一種人工濕地和蚯蚓生態濾池組合深度處理生活污水的方法技術

本發明專利技術屬于環境工程技術領域，具體為一種人工濕地和蚯蚓生態濾池組合深度處理生活污水的方法。本發明專利技術包括：使用垂直潛流式人工濕地和蚯蚓生態濾池相互組合，構成濕地在前濾池在后，或者濾池在前濕地在后的兩種處理組合；進水采用人工合成的生活污水，模擬出碳氮比(C/N)污染負荷低中高的三種濃度；測試VSFCW-VBF和VBF-VSFCW在不同C/N污染負荷濃度條件下在一整年中的污染物去除效果。最后綜合考慮化學氧量、總氮和總磷的去除率，確定最優的組合來處理實際的生活污水。本發明專利技術方法可以顯著提高生活污水深度處理的效果，且具有簡單易行、操作方便和經濟效益好的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于環境工程
，具體涉及。
技術介紹
一般生活污水的處理至少要通過三個步驟預處理、初級處理和二級處理。預處理通常用格柵把有損設備的大雜物去掉；廢水中的懸浮物一般經過初級處理，采用截留、沉淀和沉砂的方法，就可以將泥沙等固態物和少量的腐敗的有機物除去；而膠體雜質多采用屬于二級處理的方法處理，大部分有機物都是在此階段被去除的。經過初級處理和二級處理后，一般的污水都會達到城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918 - 2002)，但是其最嚴格的一級A標準中，化學需氧量(COD, chemical oxygen demand)達到了 50 mg L'總氮 (TN, total nitrogen)達到了 15 mg L—1、總磷(TP, total phosphorus)按照污水處理廠建造先后也達到了 I mg L—1或者0.5 mg L'而地表水環境質量標準(GB 3838-2002)中最差的主要適用于農業用水區及一般景觀要求水域的V類水標準為C0D40 mg L_\TN2 mgL'TP0.4 mg L—1 (其中湖、庫為0.2 mg L—1)。由此可見一般污水處理廠所排放的污水即使達到了城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918 - 2002)中最嚴格的一級A標準，其仍然達不到地表水環境質量標準(GB 3838-2002)中最差的V類水標準，所以污水處理廠的出水如果不進行深度處理而直接排放其是會對自然水體環境造成負面影響的。自1903年世界上第一個用于污水處理的人工濕地在英國約克州誕生以來，人工濕地水質凈化技術逐漸以其投資運行費用低、出水水質效果好、運行維護簡單、單位能耗低、生態環境影響小，又兼具有一定的景觀生態效果而被廣泛應用于世界各國的污水處理領域，其應用范圍由原來的處理城市污水，逐漸發展為用于農業污水、工業廢水、含有難降解污染物污水、食品加工制造業污水等其他行業廢水的處理中。蚯蚓生態濾池處理生活污水，作為一種新興的生態處理技術被廣泛應用到農村氮、磷面源污染控制領域，具有投資少、見效快、處理效果好等優點。其根據蚯蚓具有提高土壤通氣透水性能和促進有機物分解轉化等生態功能而設計，集物理過濾、吸附、好氧分解和污泥處理等功能于一身，利用濾料截留、蚯蚓和微生物分解利用污水及污泥中的有機物和營養物并具有促進含氮物質的硝化與反硝化作用，是一種生態型污水污泥同步處理新技術。因此將人工濕地和蚯蚓生態濾池組合起來進行生活污水的深度處理是極有實踐性和創新性的一項重要工作。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種簡便易行、經濟效益好的人工濕地和蚯蚓生態濾池組合深度處理生活污水的方法。本專利技術提供的人工濕地和蚯蚓生態濾池組合深度處理生活污水的方法，具體步驟如下(1)將垂直潛流式人工濕地(VSFCW,Vertical Subsurface Flow ConstructedWetlands)和Φ丘蝴生態濾池(VBF, Vermi-Biofilter)按照先后順序構成VSFCW-VBF和VBF-VSFCff兩種組合； (2)采用人工合成的生活污水作為進水，模擬出碳氮比(C/N)污染負荷為2.5:1、5:1和10:1的低中高的三種濃度； (3)測試VSFCW-VBF和VBF-VSFCW在不同C/N污染負荷濃度條件下的化學氧量(C0D，chemical oxygen demand)、總氮(TN, total nitrogen)和總憐(TP, total phosphorus)的去除率，從而確定最優的VSFCW和VBF的組合來處理實際的生活污水。 