1、化肥厂废水处理工艺姓名：班级：学号：1 .概论3.1.1 化肥厂废水3.1.2 化肥厂废水种类 3.1.3 化肥废水处理方法 4.1.3.1 物理法4.1.3.2 化学法5.1.3.3 生物法5.2 .生产工艺及产污环节6.2.1 工艺简介6.2.1.1 尿素生产工艺 6.2.1.2 磷肥生产工艺 7.2.1.3 钾肥生产工艺7.2.2 产污分析8.2.2.1 氮肥生产产污分析 8.2.2.2 磷肥生产产污分析9.3 .废水处理工艺103.1 氮肥废水处理工艺 .103.1.1 工艺分析1.03.1.2 流程说明113.1.3 主要构筑物及设备运行参数 114 .工艺设计134.1 概述134

2、.2 废水的水量、水质.134.3 设计工艺流程144.4 流程图说明 1.45 考文献：1.5摘要：本文就我国化肥生产行业的现状以及废水处理现状做一简要 分析，同时对化肥行业主要的工业废水及其处理方法做一论述，并通过 一个实际案例设计一个可行的处理方法。关键词：化肥工业废水处理工艺1 .概论1.1 化肥厂废水随着工农业的发展，水体的富营养化现象随着大量氮、磷等营养物质的排放愈加 严重，已成为世界性的水污染问题。我国是耗水及排水大国，也是农业大国，农业的 快速发展必定带动化肥产业的迅速增长，而化肥行业是高耗水、高污染的行业，大量 未经完全处理的化肥废水的排放导致水体中氮、磷含量的增加，使水体恶

3、化。工农业 只有立足环境、减少污染才能实现可持续发展。整体来说，我国的污水处理系统管理 水平较低、处理率较低、处理效果不甚理想，尤其是对于化肥废水等较为复杂的废水。 因此对于化肥废水脱氮技术的深入研究，充分发挥现有技术的优势及修补缺陷是提高 脱氮效率的关键。此外废水处理系统管理的优化、运行参数的探讨、运行成本的分析 等都是污水处理中需要关注的重点。我国化肥工业，包括基础肥料生产和化肥的二次 加工两大部分，基础肥料生产，主要包括氮肥、磷肥、钾肥；化肥的二次加工，主要 包括复合肥、含微量元素肥料及有机、无机复合肥等。随着化肥的普遍使用，化肥厂 的废水污染也越来越严重。1.2 化肥厂废水种类化肥厂废

4、水中的主要超标污染物指标为氨氮、硫化物、和总氟化物，水质具有氨 氮含量高并含有有毒的总氟化物及硫化物，且此类污水的可生化性较差。氨氮是化肥 厂废水的主要污染物，进入水体可以引起水体富营养化，导致水质恶化，使排放受到 严格限制。化肥厂废水主要来自合成氨、尿素车间的高浓度氨氮废水，这部分废水氨氮主要存在形式为无机氨1.3 化肥废水处理方法目前处理化肥厂废水的方法大多是考虑如何除废水中的氨氮，常用物化法中有吹脱法、膜分离法、离子交换法等；生物法主要应用生物硝化反硝化原理，处理工艺主 要包括a/o法、sbr法、曝气生物滤池法（baf）、生物膜法等；化学法中主要包括 折点加氯法、湿式氧化法、化学沉淀法等

5、。1.3.1 物理法（1）吹脱法通常的高浓度氨氮废水用预处理与生化处理相结合的方式来达到排放标准。但是高浓度氨氮会抑制微生物活性，因此为了后续生化系统的正常运行， 必须进行预处理。 在碱性环境下，废水中的氨通常以游离氨的状态存在。在一定温度下，液相从吹脱塔 顶向下喷淋，气相由塔底吹入，通过气液交汇，游离氨从空气溢出，达到去除废水中 氨氮的目的。除了空气吹脱法，常用的还有蒸汽吹脱法。蒸汽吹脱法效率较高，氨氮 去除率能达到90%以上，但是能耗大。止匕外，如果吹出的氨直接排到大气中，需考虑 对空气的二次污染。（2）膜分离法常见的液体膜分离技术有反渗透（ro）、液膜法、电渗析（ed）等。反渗透： 刘姣

6、等用常规处理+反渗透膜法处理珠江源水，氨氮的去除率可以达到95%以上，达到饮用水源水标准。反渗透装置目前主要应用于氨氮含量较低的饮用水及深度处理， 在废水处理中应用较少。液膜法：乳状液膜法去除氨氮的机理是：氨态氮易溶于膜相 （油相），它从膜相外高浓度的外侧通过膜相的扩散迁移，到达膜相内侧与内相界面， 与膜内相中的酸发生解脱反应。电渗析法：电渗析法是利用利用施加在阴阳膜对之间 的电压去除水溶液中溶解的固体。 电渗析室的阴阳渗透膜之间施加直流电压后，多对阴 阳离子通过渗透膜时，含氨离子及其它离子在电压的影响下，透过膜进入另一侧的浓水 中去并在浓水中集聚，从而达到分离的目的。膜处理法有其弊端，主要问

