一種強化型棕櫚微生態濾床系統的製作方法

2023-10-11 03:42:04 1

本實用新型涉及一種微生態濾床處理系統，屬於廢水處理領域。

背景技術：

近年來，隨著工農業的迅速發展，大量的工業、農業和城市汙水未經任何處理直接排入河道，使得水質出現氮、磷富營養化等問題，對河道生態造成嚴重的汙染和破壞。因此，對地表水的處理可不容緩。

當前，用於汙水環境修復的工藝根據技術原理可以分為物理修復法、化學修復法和生物修復法。

物理修復法主要是通過一些環境調水、機械除藻、底泥疏浚等手段對汙水進行修復，物理修複方法操作簡單，但物理修復過程往往工程量大，成本高，不能從根本上解決問題，常常作為應對突發性水汙染事件的應急措施。化學修復法是通過一些藥劑對汙水進行混凝沉降、殺菌除藻、除COD以及通過高級氧化等技術對汙水進行修復。該方法處理效果好，但也容易造成水體的二次汙染。生物修復法是利用微生物氧化分解有機汙染物並將其轉化為無機無機物來修復水體的。

微生態濾床是人工設計組合的微生態系統，能夠提高廢水處理效率和改善運行條件，是近幾年國內外環境保護領域的研究熱點。該技術充分利用了高效的吸附基質、動植物和微生物間的協同作用，將物理沉澱、過濾吸附和生物的降解等作用機理結合在一起，能鞏固快速穩定的修復水體生態。但是，目前微生態濾床也存在許多問題，例如，生態濾床的能耗高、景觀效果差、處理能力低、生態協調性差等問題。

技術實現要素：

針對現有微生態濾床技術的不足，本實用新型的目的在於對現有微生態濾床進行改進，提供一種能高效降解、維護方便、能耗低的複合生態濾床汙水處理系統。

為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為：

一種強化型棕櫚微生態濾床系統，該生態濾床系統包括進水區、濾床和出水區，所述進水區與濾床之間設有第一溢流牆，出水區和濾床之間設有第二溢流牆，第一溢流牆和第二溢流牆上分別設有通孔；所述進水區設有進水口，所述出水區設有出水口；所述濾床自下而下由種植層、棕櫚濾層、穿孔牆、曝氣管組成，穿孔牆上設有若干通氣孔，種植層中種植有淨化植物，曝氣管與棕櫚濾層之間通過穿孔牆隔開，棕櫚濾層內設有鐵礦填料；所述出水區內設置有可升降隔板。

所述可升降隔板用於控制濾床內廢水體積。

所述的棕櫚濾層是由多層棕櫚濾網鋪設構成，棕櫚濾網是通過將棕櫚纖維混合均勻，交錯鋪放，通過水刺或壓延等工藝將棕櫚纖維製成厚度在10～50mm的纖維網，然後將該纖維網在100～180℃的溫度下熱定型60～120s，使其形成具有立體結構的濾網。同時在濾層中添加一定的鐵礦填料。

優選地，所述的鐵礦填料為針鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦或四方纖鐵礦中的一種或多種。鐵礦在添加到濾層前還需要預先通過酸浸蝕來增加礦石表面的粗糙度。

在所述濾床底部設置穿孔牆，用來將曝氣管與濾層填料分開，避免兩者直接接觸。優選地，所述的穿牆孔孔徑範圍在10mm～50mm，穿孔牆高度在5cm～20cm。

優選地，所述曝氣管在濾床底部分段安裝，每段設有單獨控制開關，曝氣的水氣比在2：1～10：1。

優選地，所述的進水區頂部還設有加料口。加料口可隨時加料，以調整廢水的pH值整。

優選地，所述的進水區中還設有溢流板，溢流板的高度低於進水口的高度。

優選地，所述的穿孔牆高度為5cm～20cm。

優選地，所述的穿牆孔孔徑在10mm～30mm。

優選地，所述的曝氣管的水汽比在4：1到6：1。

優選地，所述的棕櫚濾層的厚度佔整個濾床的二分之一到四分之三。

優選地，所述的種植層高度為10cm～30cm。

優選地，所述的鐵礦為針鐵礦。

優選地，所述的鐵礦粒徑為5～20mm。

本實用新型具有以下優點：

1.所述的生態濾床系統濾層材料採用棕櫚纖維，棕櫚濾層具有不易黴變、耐腐蝕、保水性好等特點，能夠有效提高種植層植物的成活率。此外，棕櫚濾層具有一定的彈性，長期使用過程不易發生濾床壓實等現象，能夠保證濾床的長期使用。

2.在棕櫚濾層中添加針鐵礦等鐵礦石，鐵礦石本身具有一定的吸附能力，能有效吸附廢水中的有機物等，另一方面礦石表面可以形成大量的微生物膜，可有效降解有機物。此外，由於濾床中添加了一定量的鐵礦，廢水中會產生一定量的Fe3+，Fe3+水解過程會對水中雜質進行絮凝沉降，能有效提高整個生態濾床的處理能力。

