公布日：2024.01.12
申請日：2023.12.12
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/
48(2023.01)N;C02F1/42(2023.01)N
摘要
本發明提供了一種生態園林景觀污水處理方法，屬于污水處理技術領域。該生態園林景觀污水處理方法，包括以下步驟：步驟1，利用園林景觀的污水收集系統全面收集園林景觀區域產生的污水；步驟2，收集的污水進入預處理系統，以去除大顆粒物、懸浮物質和浮油，減少污水中雜質的含量；步驟3，根據處理水的最終用途，預處理后的污水進入多級人工濕地系統中的不同單元組合，通過結合不同類型的植物和填料，實現對污水中有機物、氮、磷污染物的去除或轉化；步驟4，根據處理水的最終用途，人工濕地系統的出水進入相應沉淀池以去除水中的懸浮物和膠體；步驟5，沉淀池處理后的中水進入相應消毒水道中進行紫外消毒并最終輸送至景觀水體或其他區域備用。
權利要求書
1.一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，利用園林景觀的污水收集系統全面收集園林景觀區域產生的污水；步驟2，收集的污水進入預處理系統，以去除大顆粒物、懸浮物質和浮油，減少污水中雜質的含量；步驟3，根據處理水的最終用途，預處理后的污水進入多級人工濕地系統中的不同單元組合，通過結合不同類型的植物和填料，實現對污水中有機物、氮、磷污染物的去除或轉化；步驟4，根據處理水的最終用途，人工濕地系統的出水進入相應沉淀池以去除水中的懸浮物和膠體；步驟5，沉淀池處理后的中水進入相應消毒水道中進行紫外消毒并最終輸送至景觀水體或其他區域備用，實現污水資源化的再利用，實現水資源的節約與循環利用。
2.根據權利要求1所述的一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，污水采集系統采用分布式的智能化污水收集裝置或管網，污水采集系統的設計和優化步驟包括：根據園林景觀不同區域污水的特征、水量、水質和地形條件信息，選擇適用的污水收集裝置或管網類型；根據選擇的污水收集裝置或管網的類型和規模，進行結構和參數的設計，以確保污水收集裝置或管網的功能和性能符合要求；根據污水收集裝置或管網的運行情況，進行水質監測；基于水質監測結果，將污水精確分流并輸送至相應的預處理系統。
3.根據權利要求1所述的一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，預處理系統包括依次設置的格柵、沉砂池和氣浮池，其中：格柵包括依次設置的粗格柵、中格柵或細格柵，縫隙寬度設置在3～100mm之間；沉砂池采用平流式沉砂池，長度設置在10～30m之間，寬度設置在2～5m之間，深度設置在1.5～3m之間；氣浮池的長度設置在10～20m之間，寬度設置在5～10m之間，深度設置在3～5m之間。
4.根據權利要求3所述的一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，格柵、沉砂池和氣浮池的進出入口均安裝有流量計、濁度計和pH計，以監測污水的流量、濁度和pH值參數，根據實時數據調整運行狀態，以提高預處理的效果；在每個人工濕地的進出口處安裝COD計、氨氮計、總磷計和重金屬計，以監測污水的COD、氨氮、總磷、重金屬指標，根據實時數據調整相應人工濕地的運行參數，包括水力負荷、曝氣量、植物種類和密度、填料種類和深度，以提高人工濕地的處理能力；在沉淀池的出入口設置懸浮物計，以監測污水的懸浮物；在消毒水道的出入口設置細菌計和藥物殘留計，以監測污水的細菌和藥物殘留參數，從而根據實時數據調整沉淀池的停留時間、紫外線消毒的強度和時間，以提高處理效率。