7、题是膜的污染问题和稳定性问题，成本及运行费用都 较高，目前还未投入规模使用。1.3.2 化学法(1)折点加氯法在氨氮废水中加氯后，会发生一系列化学反应，生成的一氯胺和二氯胺称为化合 余氯，次氯酸称为余氯。折点加氯法除氨氮的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气。 用折点加氯法处理焦化废水，当进水氨氮浓度60mg/l以下时效果最佳，氨氮去除率可达97%以上。(2)化学沉淀法化学沉淀法处理氨氮废水可以回收废水中的氨，生成的沉淀可作为复合肥使用。 对氨氮的去除率高，可达 90%以上，但费用较高。若废水中含有重金属等物质，产生 的污泥将会对环境造成二次污染。(3)离子交换法离子交换法是指以离子交换剂上可交换

8、离子与液相离子间发生交换的分离水中有 害离子的方法。对于氨氮废水，常用的离子交换剂有沸石、活性炭、合成树脂等。离 子交换法投资省，工艺简单操作方便且天然沸石储量丰富，廉价易得，但是利用离子 交换法处理废水将导致交换剂再生频繁增加投资。(4)催化湿式氧化法(cwo)催化湿式氧化法事在催化剂的作用下，在高温高压的液相中，用氧气或空气作为 氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物的一种处理方法。催化 湿式氧化法净化效率高、流程简单、占地面积少，但要求设备耐高温、耐腐蚀，故投资较大。1.3.3 生物法生物法是目前应用最广泛的处理低浓度氨氮废水的方法。生物脱氮是在微生物的 作用下，将废水中

9、的有机氮及氨氮经过氨化、硝化反硝化过程最终将氮素转化为n,从而从水中脱除。硝化过程是指废水中的氨氮在好氧条件下，经好氧细菌的生命活动 转化为硝态氮或者亚硝态氮的过程。反硝化过程是指经硝化作用的硝氮或者亚硝氮在 反硝化细菌的作用下，转化为从水中逸出的过程。反硝化过程产生碱度同时消耗有机碳源。而可以大范围应用于化肥厂废水的工艺一般为a/o工艺。ao工艺法也叫厌氧 好氧工艺法，a()是厌氧段，用与脱氮除磷；o(oxic)是好氧段，用于除水中 的有机物。但是一般由于工业废水中成分复杂，重金属及有毒物质多，且大多很少含 有微生物生长的必备碳源和能源，故而生物法在处理工业废水时有很大的限

10、制。当然 也有外加碳源和能源的条件对某些成分不复杂的工业废水进行处理。2 .生产工艺及产污环节2.1 工艺简介化肥指的是利用化学工艺生产的用化学方法生产的含有氮、磷、钾等元素的肥料 统称为化肥。主要的产品有氮肥、磷肥和钾肥。此外还有含有多种成分的复合肥料、 混合肥料及微量肥料等。化肥生产，尤其是氮肥生产是一个复杂的连续化的工艺生产 过程，需要在密闭的系统内，在高温、高压的条件下进行。2.1.1 尿素生产工艺图1尿素生产工艺流程图2.1.2 磷肥生产工艺疏酸图1磷肥的酸法生产工艺流程图*萃取、分高流酸钙萌酸琥酸蒸发多璘醛上/八普通磷 一收吃、化.成l喂钙|磷旷 雷时健 一d星合、化成i酸钙氨磷酸

11、鞍、一k 弧干燥t逐酸一酸 硝酸 i氨或二钱 ，和、干寰硝磷酸钱硫酸 la混合氨浓过硫酸 钙多降酸镀.杞和席酸璘肥，石三j.*分甯| t瞬酸二钙图2磷肥生产工艺流程图2.1.3 钾肥生产工艺钾肥全称钾素肥料，即以钾为主要养分的肥料。根据钾肥是否含有氯元素将钾 肥分为含氯钾肥和无氯钾肥。所有的钾盐肥料均为水溶性，但也有某些钾肥含其他不 溶性成分。目前国内以盐湖含钾矿物资源为原料生产氯化钾的工艺主要有以下3大类：浮选工艺、兑卤盐析工艺(4 # 工艺)及热溶冷结晶工艺。(1)浮选工艺依据选出矿物是否为目的矿又分为正浮选工艺及反浮选工艺2个类别。正浮选工艺即以氯化钾为浮选目的矿的工艺，选出矿物直接为氯

