一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理方法，以及一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)。本發(fā)明針對廢水處理過程中存在景觀效果差、異味嚴重、污泥產(chǎn)生量大等問題，結(jié)合水處理工藝中活性污泥、生物濾床和景觀濕地等工藝，開發(fā)了一種利用活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理方法和系統(tǒng)；本發(fā)明的方法和系統(tǒng)用于處理生活污水、有機廢水和地表污染水體等，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行成本低、氨氮和COD去除率高、通過“植物配選、景觀砌筑”等途徑，實現(xiàn)景觀生態(tài)與污水處理技術(shù)的有機結(jié)合和優(yōu)勢互補。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài) 污水處理方法，以及一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)。 一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理方法與系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)大部分污水處理工程在設(shè)計與建設(shè)過程中主要考慮的因素是技術(shù)與經(jīng)濟，往 往忽視與環(huán)境的和諧統(tǒng)一。隨著科技的發(fā)展，社會的進步，人民生活水平的提高，人們審美 層次越來越高，更加注重人與環(huán)境的和諧，在推崇綠色地球、綠色家園的今天，如何在環(huán)保 領(lǐng)域中將工程景觀化生態(tài)化有機融入綠色家園，共建和諧家園具有劃時代的意義。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)的廢水處理過程中存在景觀效果差、異味嚴重、污泥產(chǎn)生量大等問題，隨 著生態(tài)環(huán)境觀念的提出，景觀生態(tài)處理系統(tǒng)作為一種兼具污水處理和景觀功能的技術(shù)而引 起關(guān)注。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效而且景觀效果好的活性污 泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理方法，并提供一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水 處理系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理方法，待處理水進入到曝氣的活性 污泥池，歷經(jīng)活性污泥中微生物的生物凈化，再經(jīng)過陶粒生物濾料層過濾，陶粒生物濾料層 表面的微生物膜對水中的污染物進一步凈化；
[0007] 在陶粒生物濾料層中種植景觀植物，通過植物根系固定微生物，并通過植物利用 的方式利用和去除待處理水中的氮磷污染物，得到凈化水；
[0008] 凈化水、水生動物、景觀植物、生物膜、活性污泥池成為景觀生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。
[0009] 一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)，包括活性污泥池、陶粒生物濾 料層、景觀植物、水生動物，進水管伸入活性污泥池，待處理水從進水管流入活性污泥池，曝 氣管伸至活性污泥池底部，曝氣管與大氣相通，活性污泥池通過曝氣管進行曝氣；陶粒生物 濾料層通過內(nèi)嵌套懸空設(shè)置在活性污泥池內(nèi)，陶粒生物濾料層表面覆有生物膜，并將景觀 植物的根系固定在陶粒生物濾料層內(nèi)；內(nèi)嵌套上部設(shè)置有集水堰，凈化水從內(nèi)嵌套流入集 水堰，然后進行出水。
[0010] 作為優(yōu)選，內(nèi)嵌套的底面設(shè)置有承托板，陶粒生物濾料層設(shè)置在承托板上；承托板 上開設(shè)有若干個通孔。
