專利名稱：海水淡化排棄污泥人工濕地處理系統(tǒng)及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海水淡化排棄污泥的處理系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及海水淡化排棄污泥的處理方法。
背景技術(shù)：
近年來隨著海水淡化技術(shù)不斷進步、淡化規(guī)模的持續(xù)擴大和工程數(shù)量的增多，淡化過程本身存在的一些直接或潛在環(huán)境影響引起了人們的關(guān)注，比如在海水淡化預(yù)處理過程中，會產(chǎn)生較多的淤泥和膜處理系統(tǒng)更換下來的濾袋、膜元件等固體廢棄物，這些排棄物中含有病原體、有機無機毒害物及重金屬元素，如果不加處理隨意排放，海水中過量重金屬除直接對海洋生物造成毒害外，還由生物體富集和食物鏈傳遞，通過海產(chǎn)品進入人體并造 成危害。海水淡化后產(chǎn)生的污泥如何進行科學(xué)處理，目前一些海水淡化廠一般沒做處理就直接將污泥隨濃海水直接排出，必將對所在區(qū)域的環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種海水淡化排棄污泥人工濕地處理系統(tǒng)。本發(fā)明所要解決的又一個技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種經(jīng)濟實用的海水淡化排棄污泥人工濕地處理系統(tǒng)。本發(fā)明所要解決的又一個技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種海水淡化排棄污泥人工濕地處理方法。本發(fā)明所要解決的又一個技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種經(jīng)濟實用的海水淡化排棄污泥人工濕地處理方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種海水淡化排棄污泥人工濕地處理系統(tǒng)，包括污泥緩沖池、污泥泵、流量計及人工濕地，前述的污泥緩沖池與人工濕地之間連接有污泥管，而前述的污泥泵和流量計則設(shè)于污泥管上，前述的人工濕地包括濕地池、布泥管、集水管及自上而下依次設(shè)于濕地池內(nèi)的濕地植物、污泥層、填料層及防滲層，前述的布泥管與污泥管連接并具有出泥孔，前述的填料層自上而下依次包括第一層，采用細砂或小5樂石，顆粒大小為O. 5 Imm,厚度為10 15cm ；第二層，采用小碌石，顆粒大小為10 30mm,厚度為10 15cm;以及第三層，采用大碌石或碎石，顆粒大小為3(T50mm,厚度為2(T25cm,所述的集水管則埋設(shè)于第三層。該處理系統(tǒng)還包括一用于承接集水管內(nèi)水流的集水池，該集水池與污泥管之間連接有一用于沖洗的沖洗管，并且，所述的污泥管上設(shè)有閥門。所述的布泥管布置于濕地池一側(cè)，并且，所述布泥管的出泥孔均朝向濕地池另一偵_壁。
一種利用人工濕地處理系統(tǒng)進行海水淡化排棄污泥的處理方法，包括如下步驟①海水淡化預(yù)處理后的污泥通入污泥緩沖池，②然后經(jīng)污泥管進入人工濕地；所述的人工濕地采用間隙布泥方式運行，并且，采用四個人工濕地輪流間隙運行，運行周期為4天，工作周期為I年，人工濕地布泥量為3(T50m3/d，平均進泥負荷為O. 691kg (TS) /m2. d。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于利用人工濕地并采用合理布置的填料層來處理污泥是集污泥濃縮、脫水、降解于一體，可實現(xiàn)脫水減量、滲濾液的脫氮除磷、有機物和重金屬的去除等一系列的物理化學(xué)變化，從而對污泥實行減量化和無害化處置。同時具有低投入、低成本、易管理和處理效果穩(wěn)定等特點，是解決海水淡化剩余污泥的有效途徑。


