專利名稱：人工濕地污水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種人工濕地污水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
濕地是指被地表水或地下水長(zhǎng)期或間斷性地淹沒或飽和，并通常伴生有優(yōu)勢(shì)的水生植被與水生生物的地方。濕地具有十分強(qiáng)大的生態(tài)功能，其主要作用與用途包括生物多樣性保護(hù)，水源凈化、保護(hù)與供給，氣候調(diào)節(jié)，野生資源開發(fā)，沼澤漁業(yè)，農(nóng)業(yè)灌溉，大眾娛樂與旅游，以及生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究等諸多方面。例如，在污水凈化方面，濕地被認(rèn)為是“天然的污水凈化器”。與常規(guī)的污水處理系統(tǒng)相比，濕地技術(shù)更廉價(jià)、更易操作和更能長(zhǎng)久維持，而且?guī)缀醪恍枰幕剂虾突瘜W(xué)藥品。人工濕地是歐美于二十世紀(jì)七十年代發(fā)展起來的一項(xiàng)污水生物處理技術(shù)。它是一個(gè)獨(dú)特的植物-土壤-微生物系統(tǒng)，利用人工濕地生態(tài)系統(tǒng)中植物的富集作用或人工基質(zhì)中固有微生物，經(jīng)物理、化學(xué)和生物反應(yīng)等途徑，可以降解大部分懸浮固體物質(zhì)、有機(jī)物、氮、磷、重金屬，是一種具有高去除效率、低投資費(fèi)用、對(duì)環(huán)境破壞性小、不會(huì)造成二次污染的有效處理方法，因而在世界各國(guó)得到廣泛地應(yīng)用。目前人工濕地分為表面流人工濕地、潛流人工濕地、復(fù)合垂直流人工濕地、溝渠型人工濕地幾大類。人工濕地具有獨(dú)特而復(fù)雜的凈化機(jī)理，它能夠利用基質(zhì)-微生物-植物這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，綜合物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過過濾、吸附、共沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有害物質(zhì)的去除，同時(shí)通過營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化和無害化。濕地對(duì)有機(jī)物的作用機(jī)理是，不溶性有機(jī)物通過濕地的沉淀、過濾，可很快地被從廢水中截留下來，被微小生物利用；可溶性有機(jī)物則可通過生物膜的吸附及微生物的代謝過程去除。2002年I月30日公開的、公開號(hào)為CN1333190、申請(qǐng)?zhí)枮?0114693.9的中國(guó)發(fā)明專利“一種污水處理方法及裝置”中公開了一種污水處理方法和裝置，該方法主要特征是污水首先進(jìn)入沉淀池，然后進(jìn)入推流床再進(jìn)入濕地床，這種方法主要存在的問題是 占地面積較大。2011年3月16日授權(quán)公告的、授權(quán)公告號(hào)為CN201762212U、專利號(hào)為201020271964.7的中國(guó)實(shí)用新型專利“人工濕地污水處理系統(tǒng)”中公開了首先經(jīng)過格柵調(diào)節(jié)池過濾，然后通過三個(gè)串聯(lián)的曝氣池再通過斜管填料生物填料處理最后排入濕地，整個(gè)過程已經(jīng)接近正規(guī)的污水處理廠的處理過程，整個(gè)的建設(shè)過程繁瑣、設(shè)備繁多、維護(hù)負(fù)責(zé)復(fù)雜，喪失了利用濕地進(jìn)行生態(tài)化處理的污水的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種人工濕地污水處理系統(tǒng)。該人工濕地污水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效除去污水中的有機(jī)物、無機(jī)物等污染物，有效提高濕地壽命和承載能力。針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種人工濕地污水處理系統(tǒng)，包括蓄水池及依次通過污水泵連接的格柵池、渦流凈水裝置、人工增氧濕地系統(tǒng)及集水池，待處理的污水由蓄水池進(jìn)入用于濾掉大的懸浮物及漂浮的油污的格柵池，格柵池內(nèi)的污水通過污水泵依次輸入進(jìn)渦流凈水裝置、人工增氧濕地系統(tǒng)及集水池內(nèi)。所述渦流凈水裝置包括絮凝反應(yīng)單元、澄清單元及污泥濃縮單元，其中絮凝反應(yīng)單元與澄清單元連通，所述污泥濃縮單元位于絮凝反應(yīng)單元和澄清單元的下方、并與絮凝反應(yīng)單元和澄清單元連通；污水由絮凝反應(yīng)單元進(jìn)入澄清單元，凈化后的污水位于澄清單元的上部，沉淀后的污泥落入污泥濃縮單元。