[发明专利]一种公路附属设施污水多介质生物生态协同处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种服务区、收费站、养护工区、管理所等公路附属设施污水多介质生物生态协同处理系统及方法。

背景技术

目前公路服务区采用的污水处理技术主要有化粪池处理、生物处理和生态处理等。由于化粪池处理出水水质较差，目前已经很少直接应用于新建的服务区。而具有耐冲击负荷、处理效率高的二级处理技术成为主流，其中生物处理法以接触氧化、SBR和MBR等方法为主，生态处理法常用的是人工湿地和土壤渗滤技术等。

2009年交通运输部科学研究院的公路污水处理调研结果显示，以接触氧化工艺为核心的地埋式一体化污水处理设备占调查设备总数的81.1％。接触氧化法在公路附属设施污水处理领域得到广泛应用的同时也发现其存在运行成本高、处理水质一般、设备易发生故障、污泥产生量大、北方地区冬季处理不达标等问题，导致很多公路附属设施污水处理设备无法正常运转。

生物膜法的主要形式有：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法。生物膜法工艺简单、投资少、运行费用低、操作简单、适应性强，多用于中小型污水处理。生物滴滤池是生物滤池的一种，且依靠自然通风供氧，运行费用低，运行稳定、易于管理，适用于小城镇、农村生活污水等中小型污水处理。但采用单一的生物滤池处理污水，对COD有较好的去除效果，对N和P的去除效果不佳。

人工湿地技术具有出水水质好、景观效果好、运行维护简单等优点，在南方有一定场地空间的服务区具有很好的推广应用前景。国内学者已经对人工湿地技术应用于服务区污水处理进行了一些初步的尝试，取得了一定的成绩，如肖冬燕、李向阳、李红艳、李虹等对人工湿地技术应用于服务区污水处理及回用领域进行了技术适宜性分析和科学论证，钱鸿等在安徽六潜高速潜山服务区采用了水平潜流人工湿地的处理方法，陈伟莉在广梧高速建城服务区、虎岩服务区，黄小云等在湖北某服务区采用了接触氧化+人工湿地的处理方法，均取得了理想的处理效果。但在部分工程应用过程中，发现该技术存在启动调试滞后、建设成本偏高、易堵塞、场地受限等问题。

发明内容

本发明的意义在于克服现有技术中的不足之处，提供一种公路附属设施污水多介质生物生态协同处理系统及方法。

本发明的技术方案如下：一种公路附属设施污水多介质生物生态协同处理系统及方法，系统是由多介质固定生物床和潮汐流生态湿地构成。其步骤如下：污水经过格栅去除较大固体杂质，进入污水调节池，均化水质、水量，由提升泵提升进入多介质固定生物床，在微无动力通风的条件下，多介质固定生物床内形成交替的好氧区、兼氧区、缺氧区和厌氧区，从而有机物和氮磷得到有效降解，多介质固定生物床出水进入潮汐流人工湿地进行深度处理，湿地出水达标排放或资源化回用。

所述多介质生物生态协同处理系统由多介质固定生物床和多介质潮汐流人工湿地构成。

所述多介质固定生物床为封闭塔层结构，采用模块化设计，由布水系统(11)、封闭式塔层筐(4)、布孔载体填料筐(7)、多介质功能载体填料(8)及集水系统(10)构成。封闭式塔层筐(4)内铺设增温支撑网格栅(6)，增温支撑网格栅(6)上放置布孔载体填料筐(7)，布孔载体填料筐(7)内装填多介质功能载体填料(8)，多介质功能载体填料(8)分层装填，层与层之间安装增氧分散器(9)。

所述多介质固定生物床的多介质功能载体填料(8)为改性火山岩、大孔聚醚生物载体和/或微孔聚醚载体，根据功能、按照级配一种或几种组合装填。

所述增温支撑网格栅(6)为水热交换装置，北方季冻区冬季运行时采用暖气换热器为多介质固定生物床增温，其实水温保持在12-20℃之间，保障多介质固定生物床中微生物的活性。

所述多介质固定生物床的布孔载体填料筐(7)为底部透气的安全无毒塑料筐，塑料筐通孔率为10％～90％，载体填料级配自上而下顺次、交替布置不同通孔率的布孔载体填料筐，控制调节通风量，构建缺氧、厌氧、兼氧、好氧的净化环境。

所述多介质潮汐流人工湿地是由湿地植物(12)、透气基质层(15)、布水层(16)、湿地布水系统(13)，多介质滤层(17)，集水层(18)、湿地出水系统(14)，池底防渗层(19)、湿地复氧系统(20)、控制系统组成。