同步强化去除氮、磷及雌激素的表面滞水型折流湿地系统技术方案

本发明专利技术公开了一种同步强化氮、磷及雌激素去除的表面滞水型折流湿地系统，包括按照水流流向依次设置的一级处理池、二级处理池和三级处理池；一级处理池内自上而下设有漂浮植物层和一级填料层，二级处理池内自上而下设有湿地藻类层和二级填料层，三级处理池内自上而下设有挺水植物层和多级功能填料层，所述的多级功能填料层包括自上而下依次设置的石膏层、煤渣层、钢渣层和砾石层；在一级处理池前设有进水分配池，一级处理池的下方池壁上设有一级出水口；二级处理池与三级处理池之间设有溢流堰，三级处理池的下方设有排水口。本发明专利技术采用表面滞水及折流式水流形态，既能提高对氮和磷的去除，又能高效去除水体中的雌激素类污染物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境工程污水处理
，具体涉及一种同步强化去除氮、磷及雌激素的表面滞水型折流湿地系统。
技术介绍
氮和磷元素的存在是造成水体富营养化的主要原因，环境雌激素(以下简称雌激素)是一类能干扰体内正常分泌物质的合成、释放、运转、结合等过程，激活或抑制内分泌系统功能，从而破坏其维持机体稳定性和调控作用的物质。雌激素在环境中存在的浓度低(在水环境中其浓度通常为纳克级)，具有潜在危害性。雌激素以其对机体的生殖、神经和免疫系统的危害性而引起越来越多的研究和重视。随着环境污染问题的不断出现，如何能有效、简单且低成本的净化被污染的环境，受到越来越多人的重视。目前的处理工艺不能同步去除氮磷和雌激素，对雌激素的去除通常使用活性炭吸附、化学催化氧化、电化学氧化等技术，成本较高。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的是提供一种同步强化氮、磷及雌激素去除的表面滞水型折流湿地，同步强化水体中氮、磷和雌激素的生态去除作用。技术方案:为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案:一种同步强化氮、磷及雌激素去除的表面滞水型折流湿地系统，所述的湿地系统包括按照水流流向依次设置的一级处理池、二级处理池和三级处理池；一级处理池内自上而下设有漂浮植物层和一级填料层，二级处理池内自上而下设有湿地藻类层和二级填料层，三级处理池内自上而下 设有挺水植物层和多级功能填料层，所述的多级功能填料层包括自上而下依次设置的石膏层、煤渣层、钢渣层和砾石层；在一级处理池前设有进水分配池，进水分配池与一级处理池之间设有溢流堰，进水分配池内的待处理污水溢流进入二级处理池的漂浮植物层内，一级处理池的下方池壁上设有一级出水口，经过一级处理池处理的污水经一级出水口进入二级处理池的二级填料层内；二级处理池与三级处理池之间设有溢流堰，经过二级处理池处理的污水溢流进入三级处理池的挺水植物层内，处理过的水经过三级处理池下方的排水口排出。其中，一级处理池下部的一级填料层由粒径为10_20mm的沸石堆积而成，沸石上方有适合漂浮植物层生长的5 — IOcm深的积水；所述的漂浮植物层的高度为10 — 15cm，一级填料层高度为50— 60cm ;所述的漂浮植物层采用浮萍。其中，二级处理池下部的二级填料层由粒径为10 — 20mm的砾石堆积而成，砾石上方设有适合繁殖藻类层的10 — 15cm深的积水；所述的藻类层的高度为10 — 15cm，二级填料层的高度为50— 60cm ;所述的藻类层采用丝状藻或者水绵。其中，三级处理池的多级功能填料层的石膏层的厚度为15 — 20cm，石膏粒径为5—IOmm ;煤渣层的厚度为15 — 20cm，煤渣粒径为5 — IOmm ;钢渣层的厚度为30— 35cm，钢洛粒径为I一5mm ;碌石层的厚度为10—15cm,碌石粒径为5—IOmm ;所述的挺水植物采用芦苇、水竹或菖蒲。本专利技术有以下有益效果:1)采用折流式水流形态，综合了表面流人工湿地和潜流人工湿地的工艺特点，提高了污染物的去除效率，氮、磷的去除率达到80%，雌激素去除率可达到95%。2)利用折流式水流形态产生的溶氧变化，使硝化-反硝化细菌能够高效去除水体中的氮，去除率可达到80%。3)将湿地分为三级，每级种植处于不同生态位的植物，即漂浮植物、悬浮丝状藻和挺水植物，充分利用不同生态位的湿地植物对雌激素的吸收和光降解促进作用；在利用植物根系微生物降解功能的基础上，拓展了漂浮植物、悬浮丝状藻对雌激素的吸收和光促降解去除途径，大大提高了单位面积人工湿地对雌激素的去除效率，雌激素去除率可达到95%，有效降低雌激素对水环境生物的生殖影响。4)利用填料的高效吸附能力去除水体中磷，效率高而且便于维护管理。5)在达到同样去除效果的情况下，本专利技术与同类工艺相比，可节约土地使用面积1/3，节省成本1/4 ;另外，本专利技术水力停留时间大大缩短，经过6—8小时的处理，出水氮磷去除率已达到80%，雌激素去除率则最高可达到95%，而利用传统污泥法或者其他组合工艺水力停留时间需要10小时以上，才能达到理想处理效果，投资高、耗时长，工艺条件复杂，不利于维护管理。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术的同步强化氮、磷及雌激素去除的表面滞水型折流湿地系统，包括按照水流流向依次设置的一级处理池、二级处理池和三级处理池。一级处理池内自上而下设有漂浮植物层3和一级填料层4。