所述絮凝反應(yīng)單元包括第一反應(yīng)室和第二反應(yīng)室，其中第一反應(yīng)室的內(nèi)部設(shè)置有渦流反應(yīng)器、且底部連接有進(jìn)水管，所述第二反應(yīng)室的內(nèi)部設(shè)置有沉淀器、且頂部與第一反應(yīng)室的頂部連通，第二反應(yīng)室的底部與澄清單元和污泥濃縮單元連通。所述渦流反應(yīng)器為多個(gè)，各渦流反應(yīng)器均為表面開設(shè)有多個(gè)通孔的空心球。所述第一反應(yīng)室和第二反應(yīng)室均為圓柱體狀、且第一反應(yīng)室嵌套在第二反應(yīng)室內(nèi)，所述第一反應(yīng)室的外壁與第二反應(yīng)室的內(nèi)壁之間留有間隙。所述澄清單元包括澄清分離室、集水槽及沉淀器，其中澄清分離室的內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)沉淀器，所述集水槽設(shè)置于澄清分離室的外側(cè)上部，集水槽與澄清分離室之間設(shè)有閥門，澄清分離室的底部與第二反應(yīng)室的底部和污泥濃縮單元連通。所述沉淀器包括多個(gè)傾斜設(shè)置的斜板，斜板上設(shè)有粗糙面或波紋。所述污泥濃縮單元包括污泥濃縮室、刮泥機(jī)、污泥斗及排泥管，其中刮泥機(jī)設(shè)置于污泥濃縮室的內(nèi)部底面，所述污泥濃縮室的上部與絮凝反應(yīng)單元和澄清單元連通、底部設(shè)有污泥斗，所述污泥斗與排泥管連接。所述人工增氧濕地系統(tǒng)包括基質(zhì)和自動(dòng)增氧裝置，所述自動(dòng)增氧裝置為多個(gè)插入基質(zhì)內(nèi)的增氧導(dǎo)氣管，各增氧導(dǎo)氣管的一端露于基質(zhì)的外面、并與空氣連通，另一端通過多個(gè)設(shè)置于基質(zhì)內(nèi)不同深度的平行與地面的橫管連通，各橫管上設(shè)有多個(gè)溶氧孔。所述基質(zhì)包括從上到下設(shè)置的礫石層和人工混合層，其中人工混合層由沸石、蛭石和煤渣混合配制rfu 。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:1.本實(shí)用新型綜合目前多種人工濕地處理方式的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以對(duì)污水中的無機(jī)富營(yíng)養(yǎng)化元素進(jìn)行高效清除，還可以對(duì)污水中的有機(jī)物及重金屬污染物進(jìn)行有效分解吸附，使單位面積污水凈化效率大幅度提高，從而讓凈化后出水水質(zhì)達(dá)到深度處理標(biāo)準(zhǔn)。2.本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的人工濕地處理技術(shù)相比，占地面積可以節(jié)約50%以上，單位面積處理效率可以提高70%以上，出水水質(zhì)穩(wěn)定。3.本實(shí)用新型完全采用自然式技術(shù)方法對(duì)污水進(jìn)行凈化處理，無二次污染。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；圖2為本實(shí)用新型中渦流凈水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型中渦流反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型中人工增氧濕地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1為刮泥機(jī)電機(jī)，2為第一反應(yīng)室，3為第二反應(yīng)室，4為集水槽，5為沉淀器，6為澄清分離室，7為刮泥機(jī),8為進(jìn)水管,9為污泥濃縮室，10為排泥管，11為渦流反應(yīng)器，12為出水管，13為污泥斗，14為人工濕地入水管，15為淺根系植物，16為增氧導(dǎo)氣管，17為溶氧孔，18為人工濕地出水管，19為碌石層,20為人工混合層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。如圖1所示，本實(shí)用新型包括蓄水池及依次通過污水泵連接的格柵池、渦流凈水裝置、人工增氧濕地系統(tǒng)及集水池，待處理的污水從蓄水池進(jìn)入格柵池，格柵池內(nèi)的污水通過污水泵依次輸入進(jìn)用于濾掉大的懸浮物及漂浮的油污的格柵池、用于除去小的懸浮污染物的渦流凈水裝置、人工增氧濕地系統(tǒng)及集水池。經(jīng)過格柵池過濾的污水通過污水泵輸入到渦流凈水裝置中。如圖2所示，所述渦流凈水裝置包括絮凝反應(yīng)單元、澄清單元及污泥濃縮單元，其中絮凝反應(yīng)單元包括第一反應(yīng)室2和第二反應(yīng)室3，第一反應(yīng)室2的內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)渦流反應(yīng)器11、且底部連接有進(jìn)水管8。