本发明涉及一种尾水深度处理方法及装置。
背景技术：
污水传统处理工艺包括调节处理、初次沉淀、厌氧处理、兼氧处理、好氧处理、二次沉淀等，污水经过传统处理所得的尾水仍然含有比较高浓度的氨氮、化学需氧量、总磷、悬浮物等污染物质，若直接排放必然会对环境造成严重污染。在日益注重环保的今天，国家以及许多对方政府对污水排放也提出了许多新的排放标准，传统的处理工艺尤其是单一的生化处理工艺显然已经不能符合污水排放的新标准。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是如何深度处理污水处理过程中产生的尾水，由此得到一种尾水深度处理方法以及实施该方法的装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
该尾水深度处理方法，
第一步，调节尾水的酸碱度大于等于六、小于等于九，再投入絮凝剂和助凝剂；
第二步，将经过尾水输入至气浮装置中，进行气浮处理；
第三步，储存经气浮处理的尾水；
第四步，间断地向复合垂直流人工湿地定量输入尾水，通过复合垂直流人工湿地处理获得清水。
连续气浮处理技术是一般气浮处理技术的连续性使用的一种情况。气浮处理技术是一种广泛应用于工业废水和城市污水治理的技术，其起到固液分离和油水分离的作用。工作时，在水中形成高度分散的微小气泡粘附废水中疏水的固体或液体颗粒，颗粒粘附气泡后形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者油水分离的过程。但气浮处理技术的水体内有机物、氨氮仍有大量残留。复合垂直流人工湿地技术以其低廉的运行投资成本，较高的氮、磷去除率，简单的管理维护，较好的生态环境以及景观效益等诸多优势而广泛应用于微污染水体生态修复和污水深度处理中，复合垂直流人工湿地的下行、上行流通道及植物根区创造了更为多样的好氧、缺氧、厌氧环境，使其脱氮除磷的能力更具优势。然而废水中通常含有大量的悬浮物、有机物及其它各种污染物质，由于悬浮物和有机物的大量累积，复合垂直流人工湿地经长时间运行后会造成湿地基质堵塞。另外，湿地长时间运行后，湿地基质对废水中磷的吸附作用也趋于饱和，不能长时间发挥湿地高效去污作用。
本质上，本技术方案是将连续气浮处理技术与复合垂直流人工湿地技术的有机的组合应用，使连续气浮处理技术的优势促进复合垂直流人工湿地正常稳定工作的积极因素、而且连续气浮处理技术的不足能够在复合垂直流人工湿地技术中得到弥补，两者相互促进，建立其一种组合结构以完成对尾水的深度处理，从而使组合获得的技术效果远大于各自技术独立使用时的技术效果的总和。
运行后，经高效连续气浮处理的尾水进入复合垂直流人工湿地后，由于尾水中大量的ss悬浮物和磷等污染物质被大幅的得到去除，有效保证了复合垂直流人工湿地长时间正常运行而不堵塞；另外还能够延长湿地基质的使用寿命；复合垂直流人工湿地的对水体中污染物，尤其是磷的吸附作用基本不会趋于饱和，能够保证湿地长时间发挥高效去污功能。该组合工艺不仅适合污水处理，还兼具景观绿化效果，符合绿色健康的环保理念。
将两种单一的污水处理工艺有效结合，解决了单一技术各自存在的不足，以更高效率去除水体中的总磷、总氮、氨氮、cod有机物、ss悬浮物等污染物质，达到污水深度处理的目的，污染物去除效果好，从而达到高等级的排放标准。该处理工艺出水水质基本能达到《地表水环境质量标准》ⅴ类水质标准。
作为本发明的优选，所述絮凝剂的水溶液浓度为10％，所述助凝剂的水溶液浓度为0.1％。
