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北方人工湿地污水处理技术研究报告

 

  一、所属行业 

  城镇生活污水、河道、雨水等水质净化

  二、技术名称 

  北方人工湿地污水处理技术

  三、技术拥有及咨询单位信息

  单位:沈阳环境科学研究院

  地址:沈阳市沈河区南塔街139

  联系人及联系方式:

  陈晓东:024-2452097813998832966zgxsyhky@163.com 

  张帆:024-2452093113066565688syrgsd@126.com 

  四、适用范围

  城镇生活污水处理,流域、河道水质净化,雨水处理与净化,工业有机污水净化处理,污染水体(河流、湖泊、水库等)的生物修复与生态修复等。

  五、与行业相关生产环节的排污现状

  城镇排放的污水中生活污水占绝大部分,水中基本不含重金属和有毒有害物质,但污水中悬浮物浓度、氮和磷的含量较高。特别是一些小城镇排水系统不完善、大多采取明渠排水、雨水和地下水入渗现象严重,降低了污水中的有机物浓度。

  目前部分流域、河道、湖泊等也受到不同程度的污染。河流以有机污染为主,主要污染物是氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和挥发酚等;湖泊以富营养化为特征,主要污染指标为总磷、总氮、化学需氧量和高猛酸盐指数等;这些因素构成了水环境问题影响范围广,危害严重,治理难度大等特征。

  六、技术内容

  1、技术原理

  在传统人工湿地技术的基础上,针对北方寒冷地区的特点,研究了北方人工湿地污水处理系统的运行机理、运行工艺、级配水方式,尤其是对系统越冬等关键性技术问题进行了深入研究。

  人工湿地是由基质、植物和微生物3部分构成,通过物理、化学、生物化学过程协同作用去除水体中的污染物。人工湿地床基具有巨大表面积,特定的化学组成、无数的植物根系及其代谢产物(氧、生物活性物质)为污染物的过滤截留、物理和化学吸附,化学分解和沉淀,生物摄取和氧化分解,矿化等提供了很好的条件。

  北方人工湿地属水平潜流式人工湿地,它由单个或多个填料床组成,床体填充基质,床底设有防渗层,防止地下水污染。与表面流人工湿地相比,水平潜流人工湿地的水力负荷大,对BOD5CODSS、重金属等污染指标的去除效果好,而且很少有恶臭和擎生蚊蝇现象,能有效解决北方寒冷地区的冬季防冻问题。

  2、关键技术及减排细节

  针对北方人工湿地需要解决的关键技术问题,开发了浮动生物床与人工湿地组合工艺,表面流、垂直流和潜流混合多段组合,实现了人工湿地的优化组合,解决了北方湿地污水冬季越冬技术关键;在结构设计、预处理工艺、湿地植物组合工艺、景观营建和越冬管理等方面提出了一系列经济可行、科学有效的关键技术与科学工艺,具有一定的创新性与实用性。

  七、主要技术指标

  本项目建立了处理生活污水的人工湿地污水生态处理应用示范基地。应用示范的出水指标达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级标准的水质要求:COD ≤ 60 mg/lBOD5 ≤ 20 mg/lSS ≤ 20 mg/lNH3-N ≤ 15 mg/lTP ≤ 1.5 mg/l

  八、项目资助、鉴定、专利、获奖等

  1、项目资助:沈阳市科技局专项资金;

  2、科学技术成果鉴定:北方人工湿地污水处理技术应用研究与示范;

  3、实用新型专利:人工湿地污水生态处理装置;

  4、发明专利:一种污水生态处理组合工艺;

  5、获奖:辽宁省科技进步二等奖。

  九、典型应用案例

  1、辉山明渠河口湿地水质改善与景观建设工程

  本工程位于辉山明渠入浑河口处,包括辉山明渠河口湿地水质改善及景观建设和湿地缓冲区工程,本着保护受纳水体浑河的要求,同时兼顾工程厂址在辉山明渠的末端即入浑河口处的地理位置及地形的现状,结合浑河景观建设及生态恢复的总体目标,在下游入浑河口处采用人工湿地处理系统,即可以达到改善水质与景观建设相结合,同时实现工艺流程短、去除效果好、运行费用省的目的。

  处理规模为30000 m3/d,总占地4.8公顷,其中前处理占地0.3公顷,人工湿地约1.5公顷,河口滩地约3公顷。湿地净化后主要污染指标COD50 mg/L

  2、沈阳市满堂河污水处理中心

  满堂河污水处理厂位于沈阳市东陵区满堂河马官桥段下游,于20035月施工建设,同年9月底通水运行。污水处理厂的处理对象,一方面是污染严重的满堂河马官桥下游水体,另一方面是农大排污口排放的生活污水。

  设计规模为20000 t/d,厂区占地面积6.3公顷,由污水预处理区、潜流湿地主处理区和表流湿地景观区3部分组成,其中湿地面积5.0公顷,污水预处理、辅助设施、道路等占地1.3公顷,出水指标达到国家污水排放标准(GB18918-2002)二级标准。

  3、沈阳世园会环保园建设工程

  本工程位于沈阳市棋盘山世博园内,采用人工湿地污水处理系统将园区内生活污水全部得到生态处理。在污水高质量深度处理的同时,通过人工湿地系统形成的多种水生植物与周围景观协调一致,满足园博会的景观要求。

  园区内有2DN500排水管线,收集全区污水并汇至一处。建设规模为日处理污水1000 t,污水经处理后出水指标达到国家污水排放标准(GB 18918-2002)一级A标准,同时满足园区景观功能和水质要求。

  十、推广前景

  本技术适用于城镇生活污水处理,还可应用流域、河道水质净化,雨水处理与净化,工业有机污水净化处理,污染水体(河流、湖泊、水库等)的生物修复与生态修复,生物多样性建设与恢复,生态景观建设等,对于北方寒冷地区城镇生活污水处理、流域治理以及新农村建设具有广阔的应用前景。

  目前该技术在辽宁省村屯污水生态处理中的推广比例为65%。预计在未来5年内,推广比例将达到80%,投入8000万元,削减COD 7200 t/a

  
【 时  间: 2017年01月10日 】
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