一级处理池的下部设有粒径为10-20mm的沸石堆积而成的一级填料层4，沸石上方有适合漂浮植物层3生长的5 — IOcm深的积水，所述的漂浮植物层3的高度为10 — 15cm，一级填料层4高度为50—60cm。所述的漂浮植物层3可采用浮萍等水生 植物。二级处理池内自上而下设有湿地藻类层7和二级填料层6。二级处理池的下部设有粒径为10 — 20mm的砾石堆积而成的二级填料层6，砾石上方设有适合繁殖藻类层7的10 — 15cm深的积水，所述的藻类层7的高度为10 — 15cm，二级填料层6高度50— 60cm。所述的藻类层7可采用丝状藻或者水绵等藻类。三级处理池内自上而下设有挺水植物层9和多级功能填料层，所述的多级功能填料层包括自上而下依次设置的石膏层10、煤渣层11、钢渣层12和砾石层13。石膏层10的厚度为15 — 20cm，石膏粒径为5 — IOmm ;煤渣层11的厚度为15 — 20cm，煤渣粒径为5 — IOmm ；钢渣层12的厚度为30— 35cm，钢渣粒径为I一5mm ;砾石层13的厚度为10 — 15cm，砾石粒径为5 — IOmm ;石膏层10上方没有积水，挺水植物根系直接种植在煤渣层11和钢渣层12。所述的挺水植物为9采用芦苇、水竹或菖蒲种植而成。在一级处理池前设有进水分配池1，待处理的污水源源不断的被送入进水分配池I内；进水分配池I和一级处理池的池壁之间设有溢流堰2，进水分配池I内的待处理污水经过溢流堰2溢流进入一级处理池的漂浮植物层3内；一级处理池的一级填料层4所在处的下方池壁上设有一级出水口 5，经过一级处理池处理的污水经一级出水口 5进入二级处理池的二级填料层6内；二级处理池和三级处理池的池壁之间设有溢流堰8，经过二级处理池处理的污水经过溢流堰8溢流进入三级处理池的挺水植物层9内，处理过的水经过三级处理池下方的排水口 14排出。整个湿地系统采用折流式水流形态，经过三级湿地系统处理，同时去除水体中的氮、磷和雌激素。本专利技术的同步强化氮、磷及雌激素去除的表面滞水型折流湿地系统，污水进入一级处理池中后，表面浅层积水中的漂浮植物对水体中的雌激素进行吸收，其代谢产物促进雌激素的光降解；同时，漂浮植物的光合作用释放氧气，提高水中溶解氧含量，较好的好氧条件使硝化细菌快速地将水体中的nh4+-n转化为no3_-n，而且同步发生对雌激素的共代谢降解作用。水流经过第一级湿地系统下部的一级出水口 5进入二级处理池，反硝化细菌利用剩余的有机物作为碳源，将Ν03_-Ν转化为N2, 二级填料层6中的异养微生物继续对水体中的雌激素进行降解，表面浅层积水中的丝状藻类对雌激素进行进一步的吸收，并通过藻类代谢产物促进雌激素的光降解。经过二级处理池的污水经溢流后进入三级处理池，挺水植物根系对雌激素进行吸收作用，挺水植物根系附着生长的微生物继续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步强化氮、磷及雌激素去除的表面滞水型折流湿地系统，其特征在于：所述的湿地系统包括按照水流流向依次设置的一级处理池、二级处理池和三级处理池；一级处理池内自上而下设有漂浮植物层(3)和一级填料层(4)，二级处理池内自上而下设有湿地藻类层(7)和二级填料层(6)，三级处理池内自上而下设有挺水植物层(9)和多级功能填料层，所述的多级功能填料层包括自上而下依次设置的石膏层(10)、煤渣层（11）钢渣层(12)和砾石层(13)；在一级处理池前设有进水分配池(1)，进水分配池(1)与一级处理池之间设有溢流堰(2)，进水分配池(1)内的待处理污水溢流进入一级处理池的漂浮植物层(3)内，一级处理池的下方池壁上设有一级出水口(5)，经过一级处理池处理的污水经一级出水口(5)进入二级处理池的二级填料层(6)内；二级处理池与三级处理池之间设有溢流堰(8)，经过二级处理池处理的污水溢流进入三级处理池的挺水植物层(9)内，处理过的水经过三级处理池下方的排水口(14)排出。

【技术特征摘要】
1.一种同步强化氮、磷及雌激素去除的表面滞水型折流湿地系统，其特征在于:所述的湿地系统包括按照水流流向依次设置的一级处理池、二级处理池和三级处理池；一级处理池内自上而下设有漂浮植物层(3)和一级填料层(4)，二级处理池内自上而下设有湿地藻类层(7)和二级填料层￠)，三级处理池内自上而下设有挺水植物层(9)和多级功能填料层，所述的多级功能填料层包括自上而下依次设置的石膏层(10)、煤渣层(11)钢渣层(12)和砾石层(13);在一级处理池前设有进水分配池(I)，进水分配池(I)与一级处理池之间设有溢流堰(2)，进水分配池(I)内的待处理污水溢流进入一级处理池的漂浮植物层(3)内，一级处理池的下方池壁上设有一级出水口(5)，经过一级处理池处理的污水经一级出水口(5)进入二级处理池的二级填料层￠)内；二级处理池与三级处理池之间设有溢流堰(8)，经过二级处理池处理的污水溢流进入三级处理池的挺水植物层(9)内，处理过的水经过三级处理池下方的排水口(14)排出。2.根据权利要求1所述的同步强化氮、磷及雌激素去除的表面滞水型折流湿地系统，其特征在于:一级处理池下部的一级填料层(4)由粒径为10-20mm的沸石堆积而成，沸石上方有适合漂浮植物层(3)生长的5 — IOcm深的积水；所述的漂浮植物层(3)的高度为10—...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海亮，梁璐，杨小丽，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：