渦流反應(yīng)器11為表面開設(shè)有多個(gè)通孔的厚質(zhì)的空心球，材料為耐酸堿、耐腐蝕材料。渦流反應(yīng)器11的表面開孔率為60%，表面開設(shè)的通孔為圓形或橢圓形，優(yōu)選為表面孔徑及形狀不規(guī)則的圓形，如圖3所示。渦流反應(yīng)器11用于對(duì)進(jìn)水管8流入的混凝劑和水進(jìn)行一次絮凝反應(yīng)，生成絮凝體，絮凝體中包裹有雜質(zhì)，渦流反應(yīng)器11的數(shù)目根據(jù)第一反應(yīng)室2所需的速度梯度來決定。第二反應(yīng)室3的內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)沉淀器5、且頂部與第一反應(yīng)室2的頂部連通，第二反應(yīng)室3的底部為開放式，即與澄清單元和污泥濃縮單元連通。為提高渦流凈水裝置內(nèi)部空間的利用率，第一反應(yīng)室2和第二反應(yīng)室3均為圓柱體、且第一反應(yīng)室2嵌套在第二反應(yīng)室3內(nèi)，第一反應(yīng)室2的外壁與第二反應(yīng)室3的內(nèi)壁之間留有環(huán)形間隙。所述澄清單元包括澄清分離室6、集水槽4及沉淀器5，其中澄清分離室6的內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)沉淀器5，集水槽4設(shè)置于澄清分離室6的外側(cè)上部、并與出水管12連接，集水槽4與澄清分離室6之間設(shè)有控制其連通的閥門，由出水管12排出有機(jī)污染物和重金屬污染物大量降低的污水。澄清分離室6的底部與第二反應(yīng)室3的底部和污泥濃縮單元連通。沉淀器5用于沉淀污水中的顆粒物質(zhì)，包括多個(gè)傾斜設(shè)置的斜板，該斜板的水平傾角設(shè)置為60°，斜板上設(shè)有粗糙面或波紋。所述污泥濃縮單元包括污泥濃縮室9、刮泥機(jī)7、污泥斗13及排泥管10，其中刮泥機(jī)7設(shè)置于污泥濃縮室9的內(nèi)部底面，污泥濃縮室9的上部與第二反應(yīng)室3的底部和澄清分離室6的底部連通、底部設(shè)有污泥斗13，污泥斗13與排泥管10連接。第二反應(yīng)室3和澄清分離室6內(nèi)產(chǎn)生的絮凝體和顆粒物質(zhì)由于重力作用沉入污泥濃縮室9的底部、并通過污泥斗13和排泥管10排出。經(jīng)過渦流凈水裝置凈化的污水通過污水泵輸入、由人工濕地入水口 14進(jìn)入到人工增氧濕地系統(tǒng)中。如圖4所示，所述人工增氧濕地系統(tǒng)包括基質(zhì)和自動(dòng)增氧裝置，所述基質(zhì)包括從上到下設(shè)置的礫石層19和人工混合層20，其中人工混合層20由沸石、蛭石和煤渣混合配制而成。配填入濕地池中時(shí)，按照上面密實(shí)下面疏松，上面顆粒細(xì)小，下面顆粒粗大的原則。其中優(yōu)選粒徑為蛭石0.2 1.5cm,沸石1.4 2.5cm,煤洛3 7cm,碌石直徑為4 8cm。濕地上種植適合的淺根系的濕地植物15，污水通過層層基質(zhì)垂直滲透吸附一部分重金屬污染物，生長(zhǎng)于基質(zhì)中的植物根系及微生物菌群的硝化能力重點(diǎn)去除氮氨類無機(jī)物，經(jīng)過垂直流人工濕地池處理后的污水中懸浮顆粒物含量急劇降低。很多的化學(xué)污染物和重金屬離子都需要通過氧氣的作用進(jìn)行分解，濕地對(duì)有害污染物的分解能力與氧氣的溶解度有直接關(guān)系。所述自動(dòng)增氧裝置為多個(gè)插入基質(zhì)內(nèi)的增氧導(dǎo)氣管16，各增氧導(dǎo)氣管16的一端露于基質(zhì)的外面、并與空氣連通，另一端插入到基質(zhì)的底部、并通過多個(gè)設(shè)置于基質(zhì)內(nèi)不同深度的平行與地面的橫管連通，各橫管上設(shè)有密集的溶氧孔17。本實(shí)施例增氧導(dǎo)氣管16采用PVC管。通過PVC增氧導(dǎo)氣管16和下端的溶氧小孔17將空氣中的氧氣導(dǎo)入到人工濕地的底部。這樣的設(shè)計(jì)使氧氣的溶解量增大，使?jié)竦刂参锖臀⑸飳?duì)有害物質(zhì)的分解代謝能力也相應(yīng)增加，提高了人工濕地的凈化污水的能力和濕地的使用壽命。經(jīng)凈化的污水，由人工濕地出水管18排出。經(jīng)人工增氧濕地系統(tǒng)凈化的污水由人工濕地出水管18排出，并通過污水泵輸入到集水池中。
權(quán)利要求1.一種人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括蓄水池及依次通過污水泵連接的格柵池、渦流凈水裝置、人工增氧濕地系統(tǒng)及集水池，待處理的污水由蓄水池進(jìn)入用于濾掉大的懸浮物及漂浮的油污的格柵池，格柵池內(nèi)的污水通過污水泵依次輸入進(jìn)渦流凈水裝置、人工增氧濕地系統(tǒng)及集水池內(nèi)。
