生態(tài)工程組合工藝應(yīng)用于城市污水處理廠尾水深度處理研究

都向明

摘要：本文從城市污水的處理廠在進(jìn)行尾水的深度處理期間，生態(tài)工程當(dāng)中組合處理工藝基本設(shè)計(jì)及其處理效果兩個(gè)大方面入手，對(duì)生態(tài)工程的組合工藝進(jìn)行了深度的剖析。從而更好地掌握生態(tài)工程的組合工藝，實(shí)現(xiàn)高效能化尾水的深度處理。

關(guān)鍵詞：生態(tài)工程;組合工藝;城市污水;處理廠;尾水;深度處理

前言：

本次工程是以污水的深度處理與資源合理化利用為核心，基本目標(biāo)為生態(tài)環(huán)境的保護(hù)及修復(fù)，技術(shù)兩點(diǎn)在于濕地技術(shù)展示，基本特色為濕地生態(tài)化景觀的休閑游憩。

1、處理工藝設(shè)計(jì)

1.1 處理步驟

該項(xiàng)工程整體處理規(guī)模約10萬m3/d左右，借助各種處理方案實(shí)施技術(shù)處理經(jīng)濟(jì)性比較分析，最終擇選出生態(tài)氧化處理池、塘床的自然濕地、垂直流高效化人工濕地——該生態(tài)工程的組合工藝，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的深處處理。如圖1所示，為具體的工藝操作步驟。

1.2 各項(xiàng)參數(shù)

1.2.1 合理提高泵站

泵站需提高至自然濕地的二區(qū)范疇，泵坑實(shí)際尺寸設(shè)定成12m*8m*7.8m。其內(nèi)部的潛水泵需設(shè)置4臺(tái)。出水處理經(jīng)自流管道逐漸流入相應(yīng)泵坑，再經(jīng)該潛水泵逐漸提高至垂直流的濕地區(qū)域生態(tài)氧化處理池實(shí)現(xiàn)凈化處理。

1.2.2 自然濕地處理技術(shù)

自然濕地處理，屬于處理工藝最末端的系統(tǒng)，借助塘床修建來替代自然濕地的處理系統(tǒng)，高效凈化水體質(zhì)量，調(diào)節(jié)與修復(fù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生物的多樣化，也為周圍居民提供一個(gè)日常休憩場(chǎng)所。

1.2.3 人工濕地的處理系統(tǒng)

該處理系統(tǒng)總占據(jù)面積約為173195m2，布水負(fù)荷設(shè)定為0.58m3/m2*d，該濕地內(nèi)基質(zhì)料應(yīng)當(dāng)擇選粗砂、碎石等材質(zhì)，不同的粒徑與配比將其組合好，實(shí)際厚度約1.8m左右。為確保濕地的處理系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)均勻的布水，需將其合理劃分為60個(gè)左右獨(dú)立進(jìn)水的單元，所有單元均可獨(dú)立或聯(lián)合運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)為PLC的自動(dòng)化控制與手動(dòng)控制，能夠達(dá)到遠(yuǎn)程控制效果。植物池當(dāng)中種植紙莎草、再力花、風(fēng)車草及蘆竹等這些植物。

1.2.4 生態(tài)氧化處理池

生態(tài)氧化處理池，需呈橢圓狀合理設(shè)置，實(shí)際尺寸需設(shè)定為102m*39m*5m，順著長(zhǎng)軸的方向各成2格，水力停留的時(shí)間設(shè)定為3h，有效的深度設(shè)定為4.5m，有效的容積設(shè)定為14065m3，處理池內(nèi)的折流進(jìn)水需設(shè)置4段。同時(shí)，在傳統(tǒng)生態(tài)氧化處理塘、生物膜處理池基礎(chǔ)上，在相應(yīng)處理池內(nèi)加入生物浮島、片狀形微生物的填料。

2、處理結(jié)果與討論分析

2.1 處理系統(tǒng)整體的運(yùn)行情況

如圖1所示，為該生態(tài)工程式組合的處理系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果情況。從中即可了解到，于2012年的1-6月，該生態(tài)工程式組合的處理系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，出水最終COD 為14.4 mg/L、TP為 0.19 mg/L、NH3-N為0.84 mg/L、BOD為53.4 mg/L，基本符合我國(guó)關(guān)于地表水的環(huán)評(píng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2? COD、BOD5處理效果