12、化钾。(2)兑卤盐析工艺(4 # 工艺)即以氯化钠为浮选目的矿，尾矿形式得到低钠光卤石矿，低钠光卤石矿冷分解结晶 氯化钾的工艺（3）热溶冷结晶工艺即以钾石盐为原料，依据氯化钠与氯化钾在高低温状态下溶解度的不同，在高温状 态下分离氯化钠，低温冷析结晶氯化钾的工艺。2.2 产污分析2.2.1 氮肥生产产污分析下图是氮肥生产过程合成氨工艺。复r回收图3氮肥（尿素）生产工艺ijl_从上面过程可以看出污染物主要是造气洗涤水（即由煤炭造气时蒸汽冷凝产生的多余洗涤循环水）、脱硫段洗涤循环水、地面冲洗水、循环水中的跑冒滴漏部分以及生 活污水等杂排水。废水中污染物除氨氮外，还含有少量的氟化物、硫化物、挥发酚等

13、物质，cod浓度总体不高。2.2.2磷肥生产产污分析(1)废气磷肥生产过程中产生的废气主要含粉尘、颗粒物、二氧化硫等污染物。污染源及 排放见下图4。废气产生装置废气名称主要污染物排放方式排放去向采矿穿孔爆破粉尘粉尘无组织排放间断排空选矿破碎粉尘颗粒物无组织排放间断排空增湿尾气烟尘20m烟囱连缄排空硫酸尾气5、酸雾100m烟囱连续排空磷酸洗涤尾气f、酸募100m烟囱连续排空磷铁洗涤尾气颗粒物、烟囱连续排空合成氨造气造气吹风气颗粒物. 烟囱连续排空图4磷肥生产过程中废气来源及排放(2)废水磷肥生产过程中产生的废水主要含 cod、/、氟等污染物，其污染源及排放去向 见图5。

14、废水产生装置废水名称主要污染物扑放方式排放去向选矿选矿废水硫铁犷渣场灌透水净化二段废水ph、ss. cu zn. pb、cd% ft、mn, as. cod、f , s3fe、mn, sph* ss、cu、zru ph. fe. mn. as so/ 、 pg/ 、 f 、连续间断间断磷粉磷打骨浆废水ph、 5s、 pb、区mik so/、po/、f、cod连续装置少域陵水、地表冲洗水ph、so/ ro?间断到藤家冲尾犷库后排入港水河进入污水处理站后排入大雁河进入污水处理站后排入大雁河进豚家冲磷打膏渣场、淮清水入污水处理站后循环使用.少蛆排入大雁河进入污水处理站后排入大雁河图5废水来源及排放3

15、 .废水处理工艺3.1 氮肥废水处理工艺下面以江苏某化肥有限公司为一家中型合成氨生产企业为例阐述废水处理的工艺 流程，该公司年产23万t尿素及碳钱产品。3.1.1 工艺分析造气和脱硫废水中氨氮浓度比较高，宜采取物化和生化脱氮联合工艺。据资料表 明，氨氮质量浓度大于 200 mg/l对后续生化处理的微生物有毒害作用，不能直接进 入生化池，必须先通过氨吹脱等工艺处理，氨氮质量浓度降低到一定的范围内，约在 mg/l,和杂排水混合后的氨氮质量浓度在 75 80 mg/l之间，这是较为合 理的平衡点，否则处理费用将难以承受。废水中氨氮的进一步降解，必须采用生化处 理手段，低浓度氨氮的降解采

16、用生物硝化反硝化脱氮是最经济有效的方法。生物脱氮的基理是：利用厌氧菌、产酸菌等兼性细菌作用，使废水中含氮有机物被分解成氨， 在亚硝化菌的作用下氨进一步转化为亚硝酸盐氮，经过反硝化作用，利用废水中的 bod5作有机碳源， 将硝酸盐氮还原成气态氮逸出，从而达到去除废水中nh3-n的作用。工程因地制宜，充分结合现有的设施和条件，对原煤气柜和生产车间的风机进 行改造。煤气柜改造成兼氧、好氧池，煤气柜深度 8 m,风机压头3.2m,池下部改 造成兼氧段，上部为好氧段，即 a/o 一体生化处理工艺，将兼氧、好氧处理方法合 并在一个容器内完成。设计采用连续式进水、出水方式，兼氧、好氧不断反复交替， 硝化反硝

17、化交替进行。为了达到污泥和好氧、兼氧填料的充分接触及泥水混合的需要， 必须使污泥层的污泥被不断地搅动上翻，并能调整其上翻的高度和污泥浓度，实现硝 化反硝化交替进行的脱氮目的。为此在工艺设计中按照一定的间距布置 4台推流搅拌机，通过变频控制其搅拌强度，达到控制污泥上翻的高度和污泥浓度，从而在空问和时间上做到厌氧反硝化和好氧硝化交替进行，取得较好的脱氮效果。由于废水中bod5较低，为满足生物脱氮要求，应保持投加含碳有机物，结合当地情况，采用 投加化粪池中高碳有机物。3.1.2流程说明废水处理流程图见下图施轼造气.、一|一沉池|-t反】池 -i吹脱塔| 脱碱废水 污潮回大篝水杂排水_t i | i冷

