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一种人工湿地和蚯蚓生态滤池组合深度处理生活污水的方法技术

技术编号:8408691 阅读:216 留言:0更新日期:2013-03-13 23:50
本发明专利技术属于环境工程技术领域,具体为一种人工湿地和蚯蚓生态滤池组合深度处理生活污水的方法。本发明专利技术包括:使用垂直潜流式人工湿地和蚯蚓生态滤池相互组合,构成湿地在前滤池在后,或者滤池在前湿地在后的两种处理组合;进水采用人工合成的生活污水,模拟出碳氮比(C/N)污染负荷低中高的三种浓度;测试VSFCW-VBF和VBF-VSFCW在不同C/N污染负荷浓度条件下在一整年中的污染物去除效果。最后综合考虑化学氧量、总氮和总磷的去除率,确定最优的组合来处理实际的生活污水。本发明专利技术方法可以显著提高生活污水深度处理的效果,且具有简单易行、操作方便和经济效益好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境工程
,具体涉及。
技术介绍
一般生活污水的处理至少要通过三个步骤预处理、初级处理和二级处理。预处理通常用格栅把有损设备的大杂物去掉;废水中的悬浮物一般经过初级处理,采用截留、沉淀和沉砂的方法,就可以将泥沙等固态物和少量的腐败的有机物除去;而胶体杂质多采用属于二级处理的方法处理,大部分有机物都是在此阶段被去除的。经过初级处理和二级处理后,一般的污水都会达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918 - 2002),但是其最严格的一级A标准中,化学需氧量(COD, chemical oxygen demand)达到了 50 mg L'总氮 (TN, total nitrogen)达到了 15 mg L—1、总磷(TP, total phosphorus)按照污水处理厂建造先后也达到了 I mg L—1或者0.5 mg L'而地表水环境质量标准(GB 3838-2002)中最差的主要适用于农业用水区及一般景观要求水域的V类水标准为C0D40 mg L_\TN2 mgL'TP0.4 mg L—1 (其中湖、库为0.2 mg L—1)。由此可见一般污水处理厂所排放的污水即使达到了城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918 - 2002)中最严格的一级A标准,其仍然达不到地表水环境质量标准(GB 3838-2002)中最差的V类水标准,所以污水处理厂的出水如果不进行深度处理而直接排放其是会对自然水体环境造成负面影响的。自1903年世界上第一个用于污水处理的人工湿地在英国约克州诞生以来,人工湿地水质净化技术逐渐以其投资运行费用低、出水水质效果好、运行维护简单、单位能耗低、生态环境影响小,又兼具有一定的景观生态效果而被广泛应用于世界各国的污水处理领域,其应用范围由原来的处理城市污水,逐渐发展为用于农业污水、工业废水、含有难降解污染物污水、食品加工制造业污水等其他行业废水的处理中。蚯蚓生态滤池处理生活污水,作为一种新兴的生态处理技术被广泛应用到农村氮、磷面源污染控制领域,具有投资少、见效快、处理效果好等优点。其根据蚯蚓具有提高土壤通气透水性能和促进有机物分解转化等生态功能而设计,集物理过滤、吸附、好氧分解和污泥处理等功能于一身,利用滤料截留、蚯蚓和微生物分解利用污水及污泥中的有机物和营养物并具有促进含氮物质的硝化与反硝化作用,是一种生态型污水污泥同步处理新技术。因此将人工湿地和蚯蚓生态滤池组合起来进行生活污水的深度处理是极有实践性和创新性的一项重要工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简便易行、经济效益好的人工湿地和蚯蚓生态滤池组合深度处理生活污水的方法。本专利技术提供的人工湿地和蚯蚓生态滤池组合深度处理生活污水的方法,具体步骤如下(1)将垂直潜流式人工湿地(VSFCW,Vertical Subsurface Flow ConstructedWetlands)和Φ丘蝴生态滤池(VBF, Vermi-Biofilter)按照先后顺序构成VSFCW-VBF和VBF-VSFCff两种组合; (2)采用人工合成的生活污水作为进水,模拟出碳氮比(C/N)污染负荷为2.5:1、5:1和10:1的低中高的三种浓度; (3)测试VSFCW-VBF和VBF-VSFCW在不同C/N污染负荷浓度条件下的化学氧量(C0D,chemical oxygen demand)、总氮(TN, total nitrogen)和总憐(TP, total phosphorus)的去除率,从而确定最优的VSFCW和VBF的组合来处理实际的生活污水。 