5.根據權利要求1所述的一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，多級人工濕地系統包括依次設置的五個人工濕地，分別為：表面流濕地、垂直潛流濕地Ⅰ、水平潛流濕地、垂直潛流濕地Ⅱ和水平流濕地，其中：在每個人工濕地的出水口，設置一個分流閥，以便于根據需要將出水分別輸送至下游的人工濕地或相應沉淀池；在每個人工濕地的進水口，設置一個回流閥，以便于根據需要將部分出水回流至上游的人工濕地，實現對不同污水的回流調節；在每個人工濕地的底部，設置一個排泥閥，以便于根據需要將沉積在填料中的泥沙排出，防止人工濕地的堵塞和失效；在每個人工濕地的水面，設置一個溢流口，以便于根據需要將多余的水排出，防止人工濕地的溢流和泛濫；在每個人工濕地的邊緣，設置一個觀察口，以便于根據需要觀察人工濕地的水位、水質、植物生長情況，及時發現和處理問題。
6.根據權利要求5所述的一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，處理水的最終用途包括養護用水、造景用水和消防用水，其中：養護用水采用表面流－垂直潛流－水平潛流的單元組合，利用表面流濕地的高氧化能力和垂直潛流濕地Ⅰ的高去除能力，實現對有機物、氮、磷的高效去除，再經過水平潛流濕地的進一步凈化，提高水質的穩定性和安全性；造景用水采用水平潛流－垂直潛流－水平流的單元組合，利用水平潛流濕地的高負荷能力和垂直潛流濕地Ⅱ的高氧化能力，實現對有機物、氮、磷的高效去除，再經過水平流濕地的深度處理，有效去除重金屬、病原體等污染物，提高水質的美觀性和衛生性；消防用水：采用垂直潛流－水平潛流－水平流的單元組合，利用垂直潛流濕地Ⅰ和水平潛流濕地的高氧化能力和高去除能力，實現對有機物、氮、磷的高效去除，再經過水平流濕地的深度處理，有效去除重金屬和病原體，提高水質的安全性和可靠性。
7.根據權利要求6所述的一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，表面流濕地選擇蘆葦、香蒲、菖蒲、燈心草、水葫蘆、睡蓮作為主要的植物種類，選擇土壤、砂、礫石、沸石作為主要的填料種類，植物的覆蓋率應保持在60%以上，填料的深度應在0.3～0.5m之間；垂直潛流濕地Ⅰ和垂直潛流濕地Ⅱ選擇香蒲、燈心草、風車草作為主要的植物種類，選擇礫石、沸石、石灰石、頁巖作為主要的填料種類，植物的覆蓋率應保持在80%以上，填料的深度應在0.6～1m之間；水平潛流濕地選擇蘆葦、燈心草、風車草作為主要的植物種類，選擇砂、沸石、石灰石、頁巖作為主要的填料種類，植物的覆蓋率應保持在90%以上，填料的深度應在0.8～1.2m之間；水平流人工濕地選擇蘆葦、香蒲、風車草作為主要的植物種類，選擇砂、礫石、石灰石、頁巖作為主要的填料種類，植物的覆蓋率應保持在85%以上，填料的深度應在0.8～1m之間。
8.根據權利要求1所述的一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，沉淀池包括養護用水沉淀池、造景用水沉淀池和消防用水沉淀池，其中：養護用水沉淀池的容積為100~200m3，形狀為長方形，長寬比為3～5m，深度為2～3m；造景用水沉淀池的容積為200~300m3，形狀為圓形，直徑為10～15m，深度為2～3m；消防用水沉淀池的容積為300~500m3，形狀為正方形，邊長為15～20m，深度為3～4m。