[0011] 作為優(yōu)選，陶粒生物濾料層包括不同粒度的礦物陶粒或貝殼陶粒的一種或兩種混 合。
[0012] 作為優(yōu)選，陶粒生物濾料層中，粒徑為6-15mm的陶粒填充高度為3-5cm，粒徑為 3_6mm的陶粒填充高度為10_20cm。
[0013] 作為優(yōu)選，景觀植物包括挺水植物、浮水植物或沉水植物，水生動物主要有魚類、 軟體動物或兩棲動物。
[0014] 作為優(yōu)選，內(nèi)嵌套與集水堰相通的出水口為三角堰。
[0015] 作為優(yōu)選，曝氣管的末端設(shè)置有多個曝氣頭。
[0016] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0017] 本發(fā)明針對廢水處理過程中存在景觀效果差、異味嚴重、污泥產(chǎn)生量大等問題，開 發(fā)了一種利用活性污泥、生物濾床和景觀濕地等工藝結(jié)合，開發(fā)活性污泥-生物濾床-景觀 生態(tài)污水處理方法和系統(tǒng)；本發(fā)明的方法和系統(tǒng)用于處理生活污水、有機廢水和地表污染 水體等，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行成本低、氨氮和C0D去除率高、通過"植物配選、景觀砌筑"等途 徑，實現(xiàn)景觀生態(tài)與污水處理技術(shù)的有機結(jié)合和優(yōu)勢互補。
[0018] 本發(fā)明所述的裝置以普通陶粒、貝殼陶粒等作為主要原料，在活性污泥池內(nèi)設(shè)計 生物濾床，并在濾床內(nèi)實現(xiàn)微生物固定化、景觀植物根系固定，曝氣分散充氧等功能，并設(shè) 計的景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)，通過"植物配選、景觀砌筑"等手段，研發(fā)與自然環(huán)境、人文環(huán) 境相適應(yīng)的、具有高美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的休閑園林式污水處理工藝。在獲得高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的同時避免 了自然處理系統(tǒng)占地面積大、滯留期長、異味大等弊端。
[0019] 選用混合床陶粒和貝殼生物陶粒，其表面有利于世代周期長的硝化菌的負載，并 形成缺氧環(huán)境，有利于反硝化反應(yīng)的進行，有利于污水處理中的脫氮過程，陶粒經(jīng)過級配 后，有利于固定無土挺水植物、浮水植物的根系、過濾后的水體有利于水生動物生長。將污 水處理與人工濕地結(jié)合起來，并創(chuàng)造一個高效的污水處理過程，包含了凈化、過濾、吸收、硝 化和反硝化、厭氧和好氧分解過程，并集成安裝在一個反應(yīng)槽（內(nèi)嵌套）內(nèi)，保證在長期運 行過程中，反應(yīng)槽內(nèi)有利于硝化菌的穩(wěn)定生長代謝，本發(fā)明所述的系統(tǒng)特別適用于生活污 水、分散式農(nóng)村污水、受污染地表水體的處理，具有結(jié)構(gòu)簡單，制造及運行成本低、硝化活性 強氨氮去除率高、管理方便、社會效益好等優(yōu)點。并通過植物的景觀設(shè)計和配置，實現(xiàn)景觀 生態(tài)與污水處理的和諧統(tǒng)一。
[0020] 本發(fā)明所述的方法與系統(tǒng)對生活污水的處理具有較高的氨氮及C0D去除效率，在 陶粒生物濾料層中，存在一定的缺氧區(qū)，能夠為后續(xù)的硝化反應(yīng)階段提供缺氧環(huán)境，貝殼生 物陶粒還可提供充足的堿度，使出水維持在穩(wěn)定的pH值范圍，而且本身具有的全混流和推 流式反應(yīng)器結(jié)合的優(yōu)點，活性污泥區(qū)為全混流反應(yīng)器，陶粒生物濾料層為推流反應(yīng)器，實現(xiàn) 兩種高效反應(yīng)器的有機結(jié)合。同時在陶粒生物濾料層中，陶粒生物濾料層和集水堰之間存 在一定的清水區(qū)，有利于觀賞魚類的生長，并實現(xiàn)觀賞價值。通過活性污泥區(qū)和陶粒生物濾 料層的共同作用，氧氣利用率大幅度提高，大大提高了好氧的硝化效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明所述的系統(tǒng)的示意圖；
