一侧设置，出水格栅池和人工湿地通过格栅网墙隔开，该格栅网墙包括格栅网墙框架和安装在格栅网墙框架上的格栅网；出水格栅池内设有滤除漂浮物和杂质的格栅，该格栅包括格栅框架和安装在格栅框架上的格栅网。一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化方法，采用基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统，包括如下步骤：(1)污水经设有格栅的进水格栅池进行拦截处理，初步拦截污水中的漂浮物及杂质；(2)经步骤(1)拦截处理后的污水进入厌氧池内，蚝壳活性污泥反应格栅的填料拦截吸附颗粒物，通过水解酸化将大分子有机物分解成易于氧化处理的小分子，并去除部分有机物；(3)经步骤(2)处理后的污水进入缺氧池内，蚝壳活性污泥反应格栅的填料拦截吸附颗粒物，通过水解酸化将有机物分解，进一步去除部分有机物；(4)经步骤(3)处理后的污水进入一级好氧池，曝气装置对污水进行曝气充氧处理，使得污水与氧气充分接触，碳纤维生物膜反应格栅的填料拦截吸附污染物，以降低污染物的含量；(5)经步骤(4)处理后的污水进入二级好氧池，曝气装置对污水进行曝气充氧处理，使得污水与氧气充分接触，碳纤维生物膜反应格栅的填料拦截吸附污染物，进一步降低污染物的含量；(6)经步骤(5)处理后的污水进入人工湿地的顶部，污水自上而下依次通过人工湿地内设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层进行三级处理，经过沙填料处理层内栽植的水生植物吸收作用和三级处理中微生物的生化分解作用，污水得到深度的净化处理，经人工湿地终端设置的格栅网墙进入出水格栅池；(7)经步骤(6)处理后的污水经设有格栅的出水格栅池进行拦截处理，达标排放或回用。作为一种优选，步骤(2)中，污水经厌氧池的上部流入后，流经多层蚝壳活性污泥反应格栅，从厌氧池的下部排出；步骤(3)中，污水经缺氧池的下部流入后，流经多层蚝壳活性污泥反应格栅，从缺氧池的上部排出；步骤(4)中，污水经一级好氧池的上部流入后，流经多层碳纤维生物膜反应格栅后，从一级好氧池的下部排出；步骤(5)中，污水经二级好氧池的下部流入后，流经多层碳纤维生物膜反应格栅后，从二级好氧池的上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于蚝壳‑碳纤维‑人工湿地的水体净化系统，其特征在于：包括沿着水流方向依次设置的进水格栅池、厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、人工湿地、出水格栅池；厌氧池和缺氧池内均设置蚝壳活性污泥反应格栅，一级好氧池和二级好氧池内均设置碳纤维生物膜反应格栅，一级好氧池和二级好氧池均连接曝气装置，顶部种植水生植物的人工湿地包括从上往下依次设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层。

【技术特征摘要】
1.一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统，其特征在于：包括沿着水流方向依次设置的进水格栅池、厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池、人工湿地、出水格栅池；厌氧池和缺氧池内均设置蚝壳活性污泥反应格栅，一级好氧池和二级好氧池内均设置碳纤维生物膜反应格栅，一级好氧池和二级好氧池均连接曝气装置，顶部种植水生植物的人工湿地包括从上往下依次设置的沙填料处理层、蚝壳填料处理层、砾石填料处理层。2.按照权利要求1所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统，其特征在于：厌氧池、缺氧池、一级好氧池、二级好氧池形成A2/O2工艺一体化处理装置；厌氧池设有入水口，厌氧池和缺氧池之间、缺氧池和一级好氧池之间、一级好氧池和二级好氧池之间均设有过水口，二级好氧池设有出水口；厌氧池和缺氧池之间的过水口、一级好氧池和二级好氧池之间的过水口位于处理池的内下方；厌氧池的入水口、缺氧池和一级好氧池之间的过水口、二级好氧池的出水口的高度依次降低且均位于处理池的内上方。3.按照权利要求2所述的一种基于蚝壳-碳纤维-人工湿地的水体净化系统，其特征在于：厌氧池的长为150～200cm，宽为120～200cm，深为120～160cm，缺氧池的长为150～200cm，宽为120～200cm，深为120～160cm，厌氧池和缺氧池的上端装有盖板，蚝壳活性污泥反应格栅的厚度为10～15cm；一级好氧池的长为150～200cm，宽为150～200cm，深为120～160cm，二级好氧池的长为150～200cm，宽为150～200cm，深为120～160cm，碳纤维生物膜反应格栅的厚度为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐礼强，罗欢，吴琼，林俊生，李巍巍，林丹娜，吴若琳，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44