一种基于碳汇技术的疏浚余水深度净化系统及其方法与流程

本发明涉及疏浚余水处理，尤其是一种基于碳汇技术的疏浚余水深度净化系统及其方法。

背景技术：

1、在我国，工业化的快速发展也带来了环境的破坏，大面积的工业污染严重影响了我国的生态系统建设。在市政环保工程中，利用生态清淤的方法对被污染的湖泊河道进行处理，清出的底泥经过污泥浓缩后，进入压滤机进行底泥压滤，压滤后的泥饼进行外运。在污泥处理过程中，产生的淤泥浓缩池上清液和淤泥脱水滤液我们称之为疏浚余水，余水中含有大量的富含于底泥中的有机物、氮、磷、重金属等污染物质，这些物质大部分附着在细颗粒上、悬浮在余水中，很难沉降。因此，需要采取必要的措施对余水进行净化处理后再排放。

2、目前，可用于疏浚余水处理的水质净化方法有物理、化学、生态、机械等多类方法，各类方法技术特征如下：(1)物理方法。通过物理沉淀的方式处理控制余水在疏浚工程环保措施上，一般注重退水口形式、加大排泥场容量、延长退水路径等。一般在施工前期、中期效果较好，投入成本少，容易维护；在施工后期，由于排泥场容积减少，排放的余水悬浮物含量増大，控制难度加大，效果减弱，对周边区域的影响增大；(2)化学方法。通过在泥浆水中加入絮凝剂，加快泥水的分离和泥沙的沉淀，可以确保余水排放指标满足排放要求，是目前国内外用于去除水中悬浮物最常用的方法。絮凝沉淀法不需动力、操作弹性大、对水质水量变化的适应性强、药剂供应方便、处理设施占地面积不大，且容易建简易设施，成本不高。缺点为絮凝剂为化学试剂，投放成本较高，且存在化学试剂排入水体形成次生污染的风险。(3)机械方法，通过机械的方式处理控制余水利用机械将泥浆水蒸发排出，将残留物压实处理，此方法在垃圾处理上应用较为广泛。优点是可减少占用耕地面积，影响范围小，有利于环保。但对疏浚工程大量的土方来说，所需机械较多，周期长，效率化，成本离，不适合采用此方法。

3、而且现有的尾水处理方式只能去除水中部分的悬浮固态颗粒，而对于尾水中大部分的可溶解的营养物的去除，几乎没有多大效果，特别是氨氮和总氮含量，很难达到水质指标考核的ⅳ类水标准。

4、为此我们提出一种基于碳汇技术的疏浚余水深度净化系统及其方法。

技术实现思路

1、本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于碳汇技术的疏浚余水深度净化系统及其方法，采用悬浮填料以及滤料均采用不损耗的方式与疏浚余水接触，从而分别发生物理和生化反应，转化-除去疏浚余水中的营养成分，提高了净化的效率。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种基于碳汇技术的疏浚余水深度净化系统，包括：

4、尾水进水管，其用于输入疏浚余水，其设置有多个并联的管路；

5、絮凝-曝氧组合浮选装置，其直接于尾水进水管中大部分管路连接，用于去除废水中的微小悬浮杂质；

6、接触流化池，其同时连接于尾水进水管剩余管路以及絮凝-曝氧组合浮选装置下游，接触流化池内设置有悬浮填料，且在接触流化池的底壁上设置有用于曝气的穿孔曝气装置，在好氧环境下去除水中的cod、bod、氨氮；

7、自养反硝化池，其位于接触流化池下游，自养反硝化池内设置有含有的单质铁、二价铁和单质硫的滤料，利用还原反应，从将水中的硝态氮转化为氮气，实现脱氮；

8、碳汇湿地系统，其设置于自养反硝化池下游，并通过替换不同种类的生物，对余水进行深度净化。

9、其进一步特征在于：

10、所述尾水进水管的各个管路上均设置有控制阀，以控制废水流向。

11、所述悬浮填料采用多孔凝胶的海绵填料。

12、所述接触流化池采用斜角相对的进水口和出水口，且在出水口处设置有拦截筛网，空隙尺寸比填料尺寸小，保证填料一直悬浮于接触流化池中，拦截筛网的空隙流速≤0.016m/s，保证填料不会堆积于拦截筛网处。