[0022] 圖2是實施例的進水和出水濁度變化圖；
[0023] 圖3是實施例的進水和出水pH圖；
[0024] 圖4是實施例的進出水氨氮濃度變化圖；
[0025] 圖5是實施例的進出水C0D濃度變化圖；
[0026] 圖中：1是外嵌套，2是內(nèi)嵌套，3是進水管，4是曝氣管，5是曝氣頭，6是陶粒生物 濾料層，7是集水堰，8是景觀植物，9是水生動物。

【具體實施方式】
[0027] 以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。
[0028] 活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)包括活性污泥池、陶粒生物濾料層、 景觀植物、水生動物，進水管伸入活性污泥池，待處理水從進水管流入活性污泥池，曝氣管 伸至活性污泥池底部，曝氣管的末端設(shè)置有多個曝氣頭，曝氣管與大氣相通，活性污泥池通 過曝氣管進行曝氣；陶粒生物濾料層通過內(nèi)嵌套懸空設(shè)置在活性污泥池內(nèi)，內(nèi)嵌套的底面 設(shè)置有承托板，陶粒生物濾料層設(shè)置在承托板上；承托板上開設(shè)有若干個通孔，孔眼當(dāng)量直 徑約為0. 6-lcm，內(nèi)嵌套與集水堰相通的出水口采用三角堰進行均勻出水。陶粒生物濾料層 表面覆有生物膜，并將景觀植物的根系固定在陶粒生物濾料層內(nèi)；內(nèi)嵌套上部設(shè)置有集水 堰，凈化水從內(nèi)嵌套流入集水堰，然后進行出水。
[0029] 本發(fā)明創(chuàng)意性地采用不同粒度的礦物陶粒（即傳統(tǒng)的普通陶粒，包括水處理用陶 粒）或貝殼陶粒的一種或兩種混合作為生物膜的載體，并用于固定景觀植物的根系系統(tǒng)， 實現(xiàn)多功能的統(tǒng)一。陶粒生物濾料層包括大型陶粒（粒徑6_15mm)填充高度3-5cm，中等顆 粒陶粒（粒徑3_6mm)填充高度10_20cm。
[0030] 本發(fā)明中景觀生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，景觀植物主要有風(fēng)車草、香蒲、金錢藻、海壽等挺 水植物、浮水植物和沉水植物,水生動物主要有錦鯉、金魚、蝸牛等。
[0031] 本發(fā)明所述的一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理方法的流程為：待處 理水由蠕動泵提升進入到曝氣活性污泥池，歷經(jīng)活性污泥中微生物的一系列生物凈化，再 經(jīng)過陶粒生物濾料層過濾，陶粒生物濾料層表面的微生物膜對水中的污染物進一步凈化， 陶粒生物濾料層中種植景觀植物，通過植物根系固定高效微生物，并通過植物利用實現(xiàn)水 體中的氮磷污染物的利用和去除，凈化水作為觀賞魚類的景觀水體，形成了魚類、植物、生 物膜、活性污泥的多樣化生態(tài)系統(tǒng)，該裝置在凈化水體的同時，提供了景觀生態(tài)系統(tǒng)。
[0032] 實施例
[0033] 如圖1所示，本發(fā)明由外嵌套1 (用于設(shè)置活性污泥池）（面積40cmX40cm，高度 40cm)和內(nèi)嵌套2 (面積35cmX 35cm，底部相對標(biāo)高25cm)兩部分構(gòu)成。
[0034] 外嵌套1設(shè)有進水管3、曝氣管4。進水管3的出口設(shè)置在活性污泥池內(nèi)部，曝氣 管4放置于活性污泥池底部，曝氣管4通過風(fēng)管外接鼓風(fēng)機，曝氣管4的末端設(shè)置有多個曝 氣頭5。
[0035] 內(nèi)嵌套2中，承托板設(shè)于內(nèi)嵌套2底部，承托板上設(shè)有若干通孔（面積lcmX 1cm)， 內(nèi)嵌套2的內(nèi)壁設(shè)有集水堰7 (相對于承托板，堰高25cm)。
