阶式功能强化型生物生态氧化塘以及深度净化水质的方法技术

本发明专利技术公开一种阶式功能强化型生物生态氧化塘，包括四周岸坡和氧化塘，所述四周岸坡由生态混凝土预制球铺装而成，岸坡上种植有水生植物；所述氧化塘中设置有隔水导流的软围隔墙，所述软围隔墙将所述氧化塘依次分隔为兼氧塘、好氧塘和水生植物塘三个功能区。本发明专利技术还公开一种利用生态氧化塘进行深度净化水质的方法。本发明专利技术生物生态氧化塘中各个功能分区根据其水质净化需求进行专门的功能构建设计，该系统可高效去除水中溶解性有机物、氮磷营养盐和悬浮固体，实现污水处理厂尾水的深度净化，经处理后尾水全年达到一级Ａ标准排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理工程
，具体涉及一种用于处理城镇污水处理厂尾水 的生物生态氧化塘以及利用该生物生态氧化塘进行深度净化水质的方法。
技术介绍
我国整体水环境污染治理的形势十分严峻，太湖、巢湖、滇池等湖泊的富营养化趋 势未能得到有效控制。为改善上述湖泊流域的水环境质量，国家对在其流域范围内的城镇 污水处理厂提出了提标的要求，即要求污水处理厂的排放尾水由二级或一级B标准提升至 一级A标准(GB18918-2002)或者更严格排放要求。由于城镇污水处理厂尾水提标至一级A 标准(GB18918-2002)或更严格要求排放，污水深度处理工艺的开发迫在眉睫。因此，城镇 污水处理厂在传统二级生化处理工艺的基础上，通常选用微絮凝/过滤、生物塘作为深度 处理单元，但该处理方法工艺运行复杂，能耗较高。传统的氧化塘主要是依靠自然生物的净化功能使污水得到处理，它能够完成生活 污水、城市污水和各种有机性工业废水的处理，能够完成污水处理的一级、二级等功能处理 要求。氧化塘能够充分利用地形条件，利用农用价值不高的废河道、沼泽地等，处理系统能 耗较少，维护简单，建设周期短，易于施工。然而，传统氧化塘也存在一些缺陷，传统的氧化 塘的去除功能是去除有机物，因而，通常对整个塘体采取延时曝气方法，以强化COD的去除 效果，而氮、磷的去除效果较差。城镇污水处理厂二级处理后的尾水具有碳氮比小、硝酸盐 在TN中的比例大等特点，物化净水工艺无法有效去除水中的溶解性氮磷。另外，传统的氧 化塘占地面积大、运行效果不稳定、环境卫生差等，限制了其广泛应用。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种氮磷去除效果好的 生态氧化塘。本专利技术的另一目的在于提供一种利用所述生物生态氧化塘进行深度净化水质的方法。技术方案本专利技术所述的生物生态氧化塘，包括四周岸坡和氧化塘，所述四周岸坡 由生态混凝土预制球铺装而成，岸坡上种植有水生植物；本专利技术岸坡是氧化塘水生生态系 统中物质交换最为强烈的区域之一，主要利用类似天然土质岸坡透水透气性，并具有一定 力学强度和连续贯通孔隙的多孔混凝土预制球铺装护砌，利用多孔混凝土的连续孔隙及其 铺装时自然产生的较大型空隙，为绿色植物的生长和微生物的富集提供了良好的载体，从 而构建了生态塘的岸坡特定的生态系统，强化水中污染物的去除效果。岸坡上优选配置水 葱、美人蕉、菖蒲等水生植物。所述氧化塘中设置有隔水导流的软围隔墙，所述软围隔墙将所述氧化塘依次分隔 为兼氧塘、好氧塘和水生植物塘三个功能区。由于氧化塘多是由原池塘或河浜改建而成，因 而塘体的水力条件受多因素限制。根据氧化塘的进水、出水位置，采用软围隔墙导流技术形成塘内整体推流布局循环的水动力条件，并尽量避免塘内出现短流区。所述兼氧塘中设置有弹性填料，填充密度为0. 15m3/m3，水力停留时间控制在20h 左右，其主要功能是实现反硝化作用，脱除部分氮，同时提高水中有机物的可生化性，同时 还设置有间歇运行的导流曝气装置，配置功率按2. Off/m3计算，间歇运行，建议按照开机 lOmin，停机50min模式运行，运行方式按水中溶解氧浓度O 0. 5mg/L控制，水力条件为整 体推流局部循环。所述好氧塘中水力停留时间控制在8-lOh左右，设置有强化水中有机物的去除效 果的无纺布或毛毡介质，设置密度为0. 