9.根據權利要求8所述的一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，消毒水道包括養護用水消毒水道、造景用水消毒水道和消防用水消毒水道，其中：養護用水消毒水道的長度為10～20m，寬度為2～4m，深度為1～2m，紫外燈管的數量為10～20個，紫外燈管的功率為40～80W；造景用水消毒水道的長度為20～30m，寬度為4～6m，深度為1～2m，紫外燈管的數量為20～30個，紫外燈管的功率為80～120W；消防用水消毒水道的長度為30～40m，寬度為6～8m，深度為1～2m，紫外燈管的數量為30～40個，紫外燈管的功率為120～160W。
10.根據權利要求9所述的一種生態園林景觀污水處理方法，其特征在于，沉淀池為層流式沉淀池，內部設置有多級分隔板和流道，以增加水流的路徑和阻力，減少水流的紊亂和擾動，提高沉淀效率，其中：分隔板為垂直于水流方向的平板，分隔板的高度為沉淀池的深度的80%，分隔板的間距為沉淀池的寬度的10%，分隔板的數量為沉淀池的長度的10%；流道為沿水流方向的槽形結構，流道的寬度為沉淀池的寬度的5%，流道的深度為沉淀池的深度的10%，流道的數量為沉淀池的長度的20%；消毒水道的出口中設置有吸附裝置，吸附裝置的填料包括依次設置的粗粒活性炭、樹脂和超細磁性微球，以廣譜高效地吸附消毒后水體中的微量有機污染物，其中：粗粒活性炭為直徑為2～5mm的顆粒狀物質，具有較大的比表面積和孔隙結構，能夠吸附水中的大分子有機物，粗粒活性炭的厚度為0.5～1m；樹脂為直徑為0.5～2mm的顆粒狀物質，具有較強的離子交換能力和選擇性，能夠吸附水中的小分子有機物，樹脂的厚度為0.5～1m；超細磁性微球為直徑為0.01～0.1mm的球形物質，具有較高的磁性和比表面積，能夠吸附水中的微量有機物，超細磁性微球的厚度為0.5～1m；吸附裝置的出口處設置有磁場發生器，以便于根據需要將吸附在超細磁性微球上的有機物釋放出來，實現超細磁性微球的再生和循環利用，其中：磁場發生器為電磁鐵，能夠產生強度為0.1～1T的磁場，磁場的方向與水流的方向垂直，磁場的作用時間為1～10min；磁場發生器的出口處設置有收集裝置，以便于收集釋放出來的有機物。
發明內容
為了克服現有技術存在的一系列缺陷，本專利的目的在于針對上述問題，提供一種生態園林景觀污水處理方法，包括以下步驟。
步驟1，利用園林景觀的污水收集系統全面收集園林景觀區域產生的污水。
步驟2，收集的污水進入預處理系統，以去除大顆粒物、懸浮物質和浮油，減少污水中雜質的含量。
步驟3，根據處理水的最終用途，預處理后的污水進入多級人工濕地系統中的不同單元組合，通過結合不同類型的植物和填料，實現對污水中有機物、氮、磷污染物的去除或轉化。
步驟4，根據處理水的最終用途，人工濕地系統的出水進入相應沉淀池以去除水中的懸浮物和膠體。
步驟5，沉淀池處理后的中水進入相應消毒水道中進行紫外消毒并最終輸送至景觀水體或其他區域備用，實現污水資源化的再利用，實現水資源的節約與循環利用。
進一步的，污水采集系統采用分布式的智能化污水收集裝置或管網，污水采集系統的設計和優化步驟包括。
根據園林景觀不同區域污水的特征、水量、水質和地形條件信息，選擇適用的污水收集裝置或管網類型。
根據選擇的污水收集裝置或管網的類型和規模，進行結構和參數的設計，以確保污水收集裝置或管網的功能和性能符合要求。