圖1為實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中人工濕地的俯視圖。圖3為圖2中沿A-A方向的剖視圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。如圖1、圖2和圖3所示,本實施例中的海水淡化排棄污泥人工濕地處理系統(tǒng)包括污泥緩沖池1、污泥泵12、流量計14、集水池2及人工濕地3，污泥緩沖池2與人工濕地3之間連接有污泥管11，而污泥泵12和流量計14則設(shè)于污泥管11上，人工濕地3包括濕地池31、布泥管33、集水管32及自上而下依次設(shè)于濕地池內(nèi)的濕地植物(圖中無顯示)、污泥層(圖中無顯示)、填料層4及防滲層5，布泥管33與污泥管11連接并具有出泥孔，布泥管33布置于濕地池31—側(cè)，并且，布泥管33的出泥孔均朝向濕地池另一側(cè)內(nèi)壁。填料層4自上而下依次包括第一層41、第二層42及第三層43，第一層41采用細砂或小礫石，顆粒大小為O. 5 Imm,厚度為IOcm ;第二層42采用小碌石,顆粒大小為10 30mm,厚度為IOcm ;第三層43采用大礫石或碎石，顆粒大小為3(T50mm，厚度為20cm，集水管32則埋設(shè)于第三層43。防滲層5具有包括膨潤土布層51、黃泥墊層52及湯渣回填層53，防滲層參照CJJ17要求設(shè)計。集水池2用于承接集水管32內(nèi)的水流，該集水池2與污泥管11之間連接有一沖洗管21，并且，污泥管11和沖洗管21上分別設(shè)有閥門13和閥門23。海水淡化排棄污泥的處理方法，包括如下步驟①海水淡化預(yù)處理后的污泥通入污泥緩沖池，②然后經(jīng)污泥管進入人工濕地；所述的人工濕地采用間隙布泥方式運行，并且，采用四個人工濕地輪流間隙運行，每個濕地池的規(guī)格為5mX IOmX1. 5m,合計200m2，磚混結(jié)構(gòu)，運行周期為4天，工作周期為I年，人工濕地布泥量為3(T50m3/d，平均進泥負荷為
O.691kg(TS)/m2. d。間隙式運行方式給填料層的微生物構(gòu)建了充分的好氧環(huán)境，可促進污泥自身的氧化分解，可防止系統(tǒng)阻塞和降低運行成本。人工濕地采用潛流式，污泥通過布泥管沿長度方向均勻分布到人工濕地中。污泥在床體表面完成泥水的分離，污泥滲濾液在重力作用下向下滲透，通過濕地床體和底部的集水管排出濕地。人工濕地中污泥經(jīng)過多年穩(wěn)定，體積可減少90%以上。殘余污泥中包括大量難降解有機物和部分無機物質(zhì)，將使?jié)竦赝翆雍穸仍黾釉谄谀r要將多余的土層人工清理出去。
將集水池里收集的來自人工濕地系統(tǒng)的水合理再利用，用來沖洗污泥管道中在輸送過程中留下來的污泥和布泥管中的污泥，以免產(chǎn)生管道堵塞。污泥管可采用陶瓷復(fù)合耐磨管，以減小污泥摩擦阻力，從而減小泵的揚程。為減小施工難度和增加安全系數(shù)，污泥管一般采用地埋式。鋪設(shè)管道時應(yīng)注意①管道盡量鋪設(shè)在下水道附近，便于檢修或沖洗時排出沖洗水和泄空管道。②盡量減少急劇轉(zhuǎn)彎，避免水頭損失過大和減小對排泥管的沖擊。③管道坡度應(yīng)不小O. 001-0. 002，凸部設(shè)排氣閥，凹部設(shè)泄水閥。污泥水力特性及管徑的確定污泥含水率較高(約98%)，近似為牛頓流體，其流動特性接近于水流。為減小污泥所受剪力，在設(shè)計時使污泥處于紊流狀態(tài)，設(shè)計流速為1.0-2. Om/s，根據(jù)實際情況我們可采用DN=IOOmm的管道。流量計和閥門安裝在一起，用來實時檢測和控制污泥流量，以保證系統(tǒng)的正常運行。流量計主要參數(shù)型號(LDB系列)通徑DNlOOmm ;額定壓力O. 25_32Mpa ;結(jié)構(gòu)鋼混。布泥管直徑100mm ;長度45m。