25m3/m3，强化水中有机物的去除效果；同时还设置 有间隙运行的造流式曝气机，配置功率按5 8W/m3计算，以溶解氧浓度为2. O 3. Omg/L 控制造流曝气设备的间歇运行，保证了后续水生植物塘对溶解氧的需求；所述水生植物塘水力停留时间为22-32h，设置有立体型生态浮床，所述生态浮床 上部种植水生植物，床面夏秋季种植空心菜、水葫芦等，冬春季换茬为水芹和冬麦等，在植 物生长季节，定期收割，水上植物种植面积比为15% 20% ；下部悬挂弹性填料，塘内溶解 氧浓度不小于4. Omg/L ；水生植物塘利用好氧塘中的剩余溶解氧，依靠建立的立体型生物 链持续去除水中的氮磷营养盐和有机物。所述软围隔墙通过若干木桩固定在氧化塘中从而稳定的起到隔水和导流作用；所 述软围隔墙的墙体由土工布制成，土工布由孔隙材料制作而成，优选长丝或短纤维无纺土 工布，对水中的微生物具有较强的富集能力，强化水质净化效果。墙体下部通过长沙袋与氧 化塘的底部紧密结合，墙体的上部与浮漂连接，使墙体的高度高于水面。主要依靠构造中的 沙袋重力、浮漂浮力以及固定木桩，在水中按设计要求围隔水域，从而实现生态塘内水体的 导流及其功能分区。为减少风力对不同分区的扰动作用，所述软围隔墙的墙体高出水面0. 3m。所述兼氧塘、好氧塘和水生植物塘的容积比为5 2 3，所述兼氧塘的水深为3m 以上，所述好氧塘的水深为2. 5m，所述水生植物塘的水深为1 1. 5m ；所述岸坡的坡度为 1 1 1 2。所述兼氧塘为宽度为3. Om的廊道，所述弹性填料填充在廊道中；所述弹性填料设 置为2. 5mX 1. Om的矩形单元，填充密度为0. 15m3/m3，悬挂间隔为200mm，弹性填料下端距池 底为0. 2m，上端不高于水面，与水流方向垂直每隔4m设置一块，均勻布置。所述好氧塘为宽度为5. O 8. Om的廊道，无纺布或毛毡采用悬挂式安装，所述无 纺布或毛毡介质的密度为0. 25m3/m3。所述水生植物塘中，所述立体型生态浮床的上表面与水面平齐，下表面距塘底为0. 2m.本专利技术构建的生态氧化塘尤其适用于以工业废水所占比例大的城镇污水处理厂 尾水的深度处理，相对于城市污水处理厂尾水水质来说，低污染工业废水具有有机物可生 化性更差，碳氮比更小、硝态氮所占比例大的特点，物化处理难以有效去除水中的溶解性有 机物、氮磷营养盐，新型生物生态氧化塘将塘体进行功能优化分区，配置适宜的水质净化措 施，发挥各自功能，保证了出水水质的达标排放。本专利技术所述的利用所述的生物生态氧化塘进行深度净化水质的方法，包括如下步 骤(1)将污水导入兼氧塘中，水力停留时间为20 25h，利用导流曝气装置间歇运 行，控制水中溶解氧浓度为0 0. 5mg/L，形成整体推流局部循环的水力条件；(2)将从兼氧塘中的出来的污水导入好氧塘中，水力停留时间为8-10h，溶解氧浓 度控制在2 3mg/L，通过无纺布或毛毡介质富集微生物，曝气机间歇运行，形成好氧塘内 接近完全混合的流态；(3)将从好氧塘中出来的污水导入水生植物塘中，水力停留时间为22 32h，塘内 溶解氧浓度不小于4. Omg/L，利用好氧塘中的剩余溶解氧，依靠立体型生态浮床中的生物链 持续去除水中的氮磷营养盐和有机物。步骤(1)中，导流曝气装置采取运行IOmin间隔50min的运行方式。本专利技术与现有技术相比，其有益效果是1、本专利技术基于平原水网地区池塘或河浜 密布的地形特点，提出了一种适用于城镇污水处理厂尾水深度处理的生物生态氧化塘以及 深度净化水质的方法，本专利技术基于软围隔墙导流、生态岸坡、人工介质富集微生物、生态浮 床等多种技术的优化组合，根据城镇污水处理厂尾水碳氮比小、硝态氮比例大、可生化性差 等水质特点，将生态塘构建成3个功能分区(1)兼氧塘；(2)好氧塘；(3)水生植物塘，依次 形成生态系统完整的、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阶式功能强化型生物生态氧化塘，包括四周岸坡和氧化塘，其特征在于：所述四周岸坡由生态混凝土预制球铺装而成，岸坡上种植有水生植物；所述氧化塘中设置有隔水导流的软围隔墙，所述软围隔墙将所述氧化塘依次分隔为兼氧塘、好氧塘和水生植物塘三个功能区；所述兼氧塘中设置有弹性填料，同时还设置有间歇运行的导流曝气装置；所述好氧塘中设置有强化水中有机物的去除效果的无纺布或毛毡介质，同时还设置有间隙运行的造流式曝气机；所述水生植物塘中设置有立体型生态浮床，所述生态浮床上部种植水生植物，下部悬挂弹性填料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕锡武，吴义锋，王新刚，朱光灿，王哲明，叶春，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]