[发明专利]一种人工湿地原水的预处理装置及其工艺

说明书

本发明公开了一种人工湿地原水的预处理装置及其工艺，人工湿地原水经该装置处理后进入人工湿地，该装置包括筒体、入口、扰流板、转向板、防涡器、排污口、导流层、出口、投药口；所述筒体由上部的中空圆柱体一、中部的中空倒椎体、下部的中空圆柱体二组成；所述入口和投药口设置在筒体的顶部，所述排污口设置在筒体的底部，所述扰流板、转向板、防涡器设置在筒体内壁上，并且出口开设在筒体侧壁上。本发明在分离水中悬浮颗粒的同时，具备去除原水中低含量氨氮的功能，有效解决现有人工湿地在处理悬浮物含量较高的污水时易发生堵塞的问题。

技术领域

本发明涉及一种人工湿地原水的预处理装置及其工艺，属于环保领域。

背景技术

人工湿地填料有砺石和土壤组成，砾石分两层。由于进水中存在悬浮杂质和有机杂物等，在经过人工湿地时会被基质截留或者吸附到基质表面，致使基质的孔隙率会慢慢降低，降低到一定程度后，基质的水力传导率便会非常低，使污水的处理效率大大降低，且会出现堵塞现象。因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放，有的人工湿地反而成了污染源。因此，人工湿地在处理悬浮物含量较高的污水，须在湿地之前设置预处理设施，尽量去除水中的悬浮物和漂浮物，防止堵塞。

目前，低浓度脱氮的实用性技术主要为生物脱氮和物化脱氮。物化法中折点加氯法反应迅速，所需设备投资少，但液氯的安全使用和储存要求高，且处理成本也较高；沉淀法工艺简单、速度快，但处理效果易受反应时间、pH、沉淀剂、投加量影响；离子交换法处理废水时首先需要将废水进行预处理以去除悬浮物，除此之外，如果以树脂为交换的颗粒，消耗量大，再生困难，运行成本高。

折点氯化法采用将次氯酸钠粉末投入原水中，将氧化成N₂的化学脱氮工艺。当次氯酸钠粉末投入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低，氨的浓度降为零。当投入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮污水所需的实际投药量取决于温度、pH值及氨氮浓度，氧化每克氨氮需要9～10mg氯气，pH值在6～7时为最佳反应区间，接触时间为0.5～2小时。

折点氯化法除氨机理如下：

NH₄⁺+HOCl→NH₂Cl+H⁺+H₂O

NHCl₂+H₂O→NOH+2H⁺+2Cl^－

NHCl₂+NaOH→N₂+HOCl+H⁺+Cl^－

折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化，使废水中全部氨氮降为零，同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说，用这种方法较为经济。氯化法的处理率达90％～100％，处理效果稳定，不受水温影响，在寒冷地区此法特别有吸引力，投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染，氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

考虑到人工湿地投资建设和占地面积的限制，新建一套物化系统，专门用于原水低浓度氨氮的去除，经济上显然是不够合理的，而且也会带来管理上的麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种人工湿地原水的预处理装置及其工艺，在分离水中悬浮颗粒的同时，具备去除原水中低含量氨氮的功能，有效解决现有人工湿地在处理悬浮物含量较高的污水时易发生堵塞的问题。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：