专利名称：一种新型固定生物床水处理系统及处理方法
技术领域：
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种新型固定生物床水处理系统及处理方法。
背景技术：
随着工农业生产的高速发展和人民生活水平的日渐提高，越来越向往“青山绿水” 如诗如画般的生活环境，向往“碧波荡樣，环境幽雅”的自然美景。城市绿地、公园建设和大型标志性建筑中，人工湖泊、人工河道及景观水池不断涌现。由于设计管理、外源污染物的侵入等因素影响，水体的富营养化问题日益严峻。据统计，世界上一半以上的湖泊和水库的水质因受到污染而不断恶化，而地球表面90%的液体淡水来自这些湖泊和水库。随着世界人口的不断增加，水资源的问题可能将进一步恶化。以北京环保总局2010年统计结果为例，全年共监测水湖泊17个，II、III类水质湖泊共8个，占监测湖泊水面面积的49. 3% ；IV类水质湖泊M个，占监测湖泊水面面积的10. 2% ； V类水质湖泊共2个，占监测湖泊水面面积的10. 2% ；劣V类水质湖泊5个，占监测湖泊水面面积的30. 3%。景观水体存在较为严重的微污染现象，如不加以控制，势必会引起整个湖区水质的恶化，因此，建设人工景观河道污水处理，循环利用当地水资源，对保护当地生态环境都将产生重大的经济、社会、环境、生态效应，全社会应从政治、法律上重视水资源问题，用经济手段管理水资源，并在全社会重视节约用水的教育和措施。另外，现在极力提倡资源节约型社会，本发明的研制对节约资源也有很大的意义，因此具有很好的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明的目的是公开一种新型固定生物床水处理系统及处理方法，主要针对湖泊、河道、小流域水体的处理，处理后的出水达到城镇水质净化厂出水一级A或一级B标准。本发明的发明目的是通过以下技术方案实现。本发明提供一种新型固定生物床水处理系统，该系统包括土地填料区、植物生态区、水生动物生态区；所述的土地填料区是填充一定混合泥土及碎石的人工构筑沟槽，所述的植物生态区是填充有利于固氮或净水的动植物，所述的水生动物生态区是配置水生植物、鱼类。所述土地填料区还填充具有强吸附性能的载体；所述载体是指沸石、焦炭、火山岩、矿物砂、陶瓷。所述的水生动物生态区还设有曝气装置。所述的有利于固氮或净水的动植物可以为再力花、水斑竹、美人蕉、芦苇，以及在土壤中引入蚯蚓、红线虫微小动物。本发明还提供一种新型固定生物床水处理方法，该方法包括，对污染水进行前处理工艺后，配水，水体依次进入土地填料区、植物生态区、水生动物生态区，净化后的水体排
出O
所述的前处理工艺是指格栅、集水、混凝或气浮。所述土地填料区中的碎石与载体两者的体积比为1:4，其中，陶瓷、沸石、矿物砂作为载体时，三者的体积比为3:3:2。所述土地填料区中的碎石与载体两者的体积比为1:4，其中，陶瓷、火山岩、矿物砂作为载体时，三者的体积比为3:3:2。所述的植物生态区的植物为再力花、水斑竹、美人蕉、芦苇，四者的配置比例为1
1 1 :1ο所述的配水是指进水经预处理后沿出水堰的配水孔板或配水槽，入池完成配水。 配水的目的是实现水质的均勻，配水的均勻与否将影响后续反应工段的运行效果。
由本发明公开的技术方案可以得出，本发明具有以下特点
1、不产生活性污泥，省去活性污泥的处理费用，不会造成因活性污泥处置不当而引起对环境的二次污染。2、出水效果优于传统活性污泥法，均可达到城镇水质净化厂出水一级A或B标准。3、抗冲击负荷强，可以处理COD小于800mg/L可生化性良好的水体；对于污水系统停止运行后，本发明的处理系统在3 5天内即可迅速恢复正常运行。4、系统无噪声，无明显臭味，不影响周边环境。5、该系统对水体中COD、TN、TP去除能力强，出水水质好，特别适用于湖泊、河道、 景观水等污染水的治理。6、本发明中对填料进行了功能性细分，在充分发挥填料功能的基础上也充分考虑成本因素，填料来源广泛，价格便宜。本发明采用渗流式结构，与景观融合性好，与周边生态环境能良好相容，同时重力流的方式节约了能耗。与传统活性污泥法相比，产生污泥量小，仅为活性污泥法所产生污泥量的1/10。