本方法中，，設置了 VSFCW-VBF和VBF-VSFCW兩種組合方式，從而全面的考慮到了垂直潛流式人工濕地和蚯蚓生態濾池組合中各種可能的潛在相互影響。本方法中，人工合成的低中高三種負荷濃度的生活污水的配方是按照經濟合作與發展組織(OECD, Organisation for Economic Co-operation and Development)在1996年所制訂的關于好氧污水處理方法中化學物質模擬測試的指導方針(Guidelinesfor Testing of Chemicals Simulation Tests-Aerobic Sewage Treatment, TechnicalReport)來設計的，這樣就保證了人工模擬污水和實際生活污水性質的一致性。本方法中，人工合成的低中高三種負荷濃度的生活污水的C/N分別為2. 5:1、5:1和10:1，這樣就全面的考慮到了人工濕地和蚯蚓生態濾池組合在各種可能的生活污水濃度進水條件下的污染物降解效果。本方法中，C/N分別為2. 5:1、5:1和10:1的低中高三種負荷濃度的生活污水是在改變進水碳負荷濃度(COD)而固定氮負荷濃度(TN)的情況下配置出來的。本方法中，VSFCW-VBF和VBF-VSFCW的實驗周期為連續的一整年，這樣就可以避免因為季節變化而對人工濕地和蚯蚓生態濾池組合的處理效果產生影響。本專利技術的優點在于 (I)考慮到了 VSFCW-VBF和VBF-VSFCW兩種組合方式，從而全面的分析了垂直潛流式人工濕地和蚯蚓生態濾池組合中各種可能的潛在相互影響。(2 )人工合成的低中高三種負荷濃度的生活污水的C/N分別為2. 5:1、5:1和10:1，全面的考慮到了人工濕地和蚯蚓生態濾池組合在各種可能的生活污水濃度進水條件下的污染物降解效果。(3)VSFCff-VBF和VBF-VSFCW的實驗周期為連續的一整年，從而消除了季節變化對于人工濕地和蚯蚓生態濾池組合的處理效果的影響。附圖說明圖I不同進水負荷條件下COD的去除率(a) C/N 2. 5:1 ； (b) C/N 5:1 ； (c) C/N10:1。圖2不同進水負荷條件下TN的去除率(a) C/N 2. 5:1 ； (b) C/N 5:1 ； (c) C/N10:1。圖3不同進水負荷條件下TP的去除率(a) C/N 2. 5:1 ； (b) C/N 5:1 ； (c) C/N10:1。圖4人工濕地和蚯蚓生態濾池組合處理實際生活污水的污染物去除率。具體實施例方式下面通過實施例對本專利技術進行詳細的說明。實施例。欲修建一個處理量為100噸/天的人工濕地和蚯蚓生態濾池組合系統來對某小區的生活污水進行深度處理。考慮VSFCW-VBF和VBF-VSFCW組合在C/N分別為2. 5:1、5:1和10:1的三種進水污染負荷濃度條件下的生活污水深度處理凈化效果，以確定出最佳的人工濕地和蚯蚓生態濾池組合形式，用其來處理實際的生活污水。以下為具體的步驟 將VSFCW和VBF構成VSFCW-VBF和VBF-VSFCW兩種組合。VSFCW的填料層組成為濕地底部布置了 20 cm厚度的礫石(顆粒名義平均粒徑為1.65 cm)，濕地上部布置45 cm厚 的爐渣(顆粒名義平均粒徑為I. 35 cm);爐渣使用前要經過6次清洗，以去除其較高的堿性。濕地自身通過直徑5cm的聚氯乙烯塑料管(其上有等距離的3. O mm直徑的小孔)來配水到濕地表面。每個VSFCW都種上8株高度為12. 5± I. 5 cm的菖蒲，然后灌自來水一個月，以使濕地植物可以適應濕地土壤環境，同時也沖刷掉濕地填料本身可能存本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種人工濕地和蚯蚓生態濾池組合深度處理生活污水的方法，其特征在于具體步驟為：（1）將垂直潛流式人工濕地(VSFCW)和蚯蚓生態濾池(VBF)按照先后順序構成VSFCW？VBF和VBF？VSFCW兩種組合；（2）采用人工合成的生活污水作為進水，模擬出碳氮比(C/N)污染負荷為2.5:1、5:1和10:1的低中高的三種濃度；（3）測試VSFCW？VBF和VBF？VSFCW在不同C/N污染負荷濃度條件下的化學氧量、總氮和總磷的去除率，從而確定最優的VSFCW和VBF的組合來處理實際的生活污水。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭正，顏誠，羅興章，張麗，
申請(專利權)人：復旦大學，
類型：發明
國別省市：