污水處理設(shè)施尾水深度脫氮除磷工藝
太湖流域城市污水處理植物的出水水質(zhì)大多符合《城市污水處理植物污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918―2002)。
一級排放標(biāo)準(zhǔn)，但與地表水排放標(biāo)準(zhǔn)仍有較大差距，特別是氮磷含量較高，尾水需進一步深度脫氮除磷】。本研究針對我國太湖流域污水處理設(shè)施尾水，采用涵蓋“水質(zhì)水量調(diào)節(jié)-垂直潛流人工濕地-水平潛流人工濕地”的深度脫氮除磷工藝，進一步提高污水處理設(shè)施尾水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)低污染水回用和資源化利用，為太湖流域污水處理植物深度處理和升級改造提供技術(shù)支撐。
一、& # 8194；工藝流程
尾水深度脫氮除磷工藝包括水量調(diào)節(jié)、垂直潛流人工濕地和水平潛流人工濕地。通過調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)，低污染水或尾水依次進入垂直潛流和水平潛流人工濕地，通過濕地主要基質(zhì)、鋁污泥填料、植物和微生物的協(xié)同作用，污水可進一步處理達標(biāo)排放。
在工藝中，水量調(diào)節(jié)是濕地進水的預(yù)處理，類似于污水處理植物的預(yù)處理。調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，以利于人工濕地的后續(xù)處理，防止?jié)竦囟氯?，控制水量。調(diào)節(jié)后的出水通過布水設(shè)施進入垂直潛流+水平潛流二級人工濕地，通過人工濕地基質(zhì)、植物和微生物的吸收利用，達到凈化水質(zhì)的目的。下圖為污水處理設(shè)施現(xiàn)場。
二、工藝參數(shù)
2.1 水質(zhì)調(diào)節(jié)
為了滿足工程的總體要求和人工濕地的進水水質(zhì)要求，減少濕地的污染負(fù)荷，在人工濕地前設(shè)置水質(zhì)水量調(diào)節(jié)設(shè)施，即格柵、沉砂、初沉、均化、水解酸化、穩(wěn)定塘、厭氧和好氧處理等預(yù)處理設(shè)施，以達到去除污水中的漂浮物、部分懸浮物和有機物，平衡水質(zhì)水量的目的。一般污水處理廠的預(yù)處理設(shè)施可作為水質(zhì)水量調(diào)節(jié)設(shè)施，設(shè)施的選擇應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)水量和現(xiàn)場實際情況。常見的水質(zhì)調(diào)節(jié)設(shè)施包括:
(1)網(wǎng)格池
格柵應(yīng)設(shè)有兩個通道，厚的和薄的，以攔截較大體積的懸浮固體，并防止配水噴嘴堵塞。
(2)沉砂池
當(dāng)污水中SS含量大于100mg/L時，應(yīng)設(shè)置沉淀池。沉砂池主要用于去除污水中的沙粒，以保護管道、閥門和其他設(shè)施免受磨損和堵塞。一般采用臥式沉砂池。為保證沉砂效果，沉砂池內(nèi)的水平流速應(yīng)≤ 0.1m/s
(3)水解酸化池
當(dāng)廢水的BOD5/CODCr小于0.3時，應(yīng)采用水解酸化預(yù)處理工藝。水解酸化池可以將大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，將環(huán)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為鏈狀結(jié)構(gòu)，從而進一步提高廢水的BOD5/CODCr比值，增加廢水的可生化性，為后續(xù)的好氧生化處理創(chuàng)造良好的環(huán)境。生活污水處理的水力停留時間約為3小時。
(4)接觸厭氧池
接觸厭氧池應(yīng)采用固定式彈性填料，填料間距保持在10 ~ 30cm，以防堵塞，水力停留時間≥18h。
(5)曝氣生物濾池
生物濾料應(yīng)具有高強度、低磨損、高空隙率、大比表面積、良好的化學(xué)和物理穩(wěn)定性、易掛膜、生物粘附性強、低比重、低堵塞等特點。曝氣生物濾池中BOD5的容積負(fù)荷應(yīng)為3 ~ 6kg/m3 & # 12334；d .水力停留時間應(yīng)≥6h。
(6)水量調(diào)節(jié)池
當(dāng)來水水質(zhì)水量不穩(wěn)定時，應(yīng)建調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)平衡水量，其停留時間宜為4 ~ 6小時。
2.2 水平潛流人工濕地