图1为本发明工艺流程简图； 图2为本发明水处理系统俯视图3为本发明水处理系统侧面示意图。其中，1-污水进口 ；2- 土地填料区；3-布水管；4-植物生态区；5-水生动物生态区；6-曝气管；7-净水出口 ；8-泥土及碎石；9-水渠；10-植物；11-泥沙；12-水生植物。
具体实施例方式本发明提供一种新型固定生物床水处理系统，该系统包括土地填料区、植物生态区、水生动物生态区；所述的土地填料区是填充一定混合泥土及碎石的人工构筑沟槽，所述的植物生态区是填充有利于固氮或净水的动植物，所述的水生动物生态区是配置水生植物、鱼类。所述土地填料区还填充具有强吸附性能的载体；所述载体是指沸石、焦炭、火山岩、矿物砂、陶瓷。所述的水生动物生态区还设有曝气装置。所述的有利于固氮或净水的动植物可以为再力花、水斑竹、美人蕉、芦苇，以及在土壤中引入蚯蚓、红线虫微小动物。
本发明还提供一种新型固定生物床水处理方法，该方法包括，对污染水进行前处理工艺后，配水，水体依次进入土地填料区、植物生态区、水生动物生态区，净化后的水质排出。所述的前处理工艺是指格栅、集水、混凝或气浮。所述土地填料区中的碎石与载体两者的体积比为1:4，其中，陶瓷、沸石、矿物砂作为载体时，三者的体积比为3:3:2。所述土地填料区中的碎石与载体两者的体积比为1:4，其中，陶瓷、火山岩、矿物砂作为载体时，三者的体积比为3:3:2。所述的植物生态区的植物为再力花、水斑竹、美人蕉、芦苇，四者的配置比例为 1 1 1 :1ο所述的配水是指进水经预处理后沿出水堰的配水孔板或配水槽，经导流墙裙入池完成配水。配水的目的是实现水质的均勻，配水的均勻与否将影响后续反应工段的运行效果
为便于对本发明对进一步理解，下面将结合附图和具体实施方式
进行说明。实施例1
本实施例提供一种新型固定生物床水处理系统，用于废水的处理，如图2及图3所示， 该系统具体包括土地填料区2、植物生态区4、水生动物生态区5，各个区依次连接。整个区域为一体化长方形池体，水流采用水平渗流，其优势是可以根据河流、湖泊、景观水体的特征进行沿岸布置，可设计为半地埋式或全地埋式，与周围景观和谐度大大提高。同时，水平渗流的方式在经过前期一次提升后即可依靠自身水头自流完成全流程，节约能耗。如图1所示，本发明的工艺为将原水经过粗细格栅、集水、混凝或气浮工艺进行初步处理，去除其中的颗粒物及部分总磷，经配水池配水，流入土地填料区，去除水体中剩余的悬浮物、大部分氨氮后，废水又流入植物生态区，在此主要通过微生物、植物和蚯蚓、红线虫等小动物的共同作用去除大部分COD、氨氮后流入水生动物生态区，水生植物、鱼类以及曝气系统共同对水质进行稳定化处理，净化后的水体排放。实施例2
本实施例提供一种新型固定生物床水处理系统，可以采用如实施例1中所述的处理系统。对某河道水进行预处理后进入本发明的处理系统，具体为
某河道水质净化处理工程，河水分流后沿河道两岸均设置本发明所述土地填料区、植物生态区、水生动物生态区，两侧池体尺寸均为长170+1000+6000=7170/2=3585m (lOOOOt/ d) /2 ；40+240+1440=1720/2=860m (2400t/d)、宽 5m、深 2m，进水 COD 为 178. 5mg/L, TN 为 18. 9mg/L，TP 为 0. 96mg/L，水温 25. 8，pH 7. O, SS 为 75. 6mg/L。土地填料区中鹅卵石、废陶瓷、沸石、矿物砂的配置体积比为2 3 3 :2，水力停留时间HRT=4h ；植物生态区中再力花、 水斑竹、美人蕉、芦苇配置比例为1 :1 1 :1，水力停留时间HRT=24h ；水生动物生态区中为浅池，水深lm，配置水斑竹、鲤鱼及微曝气系统，水利停留时间HRT=7 i。出水实测COD为 25. 6mg/L, TN 为 2. 47mg/L, TP 为 0. 29mg/L, SS 为 75. 6mg/L,系统对 COD, TN, TP 的去除率分别为 85. 66%、86. 93% 和 69. 79%。实施例3
