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(lái)隨著海水淡化技術(shù)不斷進(jìn)步、淡化規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大和工程數(shù)量的增多，淡化過(guò)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(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生較多的淤泥和膜處理系統(tǒng)更換下來(lái)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(jī)無(wú)機(jī)毒害物及重金屬元素，如果不加處理隨意排放，海水中過(guò)量重金屬除直接對(duì)海洋生物造成毒害外，還由生物體富集和食物鏈傳遞，通過(guò)海產(chǎn)品進(jìn)入人體并造 成危害。海水淡化后產(chǎn)生的污泥如何進(jìn)行科學(xué)處理，目前一些海水淡化廠一般沒(méi)做處理就直接將污泥隨濃海水直接排出，必將對(duì)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(wèn)題是針對(duì)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(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)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(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)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(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)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(wèn)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(jì)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(jì)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(xì)砂或小5樂(lè)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(jìn)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(jìn)入人工濕地；所述的人工濕地采用間隙布泥方式運(yùn)行，并且，采用四個(gè)人工濕地輪流間隙運(yùn)行，運(yùn)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(jìn)泥負(fù)荷為O. 691kg (TS) /m2. d。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用人工濕地并采用合理布置的填料層來(lái)處理污泥是集污泥濃縮、脫水、降解于一體，可實(shí)現(xiàn)脫水減量、滲濾液的脫氮除磷、有機(jī)物和重金屬的去除等一系列的物理化學(xué)變化，從而對(duì)污泥實(shí)行減量化和無(wú)害化處置。同時(shí)具有低投入、低成本、易管理和處理效果穩(wěn)定等特點(diǎn)，是解決海水淡化剩余污泥的有效途徑。


圖1為實(shí)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(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1、圖2和圖3所示,本實(shí)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(jì)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(jì)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(wú)顯示)、污泥層(圖中無(wú)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(xì)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(rùn)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(jì)。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(jìn)入人工濕地；所述的人工濕地采用間隙布泥方式運(yùn)行，并且，采用四個(gè)人工濕地輪流間隙運(yùn)行，每個(gè)濕地池的規(guī)格為5mX IOmX1. 5m,合計(jì)200m2，磚混結(jié)構(gòu)，運(yùn)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(jìn)泥負(fù)荷為
O.691kg(TS)/m2. d。間隙式運(yùn)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(jìn)污泥自身的氧化分解，可防止系統(tǒng)阻塞和降低運(yùn)行成本。人工濕地采用潛流式，污泥通過(guò)布泥管沿長(zhǎng)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(guò)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(guò)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(jī)物和部分無(wú)機(jī)物質(zhì)，將使?jié)竦赝翆雍穸仍黾釉谄谀r(shí)要將多余的土層人工清理出去。
將集水池里收集的來(lái)自人工濕地系統(tǒng)的水合理再利用，用來(lái)沖洗污泥管道中在輸送過(guò)程中留下來(lái)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(yáng)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(shí)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(shí)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(guò)大和減小對(duì)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(dòng)特性接近于水流。為減小污泥所受剪力，在設(shè)計(jì)時(shí)使污泥處于紊流狀態(tài)，設(shè)計(jì)流速為1.0-2. Om/s，根據(jù)實(shí)際情況我們可采用DN=IOOmm的管道。流量計(jì)和閥門安裝在一起，用來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制污泥流量，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。流量計(jì)主要參數(shù)型號(hào)(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(zhǎng)度45m。布泥管采用左、中、右各開(kāi)一個(gè)80mm的孔，孔的朝向是直面對(duì)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(zhǎng)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(gè)，以用來(lái)在人工濕地下層集水。綜合考慮污泥處理和本地優(yōu)勢(shì)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(shí)，保證填料上有IOcm浮水。經(jīng)過(guò)40天的澆灌生長(zhǎng)后蘆葦高度為1. 5m，移植結(jié)束，可進(jìn)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(shí)污泥保證植物的自然生長(zhǎng)。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(jià)低廉，孔隙率高。礫石需要用自來(lái)水清洗干凈。填料配齊后，直接倒池子里面，灌水，泡上一段時(shí)間，一般不低于10天，為的是去除石頭和建池子時(shí)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(jì)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(jì)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(xì)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(jìn)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(jìn)入人工濕地；所述的人工濕地采用間隙布泥方式運(yùn)行，并且，采用四個(gè)人工濕地輪流間隙運(yùn)行，運(yùn)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(jìn)泥負(fù)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(jì)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(kāi)了利用該處理系統(tǒng)的處理方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用人工濕地并采用合理布置的填料層來(lái)處理污泥是集污泥濃縮、脫水、降解于一體，可實(shí)現(xiàn)脫水減量、滲濾液的脫氮除磷、有機(jī)物和重金屬的去除等一系列的物理化學(xué)變化，從而對(duì)污泥實(shí)行減量化和無(wú)害化處置。
文檔編號(hào)C02F11/02GK102992563SQ20121052588
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)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(qǐng)人:浙江海洋學(xué)院