18、却灰系统一沉淀池一141一体牛化池t一（湖节池一t利余污泥一一卜化场图6工艺流程图氨氮浓度比较高的造气和脱硫废水由污水泵抽进初沉池沉淀固渣，上精液自流至 反应池，加入naoh溶液调节废水 ph值真人百家家乐app，ph值由7.0调至10.011.0,再由泵抽 入吹脱塔进行氨吹脱，吹脱后废水自流入调节池。吹脱 v （气）：v （水）为2880: 1,造 气水温度一般在5060 c,采用二级吹脱，每级吹脱水池增加废水旁路循环，一方 面使水和空气充分接触，布水均匀，另一方面增加对碱的利用率，从而提高吹脱效率， 降低处理成本，并减少吹脱出水的含碱量，出水ph值在8.59.0。出水自流进调节池，杂排水经隔油后由泵抽入调节

19、池，储粪池污水根据废水对有机碳源的需求量，由 泵分时段抽入调节池，折合 cod每天需要 kg,废水在调节池内经曝气 混合、均质后，进入a/o 一体生化池进行生物脱氮处理，出水进入竖流沉淀池沉淀后 回到冷却循环水系统。3.1.3 主要构筑物及设备运行参数（1）初沉池钢筋混凝土结构，地上式，池容50 m3,尺寸为4.6 mx 3.6 mx4.0 m,水深3.7 m。设备配置：污泥螺杆泵1台，型号i-1b1.5,流量为2.5 m3/h,功率3.0 kw。（2）反应池钢筋混凝土结构，地上式，池容20 m3,尺寸为4.6 mx 3.6 mx3.0 m,水深3.7 m。 设备配置：加碱装置

20、1套，ph在线检测仪1台，搅拌用曝气管1套(upvc)。 (3)氨吹脱吹脱循环集水池为钢筋混凝土结构，地上式，池容30 m3,尺寸为 4.6 mx2.5 m, 水深2.2 m, 2个。设备配置：吹脱塔2台，型号gbnl3-100,水量为100 m3/h,风机功率3.0 kw, 风量为72 000 m3/h；进水泵3台，型号为-10,流量为25 m3/h,功率2.2 kw。 2用1备；循环水泵3台，型号为-10,流量为70 m3/h,功率5.5 kw, 2用 1备。(4)储粪池钢筋混凝土结构，地上式，池容 20 m3,净尺寸为5.6 mx3.6 mx 1.5 m。设备

21、配置：隔栅机1台，粪水输送泵1台，型号为-8-0.75,功率0.75 kw。 (5)调节池钢筋混凝土结构，地下式，池容 108 m3,净尺寸为6 mx6 mx3.5 m,水深3.4 m设备配置：污水提升泵2台，型号为-10-5.5,功率5.5 kw, 1用1备。(6) a/o一体生化池煤气储罐改造，钢结构，地上式，池容2400 m3,总尺寸为22.0 mx8.0 m,水深7.2 m。利用储罐废旧钢板分割成 2个圆环和中间1个圆，中间圆作 为沉淀池，2个圆环作为生化处理池。生产车间提供的风机，压头为 3.2 m,球冠型微 孔曝气器布置在水深 2.8 m处，曝气器上、下分

22、别设置2.0 m和1.5 m填料，即好氧 填料层和厌氧填料层，兼氧采用软性组合填料，好氧采用半软性弹性填料，厌氧填料 层下部至池底有2.9 m空间的污泥层。设备配置：推流式搅拌机4台，型号为tybg,搅拌深度8m,功率7.5 kw,采 用变频控制(7)沉淀池采用竖流式煤气储罐改造，钢结构，容积220m3,沉淀池泥斗内的污泥，由污泥回流泵抽入生化池为其补充菌源。设备配置：污泥泵回流泵2台，1用1备，型号50 wl20-15-1.5,功率1.5 kw4.工艺设计现就某一实际案例设计一个化肥厂污水的处理工艺。4.1 概述某化肥厂废水水质具有氨氮含量高并含有有毒的总氟化物及硫化物，可生化性差 的特点。

23、根据上述特点，设计的工艺先进、占地面积小的物化处理方案，具有很强的 适应性及耐冲击性，处理后出水水质达合成氨工业水污染物排放标（-200d4.2 废水的水量、水质1、废水的水量：根据用户提供的有关资料，设计水量q=/d,按处理水量100m3/h设计。具体水质参见下表。2、废水水质及排放标准合成氨工业水污染物排放标准（-2001）:表1进水水质名称原水（进水（mg/l ）排放标准ph8.9169悬浮物138mg//l化学需氧量59mg//l氨氮126.8mg/l60mg/l总氟化物0.890mg/l1.0mg/l挥发酚0.001mg