本方法中,,设置了 VSFCW-VBF和VBF-VSFCW两种组合方式,从而全面的考虑到了垂直潜流式人工湿地和蚯蚓生态滤池组合中各种可能的潜在相互影响。本方法中,人工合成的低中高三种负荷浓度的生活污水的配方是按照经济合作与发展组织(OECD, Organisation for Economic Co-operation and Development)在1996年所制订的关于好氧污水处理方法中化学物质模拟测试的指导方针(Guidelinesfor Testing of Chemicals Simulation Tests-Aerobic Sewage Treatment, TechnicalReport)来设计的,这样就保证了人工模拟污水和实际生活污水性质的一致性。本方法中,人工合成的低中高三种负荷浓度的生活污水的C/N分别为2. 5:1、5:1和10:1,这样就全面的考虑到了人工湿地和蚯蚓生态滤池组合在各种可能的生活污水浓度进水条件下的污染物降解效果。本方法中,C/N分别为2. 5:1、5:1和10:1的低中高三种负荷浓度的生活污水是在改变进水碳负荷浓度(COD)而固定氮负荷浓度(TN)的情况下配置出来的。本方法中,VSFCW-VBF和VBF-VSFCW的实验周期为连续的一整年,这样就可以避免因为季节变化而对人工湿地和蚯蚓生态滤池组合的处理效果产生影响。本专利技术的优点在于 (I)考虑到了 VSFCW-VBF和VBF-VSFCW两种组合方式,从而全面的分析了垂直潜流式人工湿地和蚯蚓生态滤池组合中各种可能的潜在相互影响。(2 )人工合成的低中高三种负荷浓度的生活污水的C/N分别为2. 5:1、5:1和10:1,全面的考虑到了人工湿地和蚯蚓生态滤池组合在各种可能的生活污水浓度进水条件下的污染物降解效果。(3)VSFCff-VBF和VBF-VSFCW的实验周期为连续的一整年,从而消除了季节变化对于人工湿地和蚯蚓生态滤池组合的处理效果的影响。附图说明图I不同进水负荷条件下COD的去除率(a) C/N 2. 5:1 ; (b) C/N 5:1 ; (c) C/N10:1。图2不同进水负荷条件下TN的去除率(a) C/N 2. 5:1 ; (b) C/N 5:1 ; (c) C/N10:1。图3不同进水负荷条件下TP的去除率(a) C/N 2. 5:1 ; (b) C/N 5:1 ; (c) C/N10:1。图4人工湿地和蚯蚓生态滤池组合处理实际生活污水的污染物去除率。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术进行详细的说明。实施例。欲修建一个处理量为100吨/天的人工湿地和蚯蚓生态滤池组合系统来对某小区的生活污水进行深度处理。考虑VSFCW-VBF和VBF-VSFCW组合在C/N分别为2. 5:1、5:1和10:1的三种进水污染负荷浓度条件下的生活污水深度处理净化效果,以确定出最佳的人工湿地和蚯蚓生态滤池组合形式,用其来处理实际的生活污水。以下为具体的步骤 将VSFCW和VBF构成VSFCW-VBF和VBF-VSFCW两种组合。VSFCW的填料层组成为湿地底部布置了 20 cm厚度的砾石(颗粒名义平均粒径为1.65 cm),湿地上部布置45 cm厚 的炉渣(颗粒名义平均粒径为I. 35 cm);炉渣使用前要经过6次清洗,以去除其较高的碱性。湿地自身通过直径5cm的聚氯乙烯塑料管(其上有等距离的3. O mm直径的小孔)来配水到湿地表面。每个VSFCW都种上8株高度为12. 5± I. 5 cm的菖蒲,然后灌自来水一个月,以使湿地植物可以适应湿地土壤环境,同时也冲刷掉湿地填料本身可能存本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种人工湿地和蚯蚓生态滤池组合深度处理生活污水的方法,其特征在于具体步骤为:(1)将垂直潜流式人工湿地(VSFCW)和蚯蚓生态滤池(VBF)按照先后顺序构成VSFCW?VBF和VBF?VSFCW两种组合;(2)采用人工合成的生活污水作为进水,模拟出碳氮比(C/N)污染负荷为2.5:1、5:1和10:1的低中高的三种浓度;(3)测试VSFCW?VBF和VBF?VSFCW在不同C/N污染负荷浓度条件下的化学氧量、总氮和总磷的去除率,从而确定最优的VSFCW和VBF的组合来处理实际的生活污水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑正颜诚罗兴章张丽
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:

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