通過COD、BOD5處理效果試驗(yàn)論證操作后發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水的COD與BOD5曲線有較大浮動(dòng)，但均可把出水誰玩質(zhì)量的曲線維持于最平穩(wěn)狀態(tài)，平均的處理率為68%。足可證明，垂直流式人工濕地該生態(tài)組合式處理工藝實(shí)際處理效果相對(duì)較為良好，具有較強(qiáng)耐沖擊的負(fù)荷。

2.3? NH3-N處理效果

通過NH3-N處理效果試驗(yàn)論證操作后發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水不同濃度3.98-7.12mg/L條件下，該組合處理工藝出水最終NH3-N的濃度變化相對(duì)較大，實(shí)際出水較為穩(wěn)定，實(shí)際濃度處于1.1mg/L范圍，處理率為83.9%，處理效果相對(duì)較好。人工濕地對(duì)于NH3-N處理，以反硝化及微生物性NH3-N作用為主。該項(xiàng)目濕地的填料深度為1.8m，在濕地內(nèi)植物的根系能夠產(chǎn)生氧氣疏導(dǎo)反應(yīng)，促使表面形成極佳氧微生物性代謝微區(qū)域，符合我國(guó)關(guān)于地表水的環(huán)評(píng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.4? TP處理效果

通過TP處理效果試驗(yàn)論證操作后發(fā)現(xiàn)，相比較人工濕地在磷實(shí)際處理上，其處理率可達(dá)57.2%，而生態(tài)氧化處理池及自然濕地這兩種處理工藝，對(duì)于TP處理效果相對(duì)不夠顯著，平均的處理率分別為11.1%、15.3%。而存在這一情況的原因，大部分與磷實(shí)際存在形式與處理機(jī)理等有直接聯(lián)系。本次處理項(xiàng)目當(dāng)中高效化垂直流式人工濕地，借助優(yōu)質(zhì)天填料結(jié)構(gòu)可起著截留、吸附及沉淀磷的組合式作用，可達(dá)容量的吸附水體內(nèi)部磷。同時(shí)，充填人工濕地的底部石灰石，往往也可起到一定處理效果，能夠充分接觸到濕地內(nèi)部出水，溶出部分的鈣離子還可實(shí)現(xiàn)與水體中PO3-4形成沉淀，以實(shí)現(xiàn)高效率的磷處理。由此可表明，該種生態(tài)工程式組合處理工藝實(shí)際處理率可達(dá)68%，完全符合我國(guó)關(guān)于地表水的環(huán)評(píng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，甚至是優(yōu)于該標(biāo)準(zhǔn)。

3、結(jié)語

綜上所述，通過以上對(duì)于生態(tài)氧化處理池、塘床的自然濕地、垂直流高效化人工濕地——該生態(tài)工程的組合工藝綜合分析后，不僅能夠讓我們更進(jìn)一步地了解該生態(tài)工程的組合工藝，還充分地認(rèn)識(shí)到該生態(tài)工程的組合工藝與預(yù)期處理目標(biāo)相一致。由此所獲得的啟示為：城市污水的處理廠在實(shí)際應(yīng)用生態(tài)工程的組合工藝，來對(duì)尾水做深度處理時(shí)，不僅要充分考慮銜接其周圍景觀，達(dá)到凈化水體質(zhì)量與美化綠色景觀功能的統(tǒng)一化，并結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行處理技術(shù)方案作出周密的構(gòu)思與布局，以能夠更加有效地凸顯出該生態(tài)工程的組合工藝實(shí)際應(yīng)用的有效性。

參考文獻(xiàn)：

[1]何江通，周秀秀，劉立.基于城鎮(zhèn)污水處理廠尾水同級(jí)排入的深度處理技術(shù)研究[J].工業(yè)用水與廢水，2017 （1）.

[2]張?jiān)?生態(tài)濕地技術(shù)用于城市污水處理廠尾水深度處理[J].中國(guó)給水排水，2017 （04）：110-112.

[3]徐南軍，李向陽，祁琳琳.生化生態(tài)組合人工濕地系統(tǒng)對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠尾水的凈化效果研究[J].環(huán)境工程，2015，33 （7）：46-50.