2.按權(quán)利要求1所述的人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述渦流凈水裝置包括絮凝反應(yīng)單元、澄清單元及污泥濃縮單元，其中絮凝反應(yīng)單元與澄清單元連通，所述污泥濃縮單元位于絮凝反應(yīng)單元和澄清單元的下方、并與絮凝反應(yīng)單元和澄清單元連通；污水由絮凝反應(yīng)單元進(jìn)入澄清單元，凈化后的污水位于澄清單元的上部，沉淀后的污泥落入污泥濃縮單元。
3.按權(quán)利要求2所述的人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述絮凝反應(yīng)單元包括第一反應(yīng)室(2)和第二反應(yīng)室(3)，其中第一反應(yīng)室(2)的內(nèi)部設(shè)置有渦流反應(yīng)器(11)、且底部連接有進(jìn)水管(8)，所述第二反應(yīng)室(3)的內(nèi)部設(shè)置有沉淀器(5)、且頂部與第一反應(yīng)室(2)的頂部連通，第二反應(yīng)室(3)的底部與澄清單元和污泥濃縮單元連通。
4.按權(quán)利要求3所述的人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述渦流反應(yīng)器(11)為多個(gè)，各渦流反應(yīng)器(11)均為表面開設(shè)有多個(gè)通孔的空心球。
5.按權(quán)利要求3所述的人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述第一反應(yīng)室(2)和第二反應(yīng)室(3)均為圓柱體狀、且第一反應(yīng)室(2)嵌套在第二反應(yīng)室(3)內(nèi)，所述第一反應(yīng)室⑵的外壁與第二反應(yīng)室⑶的內(nèi)壁之間留有間隙。
6.按權(quán)利要求3所述的人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述澄清單元包括澄清分離室出)、集水槽(4)及沉淀器(5)，其中澄清分離室￠)的內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)沉淀器(5)，所述集水槽(4)設(shè)置于澄清分離室(6)的外側(cè)上部，集水槽(4)與澄清分離室(6)之間設(shè)有閥門，澄清分離室出)的底部與第二反應(yīng)室(3)的底部和污泥濃縮單元連通。
7.按權(quán)利要求3或 6所述的人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述沉淀器(5)包括多個(gè)傾斜設(shè)置的斜板，斜板上設(shè)有粗糙面或波紋。
8.按權(quán)利要求2所述的人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述污泥濃縮單元包括污泥濃縮室(9)、刮泥機(jī)(7)、污泥斗(13)及排泥管(10)，其中刮泥機(jī)(7)設(shè)置于污泥濃縮室(9)的內(nèi)部底面，所述污泥濃縮室(9)的上部與絮凝反應(yīng)單元和澄清單元連通、底部設(shè)有污泥斗(13)，所述污泥斗(13)與排泥管(10)連接。
9.按權(quán)利要求1所述的人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述人工增氧濕地系統(tǒng)包括基質(zhì)和自動(dòng)增氧裝置，所述自動(dòng)增氧裝置為多個(gè)插入基質(zhì)內(nèi)的增氧導(dǎo)氣管(16)，各增氧導(dǎo)氣管(16)的一端露于基質(zhì)的外面、并與空氣連通，另一端通過多個(gè)設(shè)置于基質(zhì)內(nèi)不同深度的平行與地面的橫管連通，各橫管上設(shè)有多個(gè)溶氧孔(17)。
10.按權(quán)利要求9所述的人工濕地污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述基質(zhì)包括從上到下設(shè)置的礫石層(19)和人工混合層(20)，其中人工混合層(20)由沸石、蛭石和煤渣混合配制rfu 。
專利摘要本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種人工濕地污水處理系統(tǒng)。包括蓄水池及依次通過污水泵連接的格柵池、渦流凈水裝置、人工增氧濕地系統(tǒng)及集水池，待處理的污水由蓄水池進(jìn)入用于濾掉大的懸浮物及漂浮的油污的格柵池，格柵池內(nèi)的污水通過污水泵依次輸入進(jìn)渦流凈水裝置、人工增氧濕地系統(tǒng)及集水池內(nèi)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效除去污水中的有機(jī)物、無機(jī)物等污染物，有效提高濕地壽命和承載能力。
文檔編號(hào)C02F9/14GK202912804SQ20122053054
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者盧麟麟, 苗永剛, 鄒江寧, 薛勁松, 趙巖, 董博, 李冬燁 申請(qǐng)人:遼寧山水城市園林景觀有限公司