[发明专利]一种用于尾水深度处理的人工湿地和植物塘联合处理系统

说明书

技术领域

本发明属于生态环保技术领域，具体涉及一种用于尾水深度处理的人工湿地和植物塘联合处理系统。 

背景技术

目前大部分污水处理厂执行的是《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的二级或一级B的排放标准，要达到一级A的排放标准，一般都需要增加深度处理工艺，这将大大增加污水处理成本。人工湿地污水处理技术是一种天然净化与人工处理相结合的复合工艺，主要利用基质、植物和微生物等作用对污水进行净化，具有投资少、操作简单、维护和运行费用低等优点。它不但能够直接处理污水，还可以对污水处理厂处理后的污水进行深度处理，为解决上述问题提供了一种新的选择。然而，表面流人工湿地由于占地面积大、易受病虫害影响和水力复杂性等问题限制了其应用范围，在我国人多地少的国情下，单纯依靠表面流湿地进行污水处理难度较大。 

水生植物塘是氧化塘中的一种，它的深度一般在1-2m之间，既有好氧塘的优点，也有厌氧塘的优点。植物塘利用植物、动物和藻菌共生系统将废水中的污染物进行吸收利用，具有廉价、高效的特点。水生植物塘可选种浮水植物、挺水植物和沉水植物。选种的水生植物应具有良好的净水效果、较强的耐污能力、易于收获，并有较高的利用价值。浮水植物塘水面应分散地留出20%-30%的水面。具体应用过程需要考虑水生植物的收集及其利用和处置。然而，因气候对植物生长的影响巨大，因此植物选择上需要进行试验研究，选择具有抗寒的植物，同时需要将定期管理，以防止二次污染。 

本发明利用表面流人工湿地和植物塘进行尾水的深度处理工艺，通过优化发挥了两种技术的优势，选择尾水作为处理对象，具有建设成本低、不需要动力等特点。该系统中植物在其中发挥了关键作用，表面流人工湿地主要是通过植物的筛选和搭配，实现污染物的进一步去除，植物的筛选不仅要考虑根系的发达程度，同时需要考虑对氮磷等污染物的去除能力以及其耐寒性质。 

发明内容

为了解决现有城镇污水处理厂出水污染物含量较高的问题，以减缓尾水对水环境带来的持续压力，为了克服现有污水处理技术的不足，本发明提供一种表面流人工湿地和植物塘联合处理系统用于尾水深度处理，其能有效解决现有城镇污水处理厂出水污染物含量较高的问题，减缓尾水对水环境带来的持续压力，处理出水达到国家城镇污水排放一级A标准，同时美化了周围景观。 

本发明的技术方案具体描述如下。 

一种用于尾水深度处理的人工湿地和植物塘联合处理系统，其包括从上到下阶梯式设置的表面流人工湿地、一级植物塘和二级植物塘；所述表面流人工湿地和一级植物塘之间，一级植物塘和二级植物塘之间分别设置布水水位调节器；所述表面流人工湿地中种植水生植物，水生植物选自旱伞草、梭鱼草、香蒲或芦苇中的任意一种或多种；所述一级植物塘和二级植物塘岸边均种植景观性植物；两个塘中均种植沉水植物和挺水植物，其中，一级植物塘选用的沉水植物为穗花狐尾藻，二级植物塘的沉水植物为苦草、轮叶黑藻或眼子菜中任一种或多种；挺水植物种植采用生态浮床装置，选用的植物为水芹、旱伞草、梭鱼草和美人蕉等根系发达且具有美学价值的植物。 

上述表面流人工湿地和一级植物塘之间的高度差为20-50cm；一级植物塘和二级植物塘的高度差为10-30cm。 

上述表面流人工湿地包括补水系统、防渗系统和介质系统；布水通过砾石层进入湿地；基质系统为沸石及土壤，沸石粒径为3-5mm，防渗系统主要是指防渗薄膜。上述布水水位调节器包括主堰槽、辅堰槽和溢流槽，辅堰槽位于主堰槽一侧固定连接的位置，溢流槽设置于辅堰槽的进水口处。其可保证湿地不会在雨季因水量过大超过设计水力负荷而受到影响。 

本发明中，景观植物选自美人蕉和茭草中的任一种或两种。 

本发明中，二级植物塘中的沉水植物的种植密度为10-20cm，种植单体为5-10株。 

本发明的有益效果在于： 

（1）本发明的系统采用完全自流的处理方式，主要利用植物进行尾水中污染物质的去除，与常用的生物滤池方法相比，不受C/N低的限制，氮磷可有效去除，实现了尾水的深度处理，经过处理的尾水，出水N、P等主要污染指标可达到本地表水Ⅳ标准。

（2）本发明通过优化表面流人工湿地和水生植物塘两种工艺技术，与单纯表面流人工湿地和植物塘相比，污染物的去除得到大幅提高，并且通过水位调节器可防止进水超过设计负荷。水生植物在该系统中具有非常重要的作用，因此，通过本发明，成功筛选到具有高效氮磷去除能力及耐寒性的植物，并且通过合理搭配及后续的管理使得尾水得到了高效的处理。