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污水的湿地处理

2023-04-27
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一、处理规模及进出水水质


       该项工程总设计规模为3×104m3/d,其中一期工程处理规模为2×104m3/d。由于污水来源主要是市区及沿途居民的生活污水,污染物质主要为有机物,水质较稳定。


二、污水处理工艺


       该厂承担处理的污水来自市区及沿途10多个村庄,约12万居民的生活污水及少量工业废水。污水经城市管网,在重力的作用下沿8.5km的暗渠输送。暗渠对污水提供了厌氧环境(DO仅为0.4~0.6mg/L),达到了对微生物种群进行驯化与筛选的目的。


       污水流经格栅间(b=10mm),平面尺寸4.5m×2.5m。进入2个污水调蓄池(1.4m×13.2m×2.0m),使流量调节为900m3/h,流速为0.15m/s,进入提升泵房。泵房设置3台淹没式轴流泵(H=8m,W=15kW/h)。


       污水经泵站提升,进入配水渠。分水采用人工提升闸门进行配水,根据处理单元能力的不同进行周期性配水,配水周期一般为3~5d,使处理单元始终处于饱和状态。


       污水的湿地处理系统即自由水面湿地系统,其核心部分是由土壤、微生物、浮游生物及芦苇组成的处理单元。处理单元之间分布着净水支干渠。污水通过混凝土明渠及闸门进行分水。污水在处理单元内由处理单元特有的生态系统进行处理(主要是微生物的氧化分解作用),尔后经过土壤渗漏进入净水支渠。


       污水进入湿地处理单元——芦苇湿地系统,生活污水在周围筑有坝埂的芦苇湿地中,通过对配水闸门的调节,使其保持一定的深度,经过一定时间的培养,在每个单元内形成了一个相对独立的简单的生态系统,见图2。


       污水经过土壤渗漏,植物吸收,特别与地表根垫层及节根部微生物相接触后,渗入净化沟内。这一过程使污水在耐水性植物、微生物及土壤联合作用下,通过物理、化学、物理-化学及生物反应使污水得以净化,其作用机理为:


       异养菌+有机质+DO→CO2+NH3+H2O

  

       污水中污染物质的净化机理为:


       BOD的去除:BOD去除机理包括过滤、吸附和生物氧化作用,其主要氧源是大气复氧和水生维管束植物。


       SS的去除:沉淀、过滤、吸附作用。


       氮的去除:反硝化作用,挥发和作物吸收。


       磷的去除:作物的吸收和土壤的吸附固定。


       病原体的去除:吸附作用、过滤作用、生物吞噬及其它不利于病原体生存的条件。


       另外,由于净水沟是泥坝沟,沟边生有杂草,所以在沟水接近出水泵房处,设立2~3处拦草网,以保证出水水质。


       进入净水沟处理后的水达到排放标准,排入小海生态塘进行进一步稳定利用。排水泵房处,由于水源稳定,可进行集中抽水,一般每天启动3台泵抽水6~8h即可满足要求。另外,由于出水中有大量的微生物,所以集水井要求容积尽可能大,并采用周边进水方式。同时要在集水井内水泵喇叭口以上设置2~3层铁丝网,减少水流的冲击,以此消除产生生物泡沫的可能。


三、经济分析


       (1)电费:年总耗电量为25×104kWh,工业电费为0.68元/kWh,W1=17万元


       (2)人员工资:每月工资按每人980元计,处理人工费W2=980×11×12=13万元


   (3)化验及维修费:W3=8万元


   (4)办公费:W4=5万元


   (5)折旧费:土建投资偿还期为20a,设备投资偿还期为15a,电气仪表投资偿还期为8a,本工程上建投资为1200万元,设备投资为70万元,电气仪表为30万元。W5=1200/20+70/15+30/8=68万元


   (6)处理成本为:W=(17+13+8+5+68)/(360×2)=0.16元/m3


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