[发明专利]一种潮汐流人工湿地耦合生物接触反应池的复合污水处理装置及方法

说明书

本发明涉及一种潮汐流人工湿地耦合生物接触反应池的复合污水处理装置及方法，属于污水处理领域。该装置包括潮汐流湿地单元Ⅰ、潮汐流湿地单元Ⅱ、沉淀池和生物接触反应池，潮汐流湿地单元Ⅰ与潮汐流湿地单元Ⅱ平行设置，沉淀池的出水管Ⅰ、出水管Ⅱ分别与潮汐流湿地单元Ⅰ、潮汐流湿地单元Ⅱ的进水管连通，潮汐流湿地单元Ⅰ、潮汐流湿地单元Ⅱ的出水管均与生物接触反应池连通，生物接触反应池的池体中心设置出水管，生物接触反应池的出水管分别与潮汐流湿地单元Ⅰ、潮汐流湿地单元Ⅱ的进水管连通，生物接触反应池底部设置污泥斗。本装置可高效去除污水中的污染物，较强的抗冲击负荷能力，可有效延缓湿地基质堵塞，提高湿地处理能力和运行寿命。

技术领域

本发明涉及一种潮汐流人工湿地耦合生物接触反应池的复合污水处理装置及方法，属于污水处理领域。

背景技术

随着社会和经济的快速发展，各类污水的排放量逐年增长。但经济欠发达或人口密度小的地区的污水处理设施建设并不完善，存在大量生活污水等直排入河流或湖泊的现象，造成受纳河流湖泊水体受到污染，水体功能下降，威胁流域的生态安全。因此，亟需通过污水收集管网建设、集中式和分散式污水处理设施的建设提高农村地区生活污水处理覆盖率，提升农村环境的整体水平。

人工湿地技术是一种分散式污水生态处理技术，通过湿地基质截留、吸附、微生物的转化分解和湿地植物的吸收利用共同去除污染物，具有建设及运行费用低、管理方便、出水水质良好和生态环境附加价值高等优点，被广泛应用于农村等地的生活污水的处理中。

但传统人工湿地工艺的脱氮效能常常受到水中溶解氧和有机碳源含量不足的限制，且常因过高的污染负荷造成污染物长期去除效果较差，湿地堵塞等问题。潮汐流人工湿地模拟自然潮汐过程，通过进水-反应-排空复氧的运行模式提升湿地氧气含量，增强硝化效果，创造交替的好氧-缺氧/厌氧环境条件，是一种较为有效的强化湿地脱氮效能的运行方法。然而，单一的潮汐流人工湿地系统仍然存在占地面积大、污染物去除负荷低、高负荷下污染物去除效果不佳、基质易堵塞等问题，如何以人工湿地为基础构建适用于农村等地的低成本高效且可持续性强的污水处理系统仍是相关领域的难点之一。除此之外，湿地是排放温室气体的重要源头之一，如何减少湿地温室气体排放也是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有人工湿地污水处理技术应用存在的上述技术问题，提供一种适用于处理各类分散型污水的潮汐流人工湿地耦合生物接触反应池的复合装置，本发明将沉淀池、“饱和—排空”运行工况相反的两级潮汐流人工湿地和生物接触反应池进行有机组合，在优化设计的运行方案下通过该多流程处理装置去除污水中的各种污染物质，缩短污水处理所需时间，提升污水处理效果，可满足对不同C/N比的污水脱氮除磷和有机物去除的要求。采用生物炭颗粒作为湿地基质填料，还有利于温室气体减排。

本发明的潮汐流湿地-生物接触反应池复合装置，用于处理不同C/N的分散型污水。潮汐流湿地因较强的复氧能力，可为硝化和有机物分解的微生物活动提供较好的条件，生物接触反应池长期保持一定水体的厌氧或兼氧状态，为反硝化微生物提供适合的场所分解硝化反应的产物，同时进一步去除各类污染物。湿地进水先经沉淀池沉淀，可有效去除水中颗粒物，同时两组湿地系统交替作为先处理级，有效延缓湿地床体堵塞，延长湿地使用寿命。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种潮汐流人工湿地耦合生物接触反应池的复合污水处理装置，包括潮汐流湿地单元Ⅰ1、潮汐流湿地单元Ⅱ13、沉淀池4和生物接触反应池7，潮汐流湿地单元Ⅰ1与潮汐流湿地单元Ⅱ13平行设置，沉淀池4的出水管Ⅰ、出水管Ⅱ分别与潮汐流湿地单元Ⅰ1、潮汐流湿地单元Ⅱ13的进水管连通，潮汐流湿地单元Ⅰ1、潮汐流湿地单元Ⅱ13的出水管均与生物接触反应池7连通，生物接触反应池7的池体中心设置出水管，生物接触反应池7的出水管分别与潮汐流湿地单元Ⅰ1、潮汐流湿地单元Ⅱ13的进水管连通，生物接触反应池7底部设置污泥斗9。