作为本发明的优选，所述尾水在连续气浮处理步骤和通过复合垂直流人工湿地时的温度控制在10到35摄氏度。
作为本发明的优选，所述尾水在连续气浮处理步骤的水深为2米到2.5米，所述尾水在连续气浮处理步骤的处理时间为10到20分钟，所述尾水在连续气浮处理步骤中进入气浮混合区域的流速小于0.1米每秒，所述尾水在连续气浮处理步骤中在气浮混合区域的流速为10到20毫米每秒，所述连续气浮处理步骤中的气浮混合区域的表面水力负荷为每小时每平方米5.4到10.8立方米，所述尾水在连续气浮处理步骤中在气浮混合区域与空气混合的时间大于等于60秒，所述尾水在连续气浮处理步骤中进入气浮区域的流速在1.5到3毫米每秒。
作为本发明的优选，所述尾水在复合垂直流人工湿地停留时间为24小时、表面水力负荷为每小时每平方米0.33立方米。
为实现上述尾水深度处理方法，本发明还提供了一种尾水深度处理装置。该尾水深度处理装置包括气浮系统和复合垂直流人工湿地系统，所述气浮系统包括反应组件、气浮装置、储存组件，所述反应组件包括加药机、搅拌机，所述加药机通过管道与搅拌机的进料区域连通，所述搅拌机上设有进水口和出水口，所述气浮装置包括气浮槽、气体发生装置、刮渣装置、污泥压滤机，所述气浮槽上设有气浮进水口、气浮出水口，所述气浮槽内部设有混合室，所述气浮进水口、气浮出水口都与混合室连通，所述搅拌机与气浮槽之间通过管道连接，所述管道一端连接搅拌机的出水口、管道另一端连接气浮槽的气浮进水口，所述气体发生装置设有出气口，所述出气口位于混合室内，所述污泥压滤机设有进料口，所述进料口与混合室连通，所述刮渣装置位于气浮槽顶部，所述储存组件包括储水池，所述储水池上设有进水口，所述储水池通过管道与气浮槽连通，所述管道一端连接储水池的进水口、另一端连接气浮槽的气浮出水口，所述复合垂直流人工湿地系统与储水池通过管道连通，所述管道上设有电磁阀。
本发明采用上述技术方案：该尾水深度处理技术简单易行、结构简单、处理效果好、操作方便、能够实现尾水的深度处理和高效净化、还能够实现剩余污泥的减量化、延长湿地使用寿命，处理后的尾水基本能够达到《地表水环境质量标准》gb3838-2002ⅳ-ⅴ类水质标准，有效降低了污水中的总磷、总氮、氨氮、cod有机物、ss悬浮物等污染物质，达到了高等级的排放标准。可用于城镇污水处理厂尾水深度处理或者农村生活污水处理设施的提标改造。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步具体说明。
图1为本发明第一种实施例的尾水深度处理装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明第一种实施例。
如图1所示，尾水深度处理装置包括气浮系统和复合垂直流人工湿地系统。气浮系统包括反应组件、气浮装置、储存组件。
反应组件包括两个独立工作的加药机1、一个搅拌机2，一个加药机1中储放了絮凝剂、另一个加药机1储放了助凝剂。两个加药机1都通过管道与搅拌机2的进料区域连通，加药机1输出的絮凝剂和助凝剂可在重力作用下直接滴落到搅拌机2内。
搅拌机2上设有进水口和出水口，进水口用于输入待处理的尾水，出水口用于输出已经产生絮凝体的尾水。
