CN102107982A - 用于再生水营养盐深度净化的生态工程组合技术 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于再生水营养盐深度净化的生态工程组合技术。针对我国城市再生水水质氮磷等营养盐含量偏高，且大多以溶解态存在的水质特征，开发出的一种与其水质相适应的生态工程组合技术。组合技术以并联人工湿地系统为核心处理单元，以塘系统为协同处理单元，以植被缓冲带系统为水质保障单元。将表流人工湿地与潜流人工湿地组合成并联人工湿地系统，再与塘、植被缓冲带优化组合，形成“并联人工湿地-兼性塘-好氧塘-并联人工湿地-兼性塘-植被缓冲带”工艺。本发明对再生水有极好的净化效果，同时有恢复区域生态、构建景观等特点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种适用于再生水营养盐深度净化的生态工程组合技术，属于环境工程、生态工程、园林工程技术领域。
背景技术：
水资源短缺问题普遍存在于我国大多数地区，而在我国北方的许多地区，水资源短缺更是逐渐成为经济发展、水环境水生态健康的瓶颈问题。一方面是由气候及地理位置决定，降雨量少形成资源性缺水；另一方面，经济发展带来水体污染，水环境水生态持续恶化，导致可用水源逐年减少。在此形势下，再生水的开发利用益发受到重视，即可提高水体循环利用率，又可在开发利用过程中实现污染物的净化去除。
从我国“七五”以来，就已开展了对再生水利用的研究，并相继建成多个再生水厂，将污水处理后，开发利用为生活杂用水、工业冷却水、园林绿化浇灌水、生态补给水等。针对再生水的开发利用，我国也出台了相应的水质标准，有效的保障了再生水的回用安全。再生水回用为生态补给水时，一般参照我国的景观水回用标准执行。但是，标准对水质要求偏低，远不能达到地表V类水标准。对于具有较好自净能力的水体而言，再生水水质偏低并无问题。但目前，我国北方许多水体水量小、流动缓慢，水体自净能力及水环境容量低，这便对再生水的水质提出的更高的要求。必须将再生水进一步净化，去除其中残留的氮、磷等营养盐，从而减少再生水补给后对水体的影响。
现有的诸多工程技术普遍针对生活污水或雨洪水研发形成，由于水质特征与再生水不同，技术并不适用于再生水的深度净化。首先，再生水经过了再生水厂处理后，污染物已净化降解至较低的浓度。其次，污染物的赋存形态发生了改变，大多数污染物以溶解态存在，颗粒态极少。再者，污染物的浓度比例与生活污水等不同，突出表现在氮、磷等营养盐浓度较高，而有机物浓度相对较少。由于上述水质特征的转变，传统的环境工程技术及生态工程技术应用于再生水深度净化时，实际运行效果相对较差。因此，随着经济发展、水资源利用趋势的转变，研发一种适用于再生水水质的、可有效深度净化再生水中残留污染物的工程技术便具有较高的实际价值和意义。
发明内容：
本发明目的在于研发一种适应于我国再生水水质，可深度净化再生水中残留氮磷营养盐的生态工程组合技术，保障再生水作为生态补给水的水质，以及受纳水体的健康。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：采用人工塘、人工湿地、植被缓冲带三种生态工程技术，经过各单元结构优化和技术流程优化，形成一整套有效的组合工程技术(图1)。
A、组合工程技术中包含两阶人工湿地，均为潜流人工湿地与表流人工湿地并联而成。人工湿地单元是组合技术中的核心单位，大部分污染物在本单元净化去除。其中潜流人工湿地采用砾石作为基质，表流人工湿地采用原状土壤作为基质。
B、组合工程技术中包含两个兼性塘及一个氧化塘。人工塘是人工湿地重要的补充单元，协助人工湿地实现污染物去除。
C、植被缓冲带位于组合工程技术终端，全面保障再生水出水水质的同时，衔接人工生态系统与自然生态系统。
本发明的组合工程技术体系主要有以下特点：1)潜流人工湿地与表流人工湿地的并联结构有利于实现二者的优势互补，潜流湿地保障了系统的污染物净化能力，而表流湿地则可防止潜流湿地出现漫流；2)砾石作为潜流人工湿地基质，经过小试、中试及工程验证，对于再生水水质具有良好的污染物净化效果；3)技术流程密切结合再生水水质及作为生态补给水的应用特征，既降解污染物，又具有生态恢复效果。
附图说明：
图1为本发明生态工程组合技术流程图。
图2为本发明在某工程应用中的实例图。
具体实施方式：
下面结合实例对本发明的实质及具体实施方式作进一步阐明：
本发明为一种适应于我国再生水水质，可深度净化再生水中残留氮磷营养盐的生态工程组合技术，采用人工塘、人工湿地、植被缓冲带三种生态工程技术，经过各单元结构优化和技术流程优化，形成一整套有效的组合工程技术，实现再生水中氮磷营养盐深度净化。1)由于再生水中颗粒物含量极低，因此直接进入人工湿地单元，利用砾石潜流人工湿地及表流人工湿地的并联系统，依靠湿地系统的吸附、植物吸收、微生物等综合作用，去除再生水中的氮、磷，以及有机物、病菌等。2)再生水随后进入兼性塘及氧化塘，沉淀水流从湿地中携带出的颗粒物，利用塘系统净化污染物，此外塘的兼性、好氧环境与一阶二阶湿地相结合，为脱氮提供条件。3)二阶并联湿地与后续兼性塘进一步的净化水体中污染物。4)植被缓冲带位于工程终端，临近再生水补给的受纳水体，既是污染物净化的最后一个单元，同时通过合理构建，使其成为人工生态系统与自然生态系统的衔接、过渡地带。
本发明具体的应用方法结合实施例进行阐述：
实例1：
北方工业园区，建有采用膜生物反应器技术的再生水厂一座，用以进行再生水开发利用。园区内有人工开挖而成的景观水系，为抵消蒸发、渗透等导致的水量损失，维持湖水平衡，拟每天向湖中补充再生水200吨。在湖旁边建设2500m2的生态工程，深度净化再生水，保障入湖再生水的水质。
工程拟建地为一长方形型地块，地势西高东低，根据地形地势特征，将各处理单元按流程由西向东依次布置，总体平面布置图如图2。
Claims (2)
1.一种适应于我国再生水水质，可深度净化再生水中残留氮磷营养盐的生态工程组合技术，其特征为：以并联人工湿地系统为核心处理单元，以塘系统为协同处理单元，以植被缓冲带系统为水质保障单元。
2.一种生态工程单元的优化组合方式，其特征为：将表流人工湿地与潜流人工湿地组合成并联人工湿地系统，再与塘、植被缓冲带优化组合，形成“并联人工湿地-兼性塘-好氧塘-并联人工湿地-兼性塘-植被缓冲带”工艺，实现再生水污染物的最优化处理。
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