一种适于处理苏南农村径流污水的生物滞留池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种适用于处理苏南农村径流污染的滞留池，在滞留池的结构组成参 数如填料类型、填料高度、污水停留时间、植物类型及淹没区高度等的基础上提出了一种适 于处理苏南农村径流污水的生物滞留池。
【背景技术】
[0002] 近年来，太湖水体中的TN、TP浓度持续升高，蓝藻水华的爆发越来越频繁，太湖整 体水质持续恶化。农村面源污染是导致太湖水体污染的主要因素，据科技部"十五"重大科 技专项"河网区面源污染控制成套技术"调研表明，进入太湖的污染负荷中，83%的TN和 84%的TP来源于农村面源污染。农村径流未经处理排入河流，成为农村面源污染的主要来 源，对其的研究和治理，是农村面源污染综合整治的重要内容，是从根本上解决太湖水体污 染问题的重要途径。
[0003] 农村水环境治理宜采用适应农村特点的生物生态技术，主要包括人工湿地、氧化 塘和滨岸缓冲带等技术，具有投资费用低、生态效果好等优势，并可形成生态景观，美化环 境。然而，传统的生物生态处理工艺占地面积较大，管理费用高，对地形、气候和植物等因素 有较高要求，限制了其广泛使用。与此同时，农村径流雨水携带的颗粒态污染物浓度高、负 荷大，而传统生态处理工艺水力停留时间短，对污染物的降解往往不达标，处理水也不便收 集，不能达到有效处理和回收利用的目的。
[0004] 生物滞留池是一种低能耗的水质处理技术，通过过滤和蒸发控制水量，同时通过 ±壤的过滤、吸附、微生物交换等作用达到污染物去除效果。生物滞留池旨在降低因城市化 给水域带来的影响。科学家化Vis等通过研究发现，生物滞留池对重金属化、Zn、化等的 去除率达90%W上，对水体中的营养物也有一定的去除效果，对TKN和NH/-N的去除率达 到55% -80%，TP去除率达到80%，但TN去除效果不稳定，有时出水浓度甚至高于进水浓 度。化i-hsuHsieh等人在15厘米固定水头下，研究发现生物滞留池对油脂的去除率大于 96 %。化nt等通过现场试验表明，生物滞留池对TN、TKN、NH/-N、TP和TSS的去除率分别为 32%、44%、73%、31%、60%，对al、Cu、Pb的去除率分别为77%、54%和31%，但对N03-N 基本没有去除效果。 阳0化]综上所述，生物滞留池技术在城市雨水径流处理方面具有显著优势，能有效去除TSSXOD和重金属等污染物，但是对N的去除效果波动很大，对P的去除效果也不稳定。而 农村径流污染主要来源于生活污水、畜禽养殖废水和农药污染，污水负荷高，影响因素多， N、P污染严重，传统生物滞留池并不适用于处理农村径流污染。此外，在生物滞留池技术运 用中，对填料高度和停留时间的研究成果较少，对氮种类转变的认识仍然很模糊，并不会分 析氮在生物滞留池内部的转化过程和各个反应条件。因此，如何针对农村径流污染特征，将 成功应用于城市径流处理的生物滞留池技术应用到农村径流污染治理中，得到适合于农村 的生物滞留池最佳参数，有效控制农村水环境污染，已成为我国水环境中最重要的环境问 题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是：生物滞留池能有效去除TSS、COD和重金属等污染物，但处理WN、P为主要污染物的农村径流污染，效率很低，缺乏应用于农村污水处理的最佳参数。针对 现有技术的不足，本发明提供了一种适于处理苏南农村径流污水的生物滞留池，比选确定 了生物滞留池的结构组成，优化设计淹没区高度，并在此基础上分析N类污染物在生物滞 留池内的沿程变化和规律。该生物滞留池能够有效去除农村径流污染的TN、N03 -N、NH/-N、 TP和TSS等污染物，是一种高效低耗、操作简单、有发展前景的农村水环境生态治理技术。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0008] 一种适于处理苏南农村径流污水的生物滞留池，包括滞留池主体和填料，所述滞 留池的填料高度为400~1600毫米、污水停留时间为2~10小时、淹没区高度为0~600 毫米；所述填料包括沙壤±、细沙、粗砂、小石子、石子、卵石；所述滞留池中种植的植物为 香蒲、富蒲和黑麦草；所述滞留池淹没区内含有碳源。
[0009] 填料的特点及组成影响了径流渗透速度和污染物去除效果，如果滞留池用于农村 径流水质处理，则填料必须具备高渗透性。针对苏南农村径流N、P和SS浓度高的特征，填 料从下到上依次选取粒径较大的卵石、石子、小石子、粗砂、细沙、沙壤±。填料基本性质如 表1所示，其中沙壤上由园上和高有机质沙上按体积比3:1配制。
[0010] 表1填料物理性质
[0012] 优选的，所述滞留池的填料高度为800~1200毫米。
[0013] 优选的，污水停留时间为5小时。
[0014] 优选的，淹没区高度为450毫米。
[0015] 优选的，所述沙壤±由园±和高有机质沙±按体积比3:1配制。
[0016] 优选的，所述植物为黑麦草。
[0017] 当目标污染物为TSS时，渗透速度要适中，过大会导致填料上的颗粒性物质被冲 刷下来，使得TSS的去除效果不佳；流速过小会降低其水文性能，可能会导致溢流。TSS的去 除主要靠介质的拦截和吸附作用，若要实现较高的TSS去除率，填料高度不宜低于800mm。 TP具有和TSS类似的去除趋势，但并不与填料高度成正比。停留时间为化，填料高度为 400111111、800111111、1200111111、1600111111时对应的1?的去除率分别为68%、85%、76%、66%。因此， 填料高度为800~1200mm、停留时间不超过化时TP去除效果最佳。。
[0018] NH/-N的去除主要靠表层介质的吸附及±壤负电荷吸附作用，填料厚度过大时， NH/-N去除效果反而下降，因为底部可能产生缺氧环境，导致NH/-N浓度升高；TN和N03-N 去除效果随填料高度增大而变好。
[0019] 植物不仅可W去除污染物、维持水力传导系数，也具备美化景观功能。滞留池系统 运行5个月之后，植物处于生长后期，此时刈割植物能够最大限度地去除系统中的TN和TP。 刈割后的植物处理方法参照《现代植物生理学实验指南》中的方法进行。黑麦草为太湖周 边农村地区适宜生长的植物，经济成本低，刈割后可喂食家禽家畜，不会造成二次污染。
[0020] 设置淹没区能提高生物滞留池的脱氮性能，但是淹没区有无碳源是淹没区进行反 硝化作用的关键限制因素。
[0021] 有益效果