13、所述自养反硝化池沿高度方向设置有两块将滤料固定在中部的滤网，且在滤网上设置有将滤料分割成若干块的纵向隔板。

14、所述自养反硝化池的内底壁上设置有反冲洗装置。

15、所述自养反硝化池和碳汇湿地系统之间还设置有用于发生物理和生化反应，且清水池的进出水口处于同一高度。

16、所述碳汇湿地系统包括芦苇湿地、挺水型湿地、浮叶型湿地、沉水型湿地、落羽型湿地。

17、一种基于碳汇技术的疏浚余水深度净化方法，包括如下步骤：

18、s1、通过尾水进水管输入余水，并进行水质判断，余水输送量为300t/h；

19、s21、当余水中含有大量蓝藻或者前端进水过量导致大量悬浮固体颗粒超标的时候，通过进水管路控制阀控制，余水进入絮凝-曝氧组合浮选装置处理后进入接触流化池，絮凝-曝氧组合浮选装置单台处理量为150m3/h；

20、s22、当进水没有蓝藻或大量悬浮固体颗的时候，通过进水管路控制阀控制，余水直接进入接触流化池；

21、s3、接触流化池处于曝气状态，将余水中的氨氮转化为硝态氮，接触流化池有效水深为4m，水力停留时间为0.5h；

22、s4、经接触流化池处理后的余水进入到自养反硝化池中，采用含有硫铁的滤料，对接触流化池出水中的硝态氮进行还原，变为氮气，总氮在此过程中去除，自养反硝化池有效水深为3.9m，水力停留时间为0.5h；

23、s5、经自养反硝化池处理后的余水进入到碳汇湿地系统中，碳汇湿地系统采用浮叶和沉水组合型湿地，湿地有效水深3.8m，水力停留时间为0.8h，种植浮生植物和沉水植物，最后湿地的出水可达标直接外排。

24、所述步骤s4中，当经过一段时间的运行后，滤料发生堵塞，需要进行反冲洗装置，届时，按照气洗-气水联合洗-水洗的方式进行，气洗时鼓风机开启，水洗时反洗泵开启，将清水池中的水作为反冲洗装置用水对滤料进行冲洗，反洗排水返回清水池进行再次处理。

25、本发明的有益效果如下：

26、本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过采用絮凝-曝氧组合浮选装置，接触流化池，自养反硝化池，碳汇湿地系统的装置配合，采用悬浮填料以及滤料均采用不损耗的方式与疏浚余水接触，从而分别发生物理和生化反应，转化-除去疏浚余水中的营养成分，提高了净化的效率和效果，而且可重复利用，更加节能环保，可持续使用。

27、同时，本发明还具备如下优点：

28、1.灵活多变的组合方式，适用于不同进水水质和不同出水标准，节省占地面积。

29、2.应用絮凝-曝氧组合浮选装置处理高浊度余水，效果稳定，同时解决传统工艺中的停留时间不足，用地紧张的问题。浓缩池高浊度水进入絮凝-曝氧组合浮选装置反应后，再进接触流化池的工艺，在生态清淤余水处理工艺上尚属首次，属于工艺优化范畴，实践成功将有效节约现有调节池的占地面积。

30、3.接触流化池工艺系统不设二沉池，无污泥回流，以附着态形式存在的悬浮载体生物膜完成污染物的去除，生物膜在流化的作用下实现动态更新，无需反冲洗装置，具备极佳的抗低温性能，停留时间短，出水稳定。

31、4.升流式硫铁耦合自养反硝化工艺，是以单质硫或单质铁为电子供体，通过自养反硝化细菌的生理代谢作用，将硝态氮还原为氮气，同步产生fe3+与磷酸盐结合实现除磷。其间不需要外加有机碳源，因此不存在出水cod/bod二次超标的问题。

32、5.碳汇湿地系统用水生植物-微生物协同净化工艺对疏浚余水进行处理。集成生物、基质、植物对微污染水体的净化技术，基质吸附饱后的再生技术，水生植物快速定植技术，构建微生物-水生植物群落提升尾水生态功能、增强受纳水体的生态系统稳定性。