24、/l0.2mg/l硫化物1.00mg/l1.0mg/l石油类0.11mg/l10mg/l4.3 设计工艺流程具体流程图如下：加碱离心风机加防废小一国丞涧一 d 一 管通混合器| 一 | 一级反应器一盘氮吹脱塔 一管道混合器i匚级反应器| 一批其氨气吸收器j4.4流程图说明从环保监测水质报告来看图7废水处理流程图污水中的主要超标污染物指标为氨氮、硫化物、和总氟 化物，且此类污水的可生化性较差（主要是化学需氧量较低和氨氮含量较高）。因此在 设计污水预处理工艺流程中采用氨氮吹脱工艺，确保污水除氨氮的彻底性（预计处理 出水氨氮含量060mg/l工艺流程为污水经过沉淀处理后，由泵提升至氨氮吹脱塔， 进氨

25、氮吹脱塔前先调整污水的 ph值在1012之间，以便于氨氮的吹脱。污水进入氨 氮吹脱塔后由吹脱塔上部的淋水装置进行均匀布水，水沿吹脱塔中的填料呈液膜状流 下，与下部离心风机送入的空气接触，这时在污水呈碱性条件下，氨从液相向气相传 质转移，实际上是吸收的逆过程，即解吸。氨随空气带出氨氮吹脱塔后用酸液吸收即 可，而除去氨氮的污水再经中和后排放。参考文献:1 .化肥废水生物脱氮技术的研究与应用.冯平（2010）华南理工大学研究生论文.2 .上下向流baf处理化肥厂工业废水的中试研究.万小芳晓军等2006工业水处 理.3 .稀土无机复合絮凝剂在化肥厂废水处理中的应用.石雪峰 杨万政 李 威（2003） 中央民族大学学报（自然科学版）4用沉淀气浮法回收化肥厂废水中氨氮及机理研究 .崔志广等（2005）工业水处 理.5 .-2001工业合成氨废水排放标准6 .氮肥生产污水零排放工程总结.葛绍明（2007）化工设计通讯.7 .内蒙古化肥厂废水治理.吴燕妮 内蒙古石油化工

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污水处理厂尾水人工湿地处理系统

申请日2017.11.22

公开(公告)日2018.02.23

IPC分类号C02F3/32; C02F3/34

摘要

本发明提供了一种污水处理厂尾水人工湿地处理系统，至少包括浅水多级跌水渠、人工组合单元湿地、潜流湿地及生物稳定塘;所述浅水多级跌水渠包含水渠及多级跌水坝，所述人工组合单元湿地包括好氧硝化区、缺氧反硝化区及沉淀区，所述潜流湿地包括进水渠、微生物反应区、湿地植物及出水渠，所述生物稳定塘设有水生植物系统及水生动物系统，污水依次经过所述浅水多级跌水渠、人工组合单元湿地、潜流湿地及生物稳定塘，所述浅水多级跌水渠内种植矮化常绿苦草及挺水植物，所述人工组合单元湿地的好氧硝化区及缺氧反硝化区间隔排布若干微生物生长基单元，所述潜流湿地微生物反应区为由上至下、粒径由小至大的石灰石、火山岩及砾石。

摘要附图

权利要求书

1.一种污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，按照污水流向依次包括浅水多级跌水渠、人工组合单元湿地、潜流湿地及生物稳定塘;其中，

所述浅水多级跌水渠包含水渠及多级跌水坝;

所述人工组合单元湿地包括好氧硝化区、缺氧反硝化区及沉淀区;

所述潜流湿地包括进水渠、微生物反应区、湿地植物及出水渠;

所述生物稳定塘设有水生植物系统及水生动物系统;

并且，

所述浅水多级跌水渠内种植矮化常绿苦草及挺水植物;

所述人工组合单元湿地的好氧硝化区及缺氧反硝化区还间隔排布若干微生物生长基单元，若干所述微生物生长基单元包括反硝化区缺氧型单元模块和硝化区好氧型单元模块两类;所述人工组合单元湿地还包括漂浮植物及底栖动物，所述漂浮植物满铺种植于所述人工组合单元湿地的水面，所述底栖动物放养于所述人工组合单元湿地的所述沉淀区的底部;

所述潜流湿地的水流为垂直向下水流，所述潜流湿地的微生物反应区为由上至下粒径由小至大的种植土、石灰石、火山岩及砾石;

所述生物稳定塘的水生植物系统分为挺水植物及沉水植物，所述沉水植物包括矮化常绿苦草、轮叶黑藻、伊乐藻、金鱼藻及马来眼子菜的一种以上，所述生物稳定塘的水生动物系统包括刮食性底栖动物和/或滤食性鱼类。

