一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，该方法通过将待处理水体引入生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地，最后处理后的水体进入水生植物净化塘进行储存以及再利用。本发明专利技术通过将生物基质厌氧处理塘设计为折流式，增加水力停留时间，避免塘内短流、滞留现象发生，提高了生物基质厌氧处理塘净化效果；设置上向流生物接触强化净化塘，由底部布水，可起到冬季保温作用，提高了生物接触强化净化塘的净化效果，同时在布水管上增加反冲洗功能，增加滤料使用寿命。料使用寿命。料使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法


[0001]本专利技术属于生态修复及水环境治理
，尤其涉及到一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法。

技术介绍

[0002]自2015年《水污染防治行动计划》发布以后，城市、城镇污水处理厂开始大规模建设与扩容提标改造，污水处理能力显著提升，其明确提出重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域等敏感区域城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918
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2002)一级A排放标准，建成区水体水质达不到《地表水环境质量标准》(GB3838
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2002)Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准。污水处理能力的提升与排放水质的严控，一定程度上有效缓解和改善了地表水环境污染的能力。但目前我国大部分已有污水处理厂以二级生物处理为主体工艺，由于受到工艺水平、技术条件的限制，对氮、磷的处理能力有限，加之运行管理与维护等方面的问题，很多城镇污水处理设施排放尾水水质并没有真正达到一级A排放标准。即便可以稳定达到一级A标准，其尾水中化学需氧量、氮、磷等污染物含量仍然较高，与区域规划的地表河湖水体水环境质量所执行的《地表水环境质量标准》(GB3838
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2002)Ⅲ～
Ⅴ
类标准还有较大差距，出水仍然属于劣
Ⅴ
类水质。而且大量尾水集中排入地表河湖受纳水体，不利于污染物稀释，依然会造成受纳水体污染负荷升高，水环境容量不足，致使自净能力有限或已受到污染的受纳水体污染加重。因此，大部分城镇污水处理设施在改善水环境的同时，又成为新的污染源，若不经深度净化处理，其尾水直接排入地表河湖水系，将对受纳水体及周边环境造成不同程度的二次污染，给地表河湖水体水环境和生态系统造成巨大压力，成为现今改善地表河湖水体水环境质量所面临的突出环境。
[0003]城镇污水处理设施尾水深度净化处理是指城市污水或农村污水经一级、二级处理后，进一步去除污水中未能完全处理的污染物质，以满足污水回用或受纳水体对水质的要求。目前，尾水深度净化处理的主要方法有物理法、化学法、生物法、生态法，以及各种方法的联合处理工艺。应用较为广泛的物理法、化学法、生物法主要包括混凝沉淀、活性炭吸附、超滤、反渗透、曝气生物滤池等工艺。这些处理方法往往存在设备耗电量高，需要投加化学药剂或更换净化组件、容易产生副产物等造成二次污染问题，以及后期维护复杂，对运行管理要求较高等。而常规生态处理技术，往往存在技术较单一，给排水系统不完善，耐水力冲击性差，运行周期短、处理效率低、易堵塞、景观效果较差等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术专利提供的技术方案如下：
[0006]一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，该方法具体包括如
下步骤：
[0007]第一步，根据城市生活污水处理厂或农村生活污水处理站尾水排放规模及出水水质，采取生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘组合工艺进行深度净化处理；
[0008]第二步，采取提升泵进行一次动力提升后，水体经重力自流逐级进入生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘；
[0009]第三步，将待处理水体引入生物基质厌氧处理塘，对待处理水体进行沉淀净化以及厌氧处理；
[0010]第四步，经过生物基质厌氧处理塘沉淀净化及厌氧处理后的水体重力自流进入生物接触强化净化塘前端布水渠，经由生物接触强化净化塘，通过厌氧、兼氧环境实现对水体进行除氮降磷综合净化处理；
[0011]第五步，经过生物接触强化净化塘进行除氮降磷后的水体经后端集水渠收集后，进入到表流增氧湿地，进入表流增氧湿地的水体进行增氧处理，强化除氮降磷功能；
[0012]第六步，水体在经过表流增氧湿地增氧处理后流入水生植物净化塘中，通过在水生植物净化塘内构建水生植物净化群落实现水体深度净化，并将流入水生植物净化塘中的水体进行净水回用，完成生活污水处理厂尾水深度净化以及再利用；