气浮装置包括气浮槽3、气体发生装置4、刮渣装置5、污泥压滤机6。气浮槽3是连续气浮处理的唯一场所，其内部设有混合室，混合室为敞开式结构即顶部没有封闭。气浮槽3上设有气浮进水口、气浮出水，气浮进水口、气浮出水口都与混合室连通。搅拌机2与气浮槽3之间通过管道连接，管道一端连接搅拌机2的出水口、管道另一端连接气浮槽3的气浮进水口。气体发生装置4用于将空气输入混合室内；气体发生装置4设有出气口，气体发生装置4的出气口通过管道被延伸至混合室内，这样出气口就位于混合室内。一旦气体发生装置4工作，其吹出的空气就会在混合室内散开。污泥压滤机6用于吸取混合室底部沉积的污泥，并将污泥排出混合室。污泥压滤机6设有进料口，该进料口与混合室连通。刮渣装置5包括输送带、驱动输送带运转的电机组件、固定在输送带上的刮板，输送带安装两根辊轮上而展开两端为弧形、中间为笔直状的结构，输送带运动时刮板可以做一段笔直的平移运动。刮渣装置5位于气浮槽3顶部，当刮板平移时刚好进入混合室内。储存组件包括由大型水桶构建的储水池8，储存组件用于储放正当处理的尾水。储水池8上设有进水口，储水池8通过管道与气浮槽3连通，管道一端连接储水池8的进水口、另一端连接气浮槽3的气浮出水口。复合垂直流人工湿地系统是多个复合垂直流人工湿地7的组合体，每个复合垂直流人工湿地7都包括串联的上行池和下行池。复合垂直流人工湿地7的上行池都与储水池8通过管道连通，管道上设有电磁阀9。复合垂直流人工湿地7的下行池直接排放出符合排放标准的清水。
工作时，先将储存的尾水的酸碱度用盐酸或者氢氧化钠调节到大于等于六、小于等于九的范围内；然后，将尾水引入搅拌机2内，两个加药机1向搅拌机2内投放絮凝剂和助凝剂。在搅拌机2里的尾水不断被搅拌，尾水中的有机物和悬浮物开始凝结呈絮凝体。在本技术方案中絮凝剂的水溶液浓度为10％，助凝剂的水溶液浓度为0.1％。
搅拌机2内的尾水被直接输入至混合室内。气体发生装置4通入的空气持续不断在尾水中吹出。在混合室内的尾水的水深为2.3米，尾水的连续气浮处理时间为15分钟。从搅拌机2输入的尾水在进入气浮混合区域即混合室时的流速为0.09米每秒；待尾水进入混合室时，空气与尾水形成的低密度混合液能够以更快速度运行，故可以通过气体发生装置4的空气吹入速度来控制进入混合室的尾水的流速，此时，在气浮混合区域的尾水的流速为15毫米每秒，气浮混合区域即混合室内的表面水力负荷为每小时每平方米6立方米，尾水在连续气浮处理步骤中在气浮混合区域即混合室内与空气混合的时间为60秒。尾水在连续气浮处理步骤中进入气浮区域即混合室顶部的流速在2毫米每秒。尾水在混合室内已经充分完成絮凝，气浮处理获得的絮体即悬浮物已经漂浮在混合室顶部。刮渣装置5早已经处于工作状态，刮板不断向气浮槽3一侧刮出这些悬浮物。污泥压滤机6则不断对混合室底部的污泥进行压滤脱水排出，在本技术方案中也可以将刮渣装置5刮出的悬浮物在重力作用下落入污泥压滤机6内，污泥压滤机6对悬浮物进行压滤脱水排出。
混合室内经过固液分离的尾水被输入储水池8中。由于复合垂直流人工湿地7的上行池与储水池8之间的管道上设有电磁阀9，故可以控制管道的通断状态，实施间断性的向复合垂直流人工湿地7以每小时10立方米定量输入尾水，尾水依靠自重流入复合垂直流人工湿地7，最终通过复合垂直流人工湿地7处理获得清水。在整个过程中，尾水在连续气浮处理步骤和通过复合垂直流人工湿地7时的温度都控制在10到35摄氏度。尾水在复合垂直流人工湿地7停留时间为24小时、表面水力负荷为每小时每平方米0.33立方米。