根據污水收集裝置或管網的運行情況，進行水質監測。
基于水質監測結果，將污水精確分流并輸送至相應的預處理系統。
進一步的，預處理系統包括依次設置的格柵、沉砂池和氣浮池，其中。
格柵包括依次設置的粗格柵、中格柵或細格柵，縫隙寬度設置在3～100mm之間。
沉砂池采用平流式沉砂池，長度設置在10～30m之間，寬度設置在2～5m之間，深度設置在1.5～3m之間。
氣浮池的長度設置在10～20m之間，寬度設置在5～10m之間，深度設置在3～5m之間。
進一步的，格柵、沉砂池和氣浮池的進出入口均安裝有流量計、濁度計和pH計，以監測污水的流量、濁度和pH值參數，根據實時數據調整運行狀態，以提高預處理的效果。
在每個人工濕地的進出口處安裝COD計、氨氮計、總磷計和重金屬計，以監測污水的COD、氨氮、總磷、重金屬指標，根據實時數據調整相應人工濕地的運行參數，包括水力負荷、曝氣量、植物種類和密度、填料種類和深度，以提高人工濕地的處理能力。
在沉淀池的出入口設置懸浮物計，以監測污水的懸浮物；在消毒水道的出入口設置細菌計和藥物殘留計，以監測污水的細菌和藥物殘留參數，從而根據實時數據調整沉淀池的停留時間、紫外線消毒的強度和時間，以提高處理效率。
進一步的，多級人工濕地系統包括依次設置的五個人工濕地，分別為：表面流濕地、垂直潛流濕地Ⅰ、水平潛流濕地、垂直潛流濕地Ⅱ和水平流濕地，其中。
在每個人工濕地的出水口，設置一個分流閥，以便于根據需要將出水分別輸送至下游的人工濕地或相應沉淀池。
在每個人工濕地的進水口，設置一個回流閥，以便于根據需要將部分出水回流至上游的人工濕地，實現對不同污水的回流調節。
在每個人工濕地的底部，設置一個排泥閥，以便于根據需要將沉積在填料中的泥沙排出，防止人工濕地的堵塞和失效。
在每個人工濕地的水面，設置一個溢流口，以便于根據需要將多余的水排出，防止人工濕地的溢流和泛濫。
在每個人工濕地的邊緣，設置一個觀察口，以便于根據需要觀察人工濕地的水位、水質、植物生長情況，及時發現和處理問題。
進一步的，處理水的最終用途包括養護用水、造景用水和消防用水，其中。
養護用水采用表面流－垂直潛流－水平潛流的單元組合，利用表面流濕地的高氧化能力和垂直潛流濕地Ⅰ的高去除能力，實現對有機物、氮、磷的高效去除，再經過水平潛流濕地的進一步凈化，提高水質的穩定性和安全性。
造景用水采用水平潛流－垂直潛流－水平流的單元組合，利用水平潛流濕地的高負荷能力和垂直潛流濕地Ⅱ的高氧化能力，實現對有機物、氮、磷的高效去除，再經過水平流濕地的深度處理，有效去除重金屬、病原體等污染物，提高水質的美觀性和衛生性。
消防用水：采用垂直潛流－水平潛流－水平流的單元組合，利用垂直潛流濕地Ⅰ和水平潛流濕地的高氧化能力和高去除能力，實現對有機物、氮、磷的高效去除，再經過水平流濕地的深度處理，有效去除重金屬和病原體，提高水質的安全性和可靠性。
進一步的，表面流濕地選擇蘆葦、香蒲、菖蒲、燈心草、水葫蘆、睡蓮作為主要的植物種類，選擇土壤、砂、礫石、沸石作為主要的填料種類，植物的覆蓋率應保持在60%以上，填料的深度應在0.3～0.5m之間。
垂直潛流濕地Ⅰ和垂直潛流濕地Ⅱ選擇香蒲、燈心草、風車草作為主要的植物種類，選擇礫石、沸石、石灰石、頁巖作為主要的填料種類，植物的覆蓋率應保持在80%以上，填料的深度應在0.6～1m之間。
水平潛流濕地選擇蘆葦、燈心草、風車草作為主要的植物種類，選擇砂、沸石、石灰石、頁巖作為主要的填料種類，植物的覆蓋率應保持在90%以上，填料的深度應在0.8～1.2m之間。
