[發(fā)明專利]用于再生水營養(yǎng)鹽深度凈化的生態(tài)工程組合技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910243685.1
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN102107982A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 單保慶;胡春明;田林;徐宗武;彭萬疆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心;天津天保市政有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/32
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種適用于再生水營養(yǎng)鹽深度凈化的生態(tài)工程組合技術(shù)，屬于環(huán)境工程、生態(tài)工程、園林工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水資源短缺問題普遍存在于我國大多數(shù)地區(qū)，而在我國北方的許多地區(qū)，水資源短缺更是逐漸成為經(jīng)濟發(fā)展、水環(huán)境水生態(tài)健康的瓶頸問題。一方面是由氣候及地理位置決定，降雨量少形成資源性缺水；另一方面，經(jīng)濟發(fā)展帶來水體污染，水環(huán)境水生態(tài)持續(xù)惡化，導(dǎo)致可用水源逐年減少。在此形勢下，再生水的開發(fā)利用益發(fā)受到重視，即可提高水體循環(huán)利用率，又可在開發(fā)利用過程中實現(xiàn)污染物的凈化去除。

從我國“七五”以來，就已開展了對再生水利用的研究，并相繼建成多個再生水廠，將污水處理后，開發(fā)利用為生活雜用水、工業(yè)冷卻水、園林綠化澆灌水、生態(tài)補給水等。針對再生水的開發(fā)利用，我國也出臺了相應(yīng)的水質(zhì)標準，有效的保障了再生水的回用安全。再生水回用為生態(tài)補給水時，一般參照我國的景觀水回用標準執(zhí)行。但是，標準對水質(zhì)要求偏低，遠不能達到地表V類水標準。對于具有較好自凈能力的水體而言，再生水水質(zhì)偏低并無問題。但目前，我國北方許多水體水量小、流動緩慢，水體自凈能力及水環(huán)境容量低，這便對再生水的水質(zhì)提出的更高的要求。必須將再生水進一步凈化，去除其中殘留的氮、磷等營養(yǎng)鹽，從而減少再生水補給后對水體的影響。

現(xiàn)有的諸多工程技術(shù)普遍針對生活污水或雨洪水研發(fā)形成，由于水質(zhì)特征與再生水不同，技術(shù)并不適用于再生水的深度凈化。首先，再生水經(jīng)過了再生水廠處理后，污染物已凈化降解至較低的濃度。其次，污染物的賦存形態(tài)發(fā)生了改變，大多數(shù)污染物以溶解態(tài)存在，顆粒態(tài)極少。再者，污染物的濃度比例與生活污水等不同，突出表現(xiàn)在氮、磷等營養(yǎng)鹽濃度較高，而有機物濃度相對較少。由于上述水質(zhì)特征的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的環(huán)境工程技術(shù)及生態(tài)工程技術(shù)應(yīng)用于再生水深度凈化時，實際運行效果相對較差。因此，隨著經(jīng)濟發(fā)展、水資源利用趨勢的轉(zhuǎn)變，研發(fā)一種適用于再生水水質(zhì)的、可有效深度凈化再生水中殘留污染物的工程技術(shù)便具有較高的實際價值和意義。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的在于研發(fā)一種適應(yīng)于我國再生水水質(zhì)，可深度凈化再生水中殘留氮磷營養(yǎng)鹽的生態(tài)工程組合技術(shù)，保障再生水作為生態(tài)補給水的水質(zhì)，以及受納水體的健康。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：采用人工塘、人工濕地、植被緩沖帶三種生態(tài)工程技術(shù)，經(jīng)過各單元結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術(shù)流程優(yōu)化，形成一整套有效的組合工程技術(shù)(圖1)。

A、組合工程技術(shù)中包含兩階人工濕地，均為潛流人工濕地與表流人工濕地并聯(lián)而成。人工濕地單元是組合技術(shù)中的核心單位，大部分污染物在本單元凈化去除。其中潛流人工濕地采用礫石作為基質(zhì)，表流人工濕地采用原狀土壤作為基質(zhì)。

B、組合工程技術(shù)中包含兩個兼性塘及一個氧化塘。人工塘是人工濕地重要的補充單元，協(xié)助人工濕地實現(xiàn)污染物去除。

C、植被緩沖帶位于組合工程技術(shù)終端，全面保障再生水出水水質(zhì)的同時，銜接人工生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)。

本發(fā)明的組合工程技術(shù)體系主要有以下特點：1)潛流人工濕地與表流人工濕地的并聯(lián)結(jié)構(gòu)有利于實現(xiàn)二者的優(yōu)勢互補，潛流濕地保障了系統(tǒng)的污染物凈化能力，而表流濕地則可防止?jié)摿鳚竦爻霈F(xiàn)漫流；2)礫石作為潛流人工濕地基質(zhì)，經(jīng)過小試、中試及工程驗證，對于再生水水質(zhì)具有良好的污染物凈化效果；3)技術(shù)流程密切結(jié)合再生水水質(zhì)及作為生態(tài)補給水的應(yīng)用特征，既降解污染物，又具有生態(tài)恢復(fù)效果。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明生態(tài)工程組合技術(shù)流程圖。

圖2為本發(fā)明在某工程應(yīng)用中的實例圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合實例對本發(fā)明的實質(zhì)及具體實施方式作進一步闡明：

本發(fā)明為一種適應(yīng)于我國再生水水質(zhì)，可深度凈化再生水中殘留氮磷營養(yǎng)鹽的生態(tài)工程組合技術(shù)，采用人工塘、人工濕地、植被緩沖帶三種生態(tài)工程技術(shù)，經(jīng)過各單元結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術(shù)流程優(yōu)化，形成一整套有效的組合工程技術(shù)，實現(xiàn)再生水中氮磷營養(yǎng)鹽深度凈化。1)由于再生水中顆粒物含量極低，因此直接進入人工濕地單元，利用礫石潛流人工濕地及表流人工濕地的并聯(lián)系統(tǒng)，依靠濕地系統(tǒng)的吸附、植物吸收、微生物等綜合作用，去除再生水中的氮、磷，以及有機物、病菌等。2)再生水隨后進入兼性塘及氧化塘，沉淀水流從濕地中攜帶出的顆粒物，利用塘系統(tǒng)凈化污染物，此外塘的兼性、好氧環(huán)境與一階二階濕地相結(jié)合，為脫氮提供條件。3)二階并聯(lián)濕地與后續(xù)兼性塘進一步的凈化水體中污染物。4)植被緩沖帶位于工程終端，臨近再生水補給的受納水體，既是污染物凈化的最后一個單元，同時通過合理構(gòu)建，使其成為人工生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的銜接、過渡地帶。