[0036] 本發(fā)明將活性污泥、生物濾層、景觀植物8、觀賞魚類有機結(jié)合，融為一體。外嵌套 1的底部為活性污泥區(qū)，這是污水中有機物C0D和B0D的主要去除區(qū)域，在這部分中生長了 大量的游離微生物，對有機物和部分含氮污染物實現(xiàn)高效去除。在陶粒生物濾料層6部分， 選用了普通陶粒和貝殼陶粒混合床作為生物膜的載體，其具有粗糙的表面而具有作為生物 膜載體的可能性，且經(jīng)試驗證實粗糙的陶粒表面非常適合硝化細菌和反硝化細菌的生長。 [0037] 景觀生態(tài)-貝殼陶粒污水處理方法的過程為：待處理水由水泵提升進入到曝氣 池,歷經(jīng)活性污泥中微生物的一系列生物凈化，再經(jīng)過陶粒生物濾料層6過濾，陶粒生物濾 料層6表面的微生物膜對水中的污染物進一步凈化，凈化后水體作為觀賞魚類的景觀水 體，形成了水生動物9 (如魚類）、景觀植物8、生物膜、活性污泥的多樣化生態(tài)系統(tǒng)，該裝置 在凈化水體的同時，提供了景觀生態(tài)系統(tǒng)。
[0038] 圖2、圖3和圖4分別為反應(yīng)裝置對進水氨氮濃度和C0D濃度去除效果比較圖。組 合工藝對氨氮的平均去除率為94. 94% ;對C0D的平均去除率為92. 72%。
[0039] 上述實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作對本發(fā)明的限定。只要是依據(jù)本發(fā) 明的技術(shù)實質(zhì)，對上述實施例進行變化、變型等都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理方法，其特征在于， 待處理水進入到曝氣的活性污泥池，歷經(jīng)活性污泥中微生物的生物凈化，再經(jīng)過陶粒 生物濾料層過濾，陶粒生物濾料層表面的微生物膜對水中的污染物進一步凈化； 在陶粒生物濾料層中種植景觀植物，通過植物根系固定微生物，并通過植物利用的方 式利用和去除待處理水中的氮磷污染物，得到凈化水； 凈化水、水生動物、景觀植物、生物膜、活性污泥池成為景觀生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。
2. -種活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括活性污泥池、 陶粒生物濾料層、景觀植物、水生動物，進水管伸入活性污泥池，待處理水從進水管流入活 性污泥池，曝氣管伸至活性污泥池底部，曝氣管與大氣相通，活性污泥池通過曝氣管進行曝 氣；陶粒生物濾料層通過內(nèi)嵌套懸空設(shè)置在活性污泥池內(nèi)，陶粒生物濾料層表面覆有生物 膜，并將景觀植物的根系固定在陶粒生物濾料層內(nèi)；內(nèi)嵌套上部設(shè)置有集水堰，凈化水從內(nèi) 嵌套流入集水堰，然后進行出水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于， 內(nèi)嵌套的底面設(shè)置有承托板，陶粒生物濾料層設(shè)置在承托板上；承托板上開設(shè)有若干個通 孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于， 陶粒生物濾料層包括不同粒度的礦物陶?；蜇悮ぬ樟５囊环N或兩種混合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于， 陶粒生物濾料層中，粒徑為6-15mm的陶粒填充高度為3-5cm，粒徑為3-6mm的陶粒填充高度 為 10_20cm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于， 景觀植物包括水生植物或沉水植物，水生動物主要有魚類、軟體動物或兩棲動物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于， 內(nèi)嵌套與集水堰相通的出水口為三角堰。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的活性污泥-生物濾床-景觀生態(tài)污水處理系統(tǒng)，其特征在于， 曝氣管的末端設(shè)置有多個曝氣頭。
【文檔編號】C02F3/32GK104098175SQ201410333385
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】洪俊明, 孫榮, 張大威, 王迪, 張琛, 張帥, 施麗雅, 胡苗苗, 李玉 申請人:華僑大學(xué)