[发明专利]组合式城镇污水处理人工湿地系统及城镇污水处理方法

说明书

技术领域

 本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种组合式城镇污水处理人工湿地系统及城镇污水处理方法。

背景技术

 我国沿江河流域村镇和小城市生活污水无组织排放是造成地表水体污染和富营养化的重要因素之一，也是我国水体污染治理的一项重要而艰巨的任务。随着城镇规模的不断扩大，城镇的用水量和排水量都在不断增加，进一步加剧了用水的紧张和水质的污染，环境问题日益突出，水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。解决广大村镇及小城市水污染的根本出路只能是开发使用低成本、高效率的污水处理技术。人工湿地污水处理技术的迅速发展，为解决这一问题提供了一种可能的途径。近年来，该技术被世界各国广泛用来改善水质，修复湖泊、水库的营养性污染物质，控制农业污水的氮、磷污染，已是一项正在不断得到研究应用和发展的廉价污水处理实用技术。

人工湿地污水处理技术虽然具有高效率、低能耗的特点，但湿地技术也具有很强的地域性特点和局限性，因此有必要结合区域特点开发新式的人工湿地系统，为构建新的城镇污水处理系统和处理系统增容开辟新的途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可克服单一工艺的缺陷、实现优势互补的且具有投资与运行费用低、维护管理简便、耐冲击负荷能力强、生态景观改善效果明显等优点的组合式城镇污水处理人工湿地系统，并公开了一种高效的城镇污水处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

设计一种组合式城镇污水处理人工湿地系统，包括依次串联的生物调节池单元、好氧降解与微生物培养池、潜流湿地、表流湿地，所述生物调节池单元包括并联的预处理池A1、预处理池A2和串联在两者之后的混合调节池，该生物调节池单元设置有效水深1.30～1.60m，且放养有浮水型水生植物，并使其在池中的盖度达95%以上，将植物、动物、微生物引入试验废水调节池，强化了预处理的降解转化作用；

在所述好氧降解与微生物培养池的底部铺有用以构建微生物与有机养分缓冲库的25～35cm厚的蛭石矿物层，利用该载体技术在该单元筛选和培养有效微生物群，将培养的菌群扩散到生物调节池和湿地单元，增大处理系统的微生物浓度，放大微生物降解效应，提高整个系统的生物降解能力；

所述潜流湿地中的基质由下至上依次为25～35cm厚的砾石层、15～25cm厚的细沙层、35～45cm厚的蛭石与细沙混合层、15～25cm 厚的细沙与红壤混合层，其地表上种植常绿型陆生植物；所述表流湿地由浅至深配置各种挺水型、浮叶型、浮水型、沉水型水生植物；利用潜流湿地吸附、过滤、沉淀功能截留无机和有机有毒物质、增强去N除P效果，利用表流湿地中和、调节、稳定出水水质。

基于好氧反应初期降解与转化速率高的原理，采用快速好氧降解将有机污染物转化为速效养分供湿地植物生长，这一组合设计成倍地缩减了生化反应时间、有效地降低了有机负荷、相应也成倍地缩小了湿地的面积。配置不同微生物、植物、动物种类，利用生物共生、竞争、食物链(网)、营养级、生态位等原理，建立稳定微生态环境促进生物间物质能量交换。

在所述好氧降解与微生物培养池与所述生物调节池单元、潜流湿地、表流湿地之间分别设有相应的污泥调控管道。

在所述生物调节池单元与所述潜流湿地、表流湿地之间分别设有相应的污水调控管道。

所述浮水型水生植物为凤眼莲、满江红、浮萍中的至少一种。

所述常绿型陆生植物为黄花美人蕉、红花美人蕉、姜草、香蒲、矮象草、水芋、梭鱼草中的至少一种。

所述沉水型水生植物为黑藻、金鱼藻、皇竹草、水花生中的至少一种。

所述挺水型水生植物为菖蒲、水芹菜、茭白中的至少一种。

所述蛭石与细沙混合层由蛭石、细沙按1：0.8～1.2的重量比组成；所述细沙与红壤混合层由细沙、红壤按1：1～1.5的重量比组成。

配置不同种类草本、木本植物，利用不同种植物根系的分布特点，形成多层次水环境好氧区(根系周围)、兼氧区和厌氧区(无根系或少根系区)，好氧微生物将有机物分解，兼性微生物和厌氧微生物降解有机物，好氧区和厌氧区的同时存在，十分有利于氮的硝化和反硝化反应的进行，达到高效除氮效果。

利用上述组合式城镇污水处理人工湿地系统进行城镇污水处理方法，包括以下步骤：

（1）首先将城镇污水引入上述生物调节池单元，进行沉淀、生物吸收净化，水力停留时间5～7h；