2.如权利要求1所述的污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，所述浅水多级跌水渠分为两级跌水，通过跌水砾石坝实现跌水，每级跌水高差30cm;所述跌水渠水深60cm以下，主要种植矮化常绿苦草，岸边点缀种植挺水植物;所述浅水多级跌水渠采用土池结构。

3.如权利要求1所述的污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，所述好氧硝化区内沿水平向还间隔排布若干硝化区好氧型单元模块，所述缺氧反硝化区内沿水平向还间隔排布若干反硝化区缺氧型单元模块，所述硝化区好氧型单元模块、所述反硝化区缺氧型单元模块均还包括有填料支架，所述硝化区好氧型单元模块和所述反硝化区缺氧型单元模块中的所述填料支架上分别设有不同种类的脱氮填料，所述曝气装置安装于所述硝化区好氧型单元模块的所述填料支架之下。

4.如权利要求1所述的污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，所述好氧硝化区内设有曝气装置，所述好氧硝化区还设有进气主管，所述进气主管与所述曝气装置连接，所述进气主管连接鼓风机进行供气;所述缺氧反硝化区还包括补充碳源装置，所述补充碳源装置通过管道连接污水厂未经处理的污水原水，作为所述缺氧反硝化区的补充碳源。

5.如权利要求1所述的污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，所述人工组合单元湿地还包括池底结构，所述好氧硝化区、缺氧反硝化区和所述沉淀区均位于所述池底结构上侧，所述池底结构外周设有周边结构;所述人工组合单元水深2.5米。

6.如权利要求1所述的污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，所述好氧硝化区、所述缺氧反硝化区内还设有横向隔断结构，所述横向隔断结构的下端与所述人工组合单元湿地的池底连接，上端略高于常水位，所述横向隔断结构的长度为整个横向长度的75%;所述横向隔断结构分为多组，延长污水在所述硝化反硝化区内的停留时间;所述沉淀区内投有高分子聚合铁盐或者铝盐。

7.如权利要求1所述的污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，所述人工组合单元湿地还包括飘浮植物及底栖动物，所述漂浮植物满铺种植于所述人工组合单元湿地表面，所述漂浮植物主要是聚草及香菇草，所述底栖动物放养于所述人工组合单元湿地的所述沉淀区的底部，所述底栖动物主要是环棱螺及无齿蚌。

8.如权利要求1所述的污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，所述潜流湿地为垂直潜流湿地，包括进水渠、微生物反应区及出水渠，还包括进水布水管路及出水集水管路，所述的进水布水管路、出水集水均采用PVC材质;所述的微生物反应区从上往下共5层，依次为：种植土层、土工布层、石灰石层、火山岩填料层和砾石层;所述种植土层设置作为湿地植物种植基质，其上种植一种或多种湿地植物;所述土工布层采用120g/m2土工布;所述进水布水管路由所述进水渠穿过所述潜流湿地池壁并埋设于所述火山岩填料层的顶部，并采用管道打孔补水形式布水，所述进水布水管路穿过池壁;所述的出水集水管路位于所述砾石层的底部并且设有多个孔，通过打孔的所述出水集水管路进行集水并穿过湿地池壁进入集水渠;所述进水渠及出水渠分别设置于湿地两侧;所述潜流湿地的池底采用混凝土结构建造，池壁采用砖砌结构;所述的种植土层上种植有湿地植物。

9.如权利要求8所述的污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，所述的砾石层由下往上砾石粒径依次变小，最底层砾石粒径为3cm～5cm，最上层砾石粒径为1cm～1.5cm，所述砾石层高度为40cm;所述火山岩层，粒径为5mm，高度为50cm;所述的石灰石层粒径为3mm～5mm，高度为40cm。

10.如权利要求8所述的污水处理厂尾水人工湿地处理系统，其特征在于，所述生物稳定塘包括水生植物系统及水生动物系统;所述水生植物系统以沉水植物为主、挺水植物为辅，所述沉水植物占80%以上，以矮化常绿苦草为主，种植面积占整个生物稳定塘面积的50%，其他沉水植物选自轮叶黑藻、伊乐藻、金鱼藻及马来眼子菜的一种以上，以套种的方式种植于所述生物稳定塘的中心位置;所述水生动物系统包括底栖动物及鱼类，所述底栖动物主要放养环棱螺、无齿蚌及青虾，所述鱼类放养主要以滤食性鱼类鲢鱅为主，辅以少量肉食性鱼类及杂食性鱼类;所述生物稳定塘水深1.5米。

说明书

一种污水处理厂尾水人工湿地处理系统

技术领域

本发明涉及水污染治理领域，特别是用于污水处理厂尾水处理的人工湿地处理系统。

背景技术

污水处理厂尾水直接排入到附近水体中不仅会对区域水环境质量产生危害，也会直接威胁到人民生活环境。尾水深度处理工程建设实施后对减轻集聚区自来水供求压力、改善群众生活质量具有重要意义。