本发明第二种实施例，该实施例与第一种实施例的不同之处在于在混合室内的尾水的水深为2米，尾水的连续气浮处理时间为10分钟。从搅拌机输入的尾水在进入气浮混合区域即混合室时的流速为0.05米每秒；在气浮混合区域的尾水的流速为10毫米每秒，气浮混合区域即混合室内的表面水力负荷为每小时每平方米5.4立方米，尾水在连续气浮处理步骤中在气浮混合区域即混合室内与空气混合的时间90秒。尾水在连续气浮处理步骤中进入气浮区域即混合室顶部的流速在1.5毫米每秒。
本发明第三种实施例，该实施例与第一种实施例的不同之处在于在混合室内的尾水的水深为2.5米，尾水的连续气浮处理时间为20分钟。从搅拌机输入的尾水在进入气浮混合区域即混合室时的流速为0.04米每秒；在气浮混合区域的尾水的流速为20毫米每秒，气浮混合区域即混合室内的表面水力负荷为每小时每平方米10.8立方米，尾水在连续气浮处理步骤中在气浮混合区域即混合室内与空气混合的时间90秒。尾水在连续气浮处理步骤中进入气浮区域即混合室顶部的流速在3毫米每秒。
1.一种尾水深度处理方法，其特征在于：
第一步，调节尾水的酸碱度大于等于六、小于等于九，再投入絮凝剂和助凝剂；
第二步，将经过尾水输入至气浮装置中，进行气浮处理；
第三步，储存经气浮处理的尾水；
第四步，间断地向复合垂直流人工湿地(7)定量输入尾水，通过复合垂直流人工湿地(7)处理获得清水。
2.根据权利要求1所述尾水深度处理方法，其特征在于：所述絮凝剂的水溶液浓度为10％，所述助凝剂的水溶液浓度为0.1％。
3.根据权利要求1所述尾水深度处理方法，其特征在于：所述尾水在连续气浮处理步骤和通过复合垂直流人工湿地(7)时的温度控制在10到35摄氏度。
4.根据权利要求1所述尾水深度处理方法，其特征在于：所述尾水在连续气浮处理步骤的水深为2米到2.5米，所述尾水在连续气浮处理步骤的处理时间为10到20分钟，所述尾水在连续气浮处理步骤中进入气浮混合区域的流速小于0.1米每秒，所述尾水在连续气浮处理步骤中在气浮混合区域的流速为10到20毫米每秒，所述连续气浮处理步骤中的气浮混合区域的表面水力负荷为每小时每平方米5.4到10.8立方米，所述尾水在连续气浮处理步骤中在气浮混合区域与空气混合的时间大于等于60秒，所述尾水在连续气浮处理步骤中进入气浮区域的流速在1.5到3毫米每秒。
5.根据权利要求1所述尾水深度处理方法，其特征在于：所述尾水在复合垂直流人工湿地(7)停留时间为24小时、表面水力负荷为每小时每平方米0.33立方米。
6.一种尾水深度处理装置，其特征在于：该尾水深度处理装置包括气浮系统和复合垂直流人工湿地系统，所述气浮系统包括反应组件、气浮装置、储存组件，所述反应组件包括加药机(1)、搅拌机(2)，所述加药机(1)通过管道与搅拌机(2)的进料区域连通，所述搅拌机(2)上设有进水口和出水口，所述气浮装置包括气浮槽(3)、气体发生装置(4)、刮渣装置(5)、污泥压滤机(6)，所述气浮槽(3)上设有气浮进水口、气浮出水口，所述气浮槽(3)内部设有混合室，所述气浮进水口、气浮出水口都与混合室连通，所述搅拌机(2)与气浮槽(3)之间通过管道连接，所述管道一端连接搅拌机(2)的出水口、管道另一端连接气浮槽(3)的气浮进水口，所述气体发生装置(4)设有出气口，所述出气口位于混合室内，所述污泥压滤机(6)设有进料口，所述进料口与混合室连通，所述刮渣装置(5)位于气浮槽(3)顶部，所述储存组件包括储水池(8)，所述储水池(8)上设有进水口，所述储水池(8)通过管道与气浮槽(3)连通，所述管道一端连接储水池(8)的进水口、另一端连接气浮槽(3)的气浮出水口，所述复合垂直流人工湿地系统与储水池(8)通过管道连通，所述管道上设有电磁阀(9)。
技术总结