水平流人工濕地選擇蘆葦、香蒲、風車草作為主要的植物種類，選擇砂、礫石、石灰石、頁巖作為主要的填料種類，植物的覆蓋率應保持在85%以上，填料的深度應在0.8～1m之間。
進一步的，沉淀池包括養護用水沉淀池、造景用水沉淀池和消防用水沉淀池，其中：養護用水沉淀池的容積為100~200m3，形狀為長方形，長寬比為3～5m，深度為2～3m；造景用水沉淀池的容積為200~300m3，形狀為圓形，直徑為10～15m，深度為2～3m；消防用水沉淀池的容積為300~500m3，形狀為正方形，邊長為15～20m，深度為3～4m。
進一步的，消毒水道包括養護用水消毒水道、造景用水消毒水道和消防用水消毒水道，其中：養護用水消毒水道的長度為10～20m，寬度為2～4m，深度為1～2m，紫外燈管的數量為10～20個，紫外燈管的功率為40～80W；造景用水消毒水道的長度為20～30m，寬度為4～6m，深度為1～2m，紫外燈管的數量為20～30個，紫外燈管的功率為80～120W；消防用水消毒水道的長度為30～40m，寬度為6～8m，深度為1～2m，紫外燈管的數量為30～40個，紫外燈管的功率為120～160W。
進一步的，沉淀池為層流式沉淀池，內部設置有多級分隔板和流道，以增加水流的路徑和阻力，減少水流的紊亂和擾動，提高沉淀效率，其中：分隔板為垂直于水流方向的平板，分隔板的高度為沉淀池的深度的80%，分隔板的間距為沉淀池的寬度的10%，分隔板的數量為沉淀池的長度的10%；流道為沿水流方向的槽形結構，流道的寬度為沉淀池的寬度的5%，流道的深度為沉淀池的深度的10%，流道的數量為沉淀池的長度的20%。
消毒水道的出口中設置有吸附裝置，吸附裝置的填料包括依次設置的粗粒活性炭、樹脂和超細磁性微球，以廣譜高效地吸附消毒后水體中的微量有機污染物，其中：粗粒活性炭為直徑為2～5mm的顆粒狀物質，具有較大的比表面積和孔隙結構，能夠吸附水中的大分子有機物，粗粒活性炭的厚度為0.5～1m；樹脂為直徑為0.5～2mm的顆粒狀物質，具有較強的離子交換能力和選擇性，能夠吸附水中的小分子有機物，樹脂的厚度為0.5～1m；超細磁性微球為直徑為0.01～0.1mm的球形物質，具有較高的磁性和比表面積，能夠吸附水中的微量有機物，超細磁性微球的厚度為0.5～1m。
吸附裝置的出口處設置有磁場發生器，以便于根據需要將吸附在超細磁性微球上的有機物釋放出來，實現超細磁性微球的再生和循環利用，其中：磁場發生器為電磁鐵，能夠產生強度為0.1～1T的磁場，磁場的方向與水流的方向垂直，磁場的作用時間為1～10min；磁場發生器的出口處設置有收集裝置，以便于收集釋放出來的有機物。
與現有技術相比，本申請至少具有如下技術效果或優點。
該生態園林景觀污水處理方法通過分布式智能化污水收集系統全面收集園林景觀區域產生的污水，并根據不同區域污水特征精確分流；采用多級預處理有效去除污水中的大顆粒物、懸浮物等雜質；設置多參數在線監測裝置，實現處理過程的智能化調控；采用表面流濕地、垂直流濕地、水平流濕地等多級復合型人工濕地，高效去除污水中的COD、氮、磷等主要污染物；設置多功能水量調節系統，可以根據水質處理需求優化配置各處理單元的水量；通過深度處理去除病原體、重金屬等污染物，生成高標準的再生水。該方法結構合理、控制精確、效果好、適用面廣，既可以高效治理園林景觀污水，又可以生產各類規格的高品質再生水，實現污水的資源化利用，具有很高的經濟效益和社會效益。
（發明人：朱春亞;劉慧敏;劉青云;王海軍;張高鋒;張麗平;馬遠超;劉強;程杰;李紅麗;陳軍）