[0013]第七步，在生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘各处理单元竖向高程差之间，以及和生产道路周边，设置生态驳岸，实现不同高程间的自然衔接。生态驳岸上种植绿肥作物、农业经济作物、降盐碱植被，可分别满足降氮除磷、增加经济收益、以及盐碱地改良的需要。
[0014]上述第一步中生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘各处理单元设计规模的计算方法为：(1)生态系统处理水量根据城市生活污水处理厂或农村生活污水处理站尾水排放规模确定；当其处理后出水作为周边工业生产用水再生回用时，其处理水量不宜超过尾水排放水量的90％；(2)净水水质指标：为尾水出水水质指标；(3)出水水质指标：根据出水用途及其相关标准，或者拟排入水体水环境功能区划要求确定。(4)根据处理规模，进、出水水质指标要求，各水质指标去除率，结合生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘对于各水质指标单位净化能力，确定各处理单元规模。
[0015]上述第二步中采取水体一次动力提升后逐级重力自流，减少多个泵站运行过程的用电损失和占地面积，实现碳减排功能。
[0016]上述第三步中的生物基质厌氧处理塘为矩形塘体，按照水力停留时间不低于6天计算处理塘总蓄水容积，且有效水深不低于3米。塘体总深度为预留淤泥层厚度h1，有效水深h2，预留冰盖层h3，超高h4总和，其中h4一般取0.5米。
[0017]所述生物基质厌氧处理塘整体呈锅底型，为保证行人安全，四周设置有防护栏。为减少厌氧处理塘夏季高温季节散发异味对周边环境造成的不良影响，避免塘内浑浊水体和表面漂浮物在可视范围内造成的不良感官效果，所述生物基质厌氧处理塘的防护栏内侧四周依次设置有较宽范围的睡莲、萍逢草、荇菜和芡实，所述防护栏与睡莲之间的设置有鸢尾、水生鸢尾和泽泻；所述防护栏与萍逢草之间的设置有再力花、紫菀、紫芋、旱伞草、梭鱼草和柳叶马鞭草；所述防护栏与荇菜之间的设置有再力花和千屈菜；所述防护栏与芡实之
间的设置有鸢尾、柳叶马鞭草和狼尾草。
[0018]为避免生物基质厌氧处理塘内短流、滞留现象发生，在塘内均匀设置多道导流墙，导流墙数量根据生物基质厌氧处理塘平面尺寸确定，以水流方向为指向，保证经导流墙分隔后，单格尺寸长宽比宜为3:1～4:1。所述导流墙交错分布在所述生物基质厌氧处理塘内，所述导流墙相互平行，所述导流墙一端将垂直于生物基质厌氧处理塘一侧封闭，所述导流墙另一端与所述生物基质厌氧处理塘另一垂直端分隔适当宽度，形成水体导流口，所述生物基质厌氧处理塘内的导流口交错分布。所述导流墙底部设置有C20素混凝土垫层，所述C20素混凝土垫层上端设置有C30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：第一步，根据城市生活污水处理厂或农村生活污水处理站尾水排放规模及出水水质，采取生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘组合工艺进行深度净化处理；第二步，采取提升泵进行一次动力提升后，水体经重力自流逐级进入生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘；第三步，将待处理水体引入生物基质厌氧处理塘，对待处理水体进行沉淀净化以及厌氧处理；第四步，经过生物基质厌氧处理塘沉淀净化及厌氧处理后的水体重力自流进入生物接触强化净化塘前端布水渠，经由生物接触强化净化塘，通过厌氧、兼氧环境实现对水体进行除氮降磷综合净化处理；第五步，经过生物接触强化净化塘进行除氮降磷后的水体经后端集水渠收集后，进入到表流增氧湿地，进入表流增氧湿地的水体进行增氧处理，强化除氮降磷功能；第六步，水体在经过表流增氧湿地增氧处理后流入水生植物净化塘中，通过在水生植物净化塘内构建水生植物净化群落实现水体深度净化，并将流入水生植物净化塘中的水体进行净水回用，完成生活污水处理厂尾水深度净化以及再利用；第七步，在生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘各处理单元竖向高程差之间，以及和生产道路周边，设置生态驳岸，实现不同高程间的自然衔接。2.根据权利要求1所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，所述第一步中生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘各处理单元设计规模的计算方法为：(1)生态系统处理水量根据城市生活污水处理厂或农村生活污水处理站尾水排放规模确定；当其处理后出水作为周边工业生产用水再生回用时，其处理水量不宜超过尾水排放水量的90％；(2)净水水质指标：为尾水出水水质指标；(3)出水水质指标：根据出水用途及其相关标准，或者拟排入水体水环境功能区划要求确定。(4)根据处理规模，进、出水水质指标要求，各水质指标去除率，结合生物基质厌氧处理塘、生物接触强化净化塘、表流增氧湿地及水生植物净化塘对于各水质指标单位净化能力，确定各处理单元规模。3.根据权利要求1所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，所述第二步中采取水体一次动力提升后逐级重力自流。