传统的人工湿地系统对于污染物物质的净化主要通过土壤、微生物及植物组成的稳定生态系统的良好净化作用而得以降解及用填料表面生长的生物膜、丰富根系及表层土的填料截流等作用提供处理能力和效果。

传统的人工湿地类型及技术存在以下不足：

(1)传统湿地负荷较小，停留时间短，大部分在3-5天左右，占地面积大;

(2)传统湿地处理效率较低，湿地内的氧源主要通过植物的光合作用及根系的输送或者通过水位高差跌流富氧，在春夏两季植物生长旺盛的时期，在保证足够停留时间的前提下，可以达到相应的处理效果;秋冬季气温较低时，由于植物的枯萎及微生物活性的降低，溶解氧往往不足以满足有机物的氧化及氨氮的硝化反应，同时在厌氧环境下，湿地也没有足够的碳源来实现氮的反硝化反应，湿地处理效率会显著下降，其无法对污染物质进行有效净化，出水水质无法稳定达标，湿地对于污水厂尾水处理效果也很难达到地表Ⅳ类标准;

(3)传统湿地在秋冬季节由于植物的枯萎及腐烂，处理效率降低，同时植物的腐烂可能导致污染物的重新释放。

发明内容

本发明提供一种用于污水处理厂尾水处理的人工湿地处理系统，该人工湿地处理系统大幅度节约了占地，同时处理水效率提高尤其是秋冬季处理效率提高，从而能够实现处理过的水常年稳定达到地表水环境质量标准Ⅳ类标准。

本发明的技术方案如下：

一种污水处理厂尾水人工湿地处理系统，按照污水流向依次包括浅水多级跌水渠、人工组合单元湿地、潜流湿地及生物稳定塘;其中，

所述浅水多级跌水渠包含水渠及多级跌水坝;

所述人工组合单元湿地包括好氧硝化区、缺氧反硝化区及沉淀区;

所述潜流湿地包括进水渠、微生物反应区、湿地植物及出水渠;

所述生物稳定塘设有水生植物系统及水生动物系统;

并且，

所述浅水多级跌水渠内种植矮化常绿苦草及挺水植物;

所述人工组合单元湿地的好氧硝化区及缺氧反硝化区还间隔排布若干微生物生长基单元，若干所述微生物生长基单元包括反硝化区缺氧型单元模块和硝化区好氧型单元模块两类;所述人工组合单元湿地还包括漂浮植物及底栖动物，所述漂浮植物满铺种植于所述人工组合单元湿地的水面，所述底栖动物放养于所述人工组合单元湿地的所述沉淀区的底部;

所述潜流湿地的水流为垂直向下水流，所述潜流湿地的微生物反应区为由上至下粒径由小至大的种植土、石灰石、火山岩及砾石;

所述生物稳定塘的水生植物系统分为挺水植物及沉水植物，所述沉水植物包括矮化常绿苦草、轮叶黑藻、伊乐藻、金鱼藻及马来眼子菜的一种以上，所述生物稳定塘的水生动物系统包括刮食性底栖动物和/或滤食性鱼类。

优选地真人百家家乐app，所述浅水多级跌水渠分为两级跌水，通过跌水砾石坝实现跌水，每级跌水高差30cm;所述跌水渠水深60cm以下，主要种植矮化常绿苦草，岸边点缀种植挺水植物;所述浅水多级跌水渠采用土池结构。

优选地，所述好氧硝化区内沿水平向还间隔排布若干硝化区好氧型单元模块，所述缺氧反硝化区内沿水平向还间隔排布若干反硝化区缺氧型单元模块，所述硝化区好氧型单元模块、所述反硝化区缺氧型单元模块均还包括有填料支架，所述硝化区好氧型单元模块和所述反硝化区缺氧型单元模块中的所述填料支架上分别设有不同种类的脱氮填料，所述曝气装置安装于所述硝化区好氧型单元模块的所述填料支架之下。

优选地，所述好氧硝化区内设有曝气装置，所述好氧硝化区还设有进气主管，所述进气主管与所述曝气装置连接，所述进气主管连接鼓风机进行供气;所述缺氧反硝化区还包括补充碳源装置，所述补充碳源装置通过管道连接污水厂未经处理的污水原水，作为所述缺氧反硝化区的补充碳源。

优选地，所述人工组合单元湿地还包括池底结构，所述好氧硝化区、缺氧反硝化区和所述沉淀区均位于所述池底结构上侧，所述池底结构外周设有周边结构;所述人工组合单元水深2.5米。

优选地，所述好氧硝化区、所述缺氧反硝化区内还设有横向隔断结构，所述横向隔断结构的下端与所述人工组合单元湿地的池底连接，上端略高于常水位，所述横向隔断结构的长度为整个横向长度的75%;所述横向隔断结构分为多组，延长污水在所述硝化反硝化区内的停留时间;所述沉淀区内投有高分子聚合铁盐或者铝盐。