3.所述的微生態濾床系統曝氣系統與濾層之間通過穿孔牆進行分隔，濾床與曝氣管不直接接觸，能夠保證曝氣管不受到濾層壓迫而阻塞或破損，同時對於維護修理破損的曝氣管十分方便。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖1中標記說明：進水區1，濾床2，種植層3，棕櫚濾層4，曝氣管5，淨化植物6，出水區7，穿孔牆8，通氣孔9，可升降隔板10，進水口11，加料口12，第一溢流牆13，第二溢流牆14，溢流板15，出水口71。

具體實施方式

通過以下實施例對本實用新型作更詳細說明，但以下實施例僅是說明性的，本實用新型並不受這些實施例的限制。

本實施方案中的微生態濾床由進水區1、濾床2和出水區7組成。廢水經過輸送進入進水區1，在進水區1溢流板15的作用下，廢水經過初步沉澱通過第一溢流牆13進入到濾床2，濾床2上面是種植層3，淨化植物6種植在種植層3上，種植層3下方採用棕櫚濾層4，在棕櫚濾層中添加鐵礦石填料，曝氣管5與棕櫚濾層4之間通過穿孔牆8隔開，曝氣管5根據廢水水質情況可選擇性的打開不同段的開關。廢水從第二溢流牆14出來進入到出水區7，出水區7設置有可升降隔板10，可有效控制濾床內水位高度。出水區7的廢水由出水口71排出，可以進行收集再用。

實施例1

如圖1所示，該實驗過程用於處理杭州某河道的生活汙水。其中，種植層高度為10cm，棕櫚濾層的高度佔整個濾床高度的四分之三，穿孔牆高度10cm；濾層填料採用針鐵礦，曝氣氣水比為5：1，穿牆孔孔徑在50mm；濾床採用整體曝氣的形式，隨後進行連續多天的監測，通過檢測得到出水COD的去除率平均為73％，總氮去除率平均為55％，總磷去除率平均為68％。

實施例2

如圖1所示，該實驗過程用於處理杭州某河道的生活汙水。其中，種植層高度為10cm，棕櫚濾層的高度佔整個濾床高度的二分之一，穿孔牆高度5cm；濾層填料採用針鐵礦，曝氣氣水比為2：1，穿牆孔孔徑在10mm；濾床採用局部曝氣的形式，曝氣管每隔1米開啟一段，隨後進行連續多天的監測，通過檢測得到出水COD的去除率平均為51％，總氮去除率平均為31％，總磷去除率平均為47％。

實施例3

如圖1所示，該實驗過程用於處理杭州某河道的生活汙水。其中，種植層高度為30cm，棕櫚濾層的高度佔整個濾床高度的四分之三，穿孔牆高度20cm；濾層填料採用針鐵礦和赤鐵礦1：1的混合物，曝氣氣水比為10：1，穿牆孔孔徑在50mm；濾床採用整體曝氣的形式，隨後進行連續多天的監測，通過檢測得到出水COD的去除率平均為79％，總氮去除率平均為52％，總磷去除率平均為61％。

實施例4

如圖1所示，該實驗過程用於處理杭州某河道的生活汙水。其中，種植層高度為10cm，棕櫚濾層的高度佔整個濾床高度的四分之三，穿孔牆高度5cm；濾層填料採用針鐵礦、赤鐵礦和四方纖鐵礦1：1：1的混合物，曝氣氣水比為5：1，穿牆孔孔徑在20mm；濾床採用局部曝氣的形式，曝氣管每隔1米開啟一段，隨後進行連續多天的監測，通過檢測得到出水COD的去除率平均為60％，總氮去除率平均為42％，總磷去除率平均為52％。

實施例5

如圖1所示，該實驗過程用於處理杭州某河道的生活汙水。其中，種植層高度為15cm，棕櫚濾層的高度佔整個濾床高度的二分之一，穿孔牆高度15cm；濾層填料採用赤鐵礦和四方纖鐵礦1：1的混合物，曝氣氣水比為4：1，穿牆孔孔徑在50mm；濾床採用整體曝氣的形式，隨後進行連續多天的監測，通過檢測得到出水COD的去除率平均為56％，總氮去除率平均為34％，總磷去除率平均為48％。

實施例6

如圖1所示，該實驗過程用於處理杭州某河道的生活汙水。其中，種植層高度為15cm，棕櫚濾層的高度佔整個濾床高度的四分之三，穿孔牆高度15cm；濾層填料採用針鐵礦，曝氣氣水比為5：1，穿牆孔孔徑在50mm；濾床採用整體曝氣的形式，隨後進行連續多天的監測，通過檢測得到出水COD的去除率平均為75％，總氮去除率平均為49％，總磷去除率平均為57％。