人工强化滤床污水处理技术

技术依托单位

辽宁北方环境保护有限公司、辽宁省环境科学研究院

推荐部门

辽宁省环境保护产业协会

适用范围

中小城镇污水处理、污染河流水质改善。

主要技术内容

一、基本原理

人工强化生态滤床是在平流式滤床与人工湿地基础上发展起来的新型污水处理技术。其

处理原理为，污水首先通过粗格栅和细格栅以去除水中较大的悬浮物。之后根据处理水质为生活污水和地表径流的不同，污水分别进入旋流沉沙-沉淀池或净化湖，进一步去除水中的SS。这一步及其重要，要求能够去除水中大部分SS，以防止滤床堵塞。之后污水进入人工强化滤床主体，依靠滤床系统去除水中的COD、氮、磷。

人工强化生态滤床与潜流湿地的最大区别是滤床底部增加了曝气系统。普通潜流湿地内

部以缺氧环境为主，硝化作用不明显，去除效率较低。而人工强化生态滤床内部以耗氧环境为主，硝化作用明显，COD和氨氮去除效率高，滤床水力负荷和污染负荷都明显高于潜流湿地。另外，人工强化生态滤床的曝气系统可以实现气水联合反冲洗，有效防止滤床堵塞，保障滤床长期高效稳定运行。

人工强化生态滤床对污染物的净化主要由基质、植物和微生物的共同作用来完成。其中，

基质的主要贡献是对污水中磷的去除。常用的湿地基质主要有沙子、石灰石、沸石等。人工强化生态滤床中氮的去除主要依靠微生物的硝化/反硝化作用来完成。

二、技术关键

1.       强化溶氧技术

由于处理系统规模较大，如果不对其曝气系统进行优化设计，造成的能耗浪费将会十分

巨大。所以，在保证处理效果的条件下，将人工曝气和自然植物复氧技术结合，进行优化，增加水中的溶解氧同时减少曝气能耗。

2.       滤床滤料堆叠技术

人工强化生态滤床，是利用滤料的机械过滤作用和滤料表面的微生物对污染物的吸附去

除作用，达到净化水体的目的。通过筛选填料的类型和粒径、不同种类和粒径填料的搭配、确定合理的填料厚度和堆叠方式，实现净化水质的目的，同时降低整体投资和运行管理费用。

3.       滤料长期高效稳定运行技术

滤料堵塞增加运行费用和影响处理效果的重要原因。根据当地的水质水力条件，确定合

适滤料和堆叠布置方式及曝气强度，抑制滤料的堵塞，实现长期稳定高效运行。

4.       水生植物复氧和水体净化功能强化

水生植物在夏季能够明显地辅助人工曝气系统给河流及生物滤床系统复氧。同时水生植

物的根系可以附着微生物，形成小规模的水处理生态系统，所以通过适宜当地气候特征的抗寒易繁殖水生植物栽种，可以在强化处理效果的同时兼顾水体的观赏功能。

典型规模

污水处理能力：30000m³ /d。

主要技术指标及条件

一、技术指标

1.       水力负荷0.2—4.8m/d；

2.       COD负荷0.06 - 0.2kg/（m³ ·d）；

3.       气水比为（0—5）：1；

4.       处理城镇生活污水COD去除率在80%左右，氨氮去除率在70%左右。

二、条件要求

有充足、低价的土地资源。

主要设备及运行管理

一、主要设备

项目主要设备为人工强化生态滤床预处理设备，人工强化生态滤床主体设备。污水首先经过预处理去除部分污染物和大部分SS，降低污水中SS的浓度，防止滤床堵塞，然后进入人工强化生态滤床系统，依靠物理、生物净化原理处理污水。

二、运行管理

项目采用半自动设计，运行维护方便，整个工程运行维护人员控制在20人以下。在运行过程中除了需要进行日常的巡视外，每年定期检修。

投资效益分析（以黑山县污水处理厂为例，30000m³/d）

一、投资情况

总投资：3709万元。其中，设备投资1717万元。

主体设备寿命：20年。

项目运行费用：331万元/年。

二、经济效益分析

每年污水处理厂通过收取排污费，直接净效益合计328万元。投资回收期10.46年。项目实施后，可构建生态公园。

三、环境效益分析

日处理生活污水3万t，削减COD_Cr3175t/a，削减NH₃-N312t/a。