潛流濕地是指由礫石層組成的淺床濕池植物系統(tǒng)。污水沿水平方向從進水口的一端流向出水口的另一端。污水在流動過程中，依次經(jīng)過沙子、介質(zhì)和植物根系，達到凈化的目的。這個生態(tài)處理系統(tǒng)主要由土壤、濕地植物和微生物組成。
(1)水平潛流人工濕地的結(jié)構(gòu)包括進水區(qū)、處理區(qū)和出水區(qū)，其中處理區(qū)自上而下由覆蓋層、填料層和防滲層組成。入口區(qū)和出口區(qū)應(yīng)放置粒徑為40 ~ 80mm、長度為1 ~ 1.5m的卵石和礫石，并沿濕地床寬分布。處理區(qū)填料的粒徑應(yīng)為4 ~ 30 mm..覆蓋層厚度應(yīng)>:20cm，材料應(yīng)選用種植土。填料厚度宜為50 ~ 100 cm，分層鋪設(shè)，每層厚度約30 mm，濕地床水力梯度宜為0.5% ~ 1.0%。
(2)水平潛流人工濕地長寬比為2: 1 ~ 4: 1，長度< 50m，濕地單元面積為
(3)水平潛流人工濕地的填料空隙率應(yīng)為30% ~ 50%。
2.3 垂直潛流人工濕地的設(shè)計
垂直潛流人工濕地和水平潛流人工濕地的區(qū)別在于流態(tài)。在垂直潛流系統(tǒng)中，污水從表面縱向流到床的底部。污水在縱向流動的過程中，依次通過不同的介質(zhì)層，達到凈化的目的。
(1)垂直潛流人工濕地的結(jié)構(gòu)自上而下應(yīng)是覆蓋層、填料層、過渡層、排水層和防滲層；垂直潛流人工濕地深度不宜大于2m。
(2)垂直潛流人工濕地的布水和集水系統(tǒng)應(yīng)采用穿孔管。配水支管長度不宜大于6m，孔口間距宜為人工濕地寬度的10%，不宜大于1m。集水支管和配水支管應(yīng)間隔交錯布置，集水支管的入口孔徑宜為2 ~ 3 cm，且不應(yīng)大于排水層材料的較大粒徑。
(3)垂直潛流人工濕地應(yīng)設(shè)置通氣管，通氣管應(yīng)與集水管相連，其管口應(yīng)高出覆蓋層頂面至少300mm。
2.4 鋁污泥復(fù)合填料
人工濕地對污染物的削減主要取決于人工濕地填料和附著在濕地填料表面的微生物的作用。該技術(shù)提供了一種適用于復(fù)合人工濕地的鋁污泥復(fù)合填料。該填料以鋁污泥為原料，與沸石或鋼渣按一定重量份混合，經(jīng)一系列工藝制成鋁污泥-鋼渣、鋁污泥-沸石、鋁污泥-鋼渣-沸石復(fù)合填料。鋁污泥來自給水處理。原水中的污染物主要包括濁度、色度、腐殖質(zhì)等。，而且沒有有毒物質(zhì)。此外，鋁污泥簡單易得，鋁離子含量高，可免費使用。它是一種理想的填料前驅(qū)體。鋁污泥復(fù)合填料具有良好的理化性能，其堆積密度、孔隙率和比表面積均優(yōu)于市場上的普通填料
它具有良好的磷吸附性能。通過相關(guān)試驗，該填料可同時應(yīng)用于水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地，對污水中的氮磷具有良好的去除效果，可有效緩解人工濕地的堵塞問題。該填料使用壽命長，應(yīng)用前景廣闊。
2.4.1鋁污泥復(fù)合填料的制備
鋁污泥復(fù)合填料由40-50重量份的沸石或鋼渣和50-60重量份的鋁污泥組成。將沸石或鋼渣加入粘合劑，攪拌均勻，然后放入造粒機中制成顆粒。脫水后的鋁污泥包裹在顆粒表面形成鋁污泥殼。干燥后在500℃-600℃的厭氧焙燒爐中焙燒6-8小時，得到三種表面鈍化、有大量孔隙的球形鋁污泥——沸石和鋁污泥。
2.4.2鋪設(shè)濕地填料
鋁污泥復(fù)合填料適用于各種人工濕地，尤其適用于水平潛流和垂直潛流人工濕地。填料主要鋪設(shè)在人工濕地的中上層，粒徑為5-15毫米，填料之間的孔隙率為0.3-0.5，單層厚度為10-30厘米。填料鋪設(shè)厚度應(yīng)根據(jù)人工濕地池的設(shè)計來選擇。
三。結(jié)論。
重點介紹了水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、垂直潛流人工濕地和水平潛流人工濕地的工藝參數(shù)，并介紹了鋁污泥復(fù)合填料的制備和應(yīng)用。通過“水質(zhì)水量調(diào)節(jié)-垂直潛流人工濕地-水平潛流人工濕地”，研究了適用于太湖流域污水處理設(shè)施尾水的深度脫氮除磷工藝。太湖流域污水處理廠尾水升級需求大，該技術(shù)應(yīng)用空間大。研究結(jié)果對太湖流域污水處理廠尾水的深度處理和升級改造具有重要的指導(dǎo)意義。(來源:江蘇龍騰工程設(shè)計有限公司；江蘇雨水資源利用工程技術(shù)研究中心；南京生態(tài)河道工程技術(shù)研究中心)
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