本实施例提供一种新型固定生物床水处理系统及处理方法，可以采用如实施例1中所述的处理系统。对某景观湖水进行预处理后进入本发明的处理系统，具体为
某景观湖水质净化处理工程，沿湖岸设置本发明所述土地填料区、植物生态区、水生动物生态区，池体尺寸为长860m、宽20m、深2m，进水COD为156. 2mg/L，TN为20. 2mg/L，TP为1.08!1^/1，水温21.2，pH 6.7。土地填料区中鹅卵石、废陶瓷、沸石、矿物砂的配置体积比为2 :3 :3 :2，水力停留时间HRT=4h ；植物生态区中再力花、水斑竹、美人蕉、芦苇配置比例为1 :1 :1 :1，水力停留时间HRT=3Mi ；水生动物生态区中为浅池，水深lm，配置水斑竹、鲤鱼及微曝气系统，水利停留时间HRT=96h0出水实测COD为19. 5mg/L, TN为2. 41mg/L, TP为 0. 29mg/L,系统对 COD、TN、TP 的去除率分别为 87. 52%,88. 07% 和 73. 15%。
权利要求
1.一种新型固定生物床水处理系统，其特征在于，该系统包括土地填料区、植物生态区、水生动物生态区；所述的土地填料区是填充一定混合泥土及碎石的人工构筑沟槽，所述的植物生态区是填充有利于固氮或净水的动植物，所述的水生动物生态区是配置水生植物、鱼类。
2.如权利要求1所述的一种新型固定生物床水处理系统，其特征在于所述土地填料区还填充具有强吸附性能的载体。
3.如权利要求2所述的一种新型固定生物床水处理系统，其特征在于所述载体是指沸石、焦炭、火山岩、矿物砂、陶瓷。
4.如权利要求1所述的一种新型固定生物床水处理系统，其特征在于所述的水生动物生态区还设有曝气装置。
5.如权利要求1所述的一种新型固定生物床水处理系统，其特征在于所述的有利于固氮或净水的动植物可以为再力花、水斑竹、美人蕉、芦苇，以及在土壤中引入蚯蚓、红线虫微小动物。
6.一种新型固定生物床水处理方法，其特征在于对污染水进行前处理工艺后，配水， 水体依次进入土地填料区、植物生态区、水生动物生态区，净化后的水体排出。
7.如权利要求6所述的一种新型固定生物床水处理方法，其特征在于所述的前处理工艺是指格栅、集水、混凝或气浮工艺。
8.如权利要求6所述的一种新型固定生物床水处理方法，其特征在于所述土地填料区中的碎石与载体两者的体积比为1:4，其中，陶瓷、沸石、矿物砂作为载体时，三者的体积比为3:3:2。
9.如权利要求6所述的一种新型固定生物床水处理方法，其特征在于所述土地填料区中的碎石与载体两者的体积比为1:4，其中，陶瓷、火山岩、矿物砂作为载体时，三者的体积比为3:3:2。
10.如权利要求6所述的一种新型固定生物床水处理方法，其特征在于所述的植物生态区的植物为再力花、水斑竹、美人蕉、芦苇，四者的配置比例为1:1 1:1。
全文摘要
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种新型固定生物床水处理系统及处理方法。该系统包括土地填料区、植物生态区、水生动物生态区；所述的土地填料区是填充一定混合泥土及碎石的人工构筑沟槽，所述的植物生态区是填充有利于固氮或净水的动植物，所述的水生动物生态区是配置水生植物、鱼类。该系统对水体中COD、TN、TP去除能力强，出水水质好，特别适用于湖泊、河道、景观水等污染水的治理。
文档编号C02F3/32GK102491601SQ20111043019
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者倪明亮, 刘坤, 王吉白 申请人:四川环能德美科技股份有限公司