优选地，所述人工组合单元湿地还包括飘浮植物及底栖动物，所述漂浮植物满铺种植于所述人工组合单元湿地表面，所述漂浮植物主要是聚草及香菇草，所述底栖动物放养于所述人工组合单元湿地的所述沉淀区的底部，所述底栖动物主要是环棱螺及无齿蚌。

优选地，所述潜流湿地为垂直潜流湿地，包括进水渠、微生物反应区及出水渠，还包括进水布水管路及出水集水管路，所述的进水布水管路、出水集水均采用PVC材质;所述的微生物反应区从上往下共5层，依次为：种植土层、土工布层、石灰石层、火山岩填料层和砾石层;所述种植土层设置作为湿地植物种植基质，其上种植一种或多种湿地植物;所述土工布层采用120g/m2土工布;所述进水布水管路由所述进水渠穿过所述潜流湿地池壁并埋设于所述火山岩填料层的顶部，并采用管道打孔补水形式布水，所述进水布水管路穿过池壁;所述的出水集水管路位于所述砾石层的底部并且设有多个孔，通过打孔的所述出水集水管路进行集水并穿过湿地池壁进入集水渠;所述进水渠及出水渠分别设置于湿地两侧;所述潜流湿地的池底采用混凝土结构建造，池壁采用砖砌结构;所述的种植土层上种植有湿地植物。

优选地，所述的砾石层由下往上砾石粒径依次变小，最底层砾石粒径为3cm～5cm，最上层砾石粒径为1cm～1.5cm，所述砾石层高度为40cm;所述火山岩层，粒径为5mm，高度为50cm;所述的石灰石层粒径为3mm～5mm，高度为40cm。

优选地，所述生物稳定塘包括水生植物系统及水生动物系统;所述水生植物系统以沉水植物为主、挺水植物为辅，所述沉水植物占80%以上，以矮化常绿苦草为主，种植面积占整个生物稳定塘面积的50%，其他沉水植物选自轮叶黑藻、伊乐藻、金鱼藻及马来眼子菜的一种以上，以套种的方式种植于所述生物稳定塘的中心位置;所述水生动物系统包括底栖动物及鱼类，所述底栖动物主要放养环棱螺、无齿蚌及青虾，所述鱼类放养主要以滤食性鱼类鲢鱅为主，辅以少量肉食性鱼类及杂食性鱼类;所述生物稳定塘水深1.5米。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明开发了一种污水厂尾水人工湿地处理系统，在该系统中，污水依次经过浅层多级跌水渠、人工组合单元湿地、潜流湿地、生物稳定塘，通过浅层多级跌水渠初步沉淀充氧，进入人工组合单元湿地，实现污水硝化反硝化，以及飘浮植物底栖动物的立体净化去除污水中的总氮及氨氮，在人工组合单元湿地沉淀区投加高分子聚合铁盐或者铝盐，达到除磷效果，此单元占地面积小，可对实现污水厂尾水总氮、氨氮及总磷实现强效处理，以减小后续人工湿地的负荷，极大的节约占地面积;污水经人工组合单元湿地处理后再进入潜流湿地通过火山岩、石灰石等滤料以及植物根系的过滤、沉淀、吸收及附着微生物的综合作用进一步降低污水中的BOD、总氮、氨氮及总磷，最终污水进入生物稳定塘，通过生物稳定内人工构建的水生生态系统的净化，实现污水的最终净化，使出水达到地表水环境质量标准Ⅳ类标准。

本发明人工湿地处理系统的人工组合单元湿地以污水厂尾水作为补充碳源、以陶粒及火山岩为填料，占地面积小，且对污水厂一级A出水有很强的去除总氮及氨氮的效果;同时，前部的浅层多级跌水渠不仅可以起到初步沉淀的效果，而且通过跌流形式充氧，可以减小后期硝化反应的充氧能耗;后部的潜流湿地可以对在沉淀区通过投加高分子聚合铁盐或者铝盐的方式未沉淀去除的磷起到拦截、吸附及过滤的效果，其内部的石灰石填料有很高效的净化磷的能力，而其内部的另一种火山岩填料可以进一步对总氮进行去除，最终的生物稳定塘停留时间能够比较长。综上，本发明通过人工构建的水生生态系统可以实现污水的最终净化。

本发明具有减少人工湿地占地面积、提高人工湿地处理效率、防止人工湿地堵塞的优点，特别是在减少占地面积的同时改变了传统人工湿地秋冬季处理效果差的缺点，实现了污水中污染物质的全面净化，使污水厂尾水经过本发明处理后能够在一年中的任何时候以及常年稳定达到地表水环境质量标准Ⅳ类标准。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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