4.根据权利要求1所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，所述第三步中的生物基质厌氧处理塘为矩形塘体，按照水力停留时间不低于6天计算处理塘总蓄水容积，且有效水深不低于3米；塘体总深度为预留淤泥层厚度h1，有效水深h2，预留冰盖层h3，超高h4总和，其中h4取0.5米。5.根据权利要求4所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，所述生物基质厌氧处理塘整体呈锅底型，四周设置有防护栏；所述生物基质厌氧处理塘的防护栏内侧四周依次设置有较宽范围的睡莲、萍逢草、荇菜和芡实，所述防护栏与睡莲之间的设置有鸢尾、水生鸢尾和泽泻；所述防护栏与萍逢草之间的设置有再力
花、紫菀、紫芋、旱伞草、梭鱼草和柳叶马鞭草；所述防护栏与荇菜之间的设置有再力花和千屈菜；所述防护栏与芡实之间的设置有鸢尾、柳叶马鞭草和狼尾草。6.根据权利要求4所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，所述生物基质厌氧处理塘内均匀设置多道导流墙，导流墙数量根据生物基质厌氧处理塘平面尺寸确定，以水流方向为指向，保证经导流墙分隔后，单格尺寸长宽比为3:1～4:1。所述导流墙交错分布在所述生物基质厌氧处理塘内，所述导流墙相互平行，所述导流墙一端将垂直于生物基质厌氧处理塘一侧封闭，所述导流墙另一端与所述生物基质厌氧处理塘另一垂直端分隔适当宽度，形成水体导流口，所述生物基质厌氧处理塘内的导流口交错分布；所述导流墙底部设置有C20素混凝土垫层，所述C20素混凝土垫层上端设置有C30钢筋混凝土底板，所述C30钢筋混凝土底板上端设置有C30钢筋混凝土墙所述导流墙高度与所述生物基质厌氧处理塘塘体总深度相等。7.根据权利要求4所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，所述生物基质厌氧处理塘底部设置压力进水管，压力进水管管长小于单格处理区宽度，压力进水管管侧壁均匀打孔；待处理的水体从底部压力进水管进入所述生物基质厌氧处理塘内，压力进水管管道四周铺设碎石；所述生物基质厌氧处理塘出水侧上端设置有出水管，经所述生物基质厌氧处理塘处理后的水体通过出水管进入所述生物接触强化净化塘。8.根据权利要求4所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，上述生物基质厌氧处理塘底部需进行HDPE土工膜防渗处理，塘底设置300～500mm厚种植土，所述种植土底部设置100mm厚细砂找平层，100mm厚细砂找平层底部设置0.5mmHDPE土工膜，0.5mmHDPE土工膜底部填充素土并夯实，所述素土压实度大于0.93。9.根据权利要求4所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，所述生物基质厌氧处理塘内部设置生物附着基质，所述生物附着基质主体为超细纤维，超细纤维底部固定在砖块上，顶部绑有漂浮球，以保证其在水中垂直悬挂，便于水体中微生物的附着生长；进而利用微生物的生化作用，以及附着基质的物理拦截作用，实现对水体的综合净化处理。10.根据权利要求1所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，上述第四步中的生物接触强化净化塘采取上向流形式，即待处理水体由塘体底部布水管均匀分布后垂直向上流经填料层和水生植物后溢流出水，一方面可以充分利用生态填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和生态填料截流等作用，以提高其处理效果和净水能力；另一方面生物接触氧化净化塘深度较深，通过上部水体和覆土，可起到保温作用，在冬季冰层以下依然能够保证来水水质进化效果。这种工艺还利用了植物的光合作用、吸收作用和根系传氧等，对有机物和氨氮、总磷的去除效果好。11.根据权利要求10所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，上述生物接触强化净化塘两端分别设置有进水槽和出水槽，所述进水槽底部设置有连通管与所述生物接触强化净化塘连通，所述出水槽顶部设置有连通管与第五步所述表流增氧湿地连通；所述进水槽内为集水空腔，所述进水槽两侧为挡墙，所述挡墙为C30钢筋混凝土制成，与所述生物接触强化净化塘相邻的挡墙底部设置有连通管，所述进水槽顶部设置有盖板，所述盖板为C30混凝土制成，所述进水槽底部为C30钢筋混凝土底板，所
述C30钢筋混凝土底板底部设置有C20素混凝土垫层；所述出水槽与所述进水槽结构相同，所述出水槽的连通管设置在与所述生物接触强化净化塘相邻的挡墙顶部，所述出水槽高度低于所述进水槽高度。12.根据权利要求10所述的一种用于城镇污水处理设施尾水深度净化生态系统营造方法，其特征在于，上述生物接触强化净化塘底部均匀布置有布水管，所述布水管上设置有穿孔，所述布水管四周设置有砾石，所述砾石粒径为10
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐利，陈晶晶，任柳沫，但孝香，
申请(专利权)人：上海琸源水生态环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：