布泥管采用左、中、右各開一個80mm的孔，孔的朝向是直面對人工濕地的墻壁，不能朝下直接排泥，以免沖刷人工濕地系統(tǒng)。集水管直徑 150mm ;長度45m。集水管的布孔按照每隔O.1m的直徑上鉆孔，在直徑圓周上均勻鉆孔10個，以用來在人工濕地下層集水。綜合考慮污泥處理和本地優(yōu)勢濕地植物種類，選擇蘆葦作為濕地栽種植物。種植間距為15cmX 15cm。移植前先用深井水澆透填料,植苗后每天上午用生化池出水澆2小時，保證填料上有IOcm浮水。經(jīng)過40天的澆灌生長后蘆葦高度為1. 5m，移植結(jié)束，可進泥處理。濕地床表層需預(yù)留一定厚度的污泥層，用于污泥的脫水和穩(wěn)定，同時污泥保證植物的自然生長。布泥管位置略高于植物根部。填料層主要使用礫石，因其造價低廉，孔隙率高。礫石需要用自來水清洗干凈。填料配齊后，直接倒池子里面，灌水，泡上一段時間，一般不低于10天，為的是去除石頭和建池子時水泥的堿性。表I人工濕地填料層的構(gòu)成
權(quán)利要求
1.一種海水淡化排棄污泥人工濕地處理系統(tǒng)，包括污泥緩沖池、污泥泵、流量計及人工濕地，前述的污泥緩沖池與人工濕地之間連接有污泥管，而前述的污泥泵和流量計則設(shè)于污泥管上，前述的人工濕地包括濕地池、布泥管、集水管及自上而下依次設(shè)于濕地池內(nèi)的濕地植物、污泥層、填料層及防滲層，前述的布泥管與污泥管連接并具有出泥孔，前述的填料層自上而下依次包括第一層，采用細砂或小碌石，顆粒大小為O.厚度為l(Tl5cm ；第二層，采用小碌石，顆粒大小為l(T30mm,厚度為l(Tl5cm;以及第三層，采用大礫石或碎石，顆粒大小為3(T50mm，厚度為2(T25cm，所述的集水管則埋設(shè)于第三層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水淡化排棄污泥人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于該處理系統(tǒng)還包括一用于承接集水管內(nèi)水流的集水池，該集水池與污泥管之間連接有一用于沖洗的沖洗管，并且，所述的污泥管上設(shè)有閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水淡化排棄污泥人工濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述的布泥管布置于濕地池一側(cè)，并且，所述布泥管的出泥孔均朝向濕地池另一側(cè)內(nèi)壁。
4.一種利用權(quán)利要求1所述的人工濕地處理系統(tǒng)進行海水淡化排棄污泥的處理方法， 包括如下步驟①海水淡化預(yù)處理后的污泥通入污泥緩沖池，②然后經(jīng)污泥管進入人工濕地；所述的人工濕地采用間隙布泥方式運行，并且，采用四個人工濕地輪流間隙運行，運行周期為4天，工作周期為I年，人工濕地布泥量為3(T50m3/d，平均進泥負荷為O. 691kg (TS) / m2. d0
全文摘要
一種海水淡化排棄污泥人工濕地處理系統(tǒng)，包括污泥緩沖池、污泥泵、流量計及人工濕地，污泥緩沖池與人工濕地之間連接有污泥管，人工濕地包括濕地池、布泥管、集水管及自上而下依次設(shè)于濕地池內(nèi)的濕地植物、污泥層、填料層及防滲層，布泥管與污泥管連接并具有出泥孔。本發(fā)明還公開了利用該處理系統(tǒng)的處理方法。本發(fā)明的優(yōu)點在于利用人工濕地并采用合理布置的填料層來處理污泥是集污泥濃縮、脫水、降解于一體，可實現(xiàn)脫水減量、滲濾液的脫氮除磷、有機物和重金屬的去除等一系列的物理化學(xué)變化，從而對污泥實行減量化和無害化處置。
文檔編號C02F11/02GK102992563SQ20121052588
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者葉繼紅, 石一民 申請人:浙江海洋學(xué)院