CN100497197C - 多组份填料基质潜流湿地净化处理设备及潜流湿地净化方法 - Google Patents

多组份填料基质潜流湿地净化处理设备及潜流湿地净化方法 Download PDF

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CN100497197C CNB2007100564894A CN200710056489A CN100497197C CN 100497197 C CN100497197 C CN 100497197C CN B2007100564894 A CNB2007100564894 A CN B2007100564894A CN 200710056489 A CN200710056489 A CN 200710056489A CN 100497197 C CN100497197 C CN 100497197C
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Abstract

本发明是多组份填料基质潜流湿地净化处理设备及潜流湿地净化方法。湿地净化处理池整体呈立方箱体形,中部设置分隔池壁分隔成下行池和上行池,池内均匀充填填充基质层,填充基质层为粗粒径层、高效去磷层和中粒径层,下行池和上行池交替填充,或者在湿地净化处理池两侧内壁的粗粒径层之间截面积呈梯形和倒梯形交错堆置,至少堆置2组以上,通过不同粒径渗滤材料的组合,池内的沿程渗透系数不同,形成波浪式的水流运行形态,污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程。本发明设计科学,结构合理,投资省,工期短,见效快,水处理运行成本低,管理方便,潜流湿地净化处理池在地表以下,一年四季都能净化处理,不易产生臭味和蚊蝇,达到美化城市的目的。

Description

多组份填料基质潜流湿地净化处理设备及潜流湿地净化方法 技术领域
本发明涉及一种潜流湿地净化处理设备,尤其涉及一种多组份填料基质 潜流湿地净化处理设备及潜流湿地净化方法。 背景技术
20世纪70年代以来,人工湿地水处理技术开始受到人们的关注,具有 低投资、低能耗等优点,成为水环境技术的研究热点。潜流湿地属于人工湿 地污水处理的新技术,是人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统。
目前,现有的潜流湿地包括三个关键组成部分:植物、微生物、基质。 人工建造不同粒径的填料为基质形成基床的床体,床体表面种植高效去污的 耐水植物,扎根于基质床体内,基质支持着这些植物的根系,而基质和植物 根系又为各种微生物提供附着的载体,在基质和植物根系表面形成微生物膜, 水体以潜流形式渗过长有植物的潜层多孔滤床,基质床体内浸满了水体,通 过潜流湿地中的物理、化学和生物作用,优化组合来完成对水体的净化。但_ 仍存在很多缺陷和不足,潜流湿地中的植物和微生物受气候影响较大,特别 是在北方城市水环境改善中,由于冬季水冻期影响,布水层结冰造成湿地系 统不能运行;潜流湿地中的微生物依靠在运行过程中自然形成,不能人工投 加高效微生物菌,潜流湿地中微生物降解的作用不能得到充分发挥,特别是 湿地建成初期处理效果较差,春季微生物恢复过程緩慢。潜流湿地内部在溶 解氧含量较低的情况下,造成表层好氧区的好氧微生物作用减弱,出水的水 质较差,出水溶解氧浓度较低,不利于受纳水体的自净。基质填料大多采用 砾石填料床为主,基质填料的品种和组成结构比较单一,基质填料的组份单 一形成渗透系统较均一,水体的运行过程为简单水平运动,上、下水体交换 较差,造成上层好氧和下层厌气区水流交换较弱,导致净化处理效果下降。 部分水平流湿地为增加上下层水体的交换和延长水流路径,在湿地处理池底 部人为的设置阻水堰,虽然增加上下层水体的交换强度以及延长水流路径, 但容易形成死水区,造成整体净化处理的效率下降。
发明内容
本发明的主要目的在于解决上述潜流湿地存在的问题,提供一种通过不 同組份、不同粒颗级配的填料基相互组合, 一方面充分发挥不同填料层去除 不同污染的优势,另一方面不同粒径渗滤材料的组合,形成波浪式的水流运 行形态,反复进行厌氧和耗氧,提高处理效果的多组份填料基质潜流湿地净 化处理设备及潜流湿地净化方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明通过不同组份、不同粒颗级配的填料基相互组合, 一方面充分发 挥不同填料层对不同污染的去除优势,特別是高效去磷填料的应用,增加湿地系统的去磷效果,使潜流湿地系统对各种污染物的整体去除达到最佳状态; 另一方面,通过湿地净化处理池中不同粒径渗滤材料的组合,使得处理池内 部沿程渗透系数不均匀,形成波浪式的水流运行形态,使污水水体在被处理 过程中反复经过厌氧和耗氧的过程,最大程度的提高净化处理效果;此外, 在布水区和收水区采用大孔隙率填料,防止有机物和悬浮颗粒物淤积对管道 层的堵塞。潜流湿地的填料主要由三种组份的填料按一定比例相互组合而成, 三种填料组份分别为:粗粒径填料,高效去磷填料组,中粒径填料份。三种 组份的填料结构分为垂直流潜流湿地结构和水平流潜流湿地结构。
湿地净化处理池整体呈立方箱体形,湿地净化处理池由中部设置分隔池 壁,把湿地净化处理池分隔成下行池和上行池,下行池和上行池内均勾充填 填充基质层,湿地净化处理池的池壁高于填充基质层的上表面,充填填充基 质层要没过布水管和收水管,湿地净化处理池的上端部处于地表以下,水体 始终在地表下的湿地净化处理池内运行。
潜流湿地净化处理设施大部分处理是在地表以下进行,非常适合较冷气候 的华北地区, 一年四季都比天然湿地处理效果好,而且不易产生臭^^未和蚊子, 解决生态处理技术在北方不能广泛应用的技术难题。湿地净化处理池用分隔 池壁划分为两个部分,即分隔成下行池和上行池,下4亍池和上行池内均匀充
填填充基质,利用水流的特性,让水体从下行池运行到上行池,有效地进4亍 污水净化处理。
填充基质层上部种植水陆两栖种植物,种植物的根系扎于填充基质层内, 填充基质层固定种植物的根系,填充基质层为粗粒径层、高效去磷层和中粒 径层。
中的污染物质,达到净化水体的目的。在填充基质上种植可高效去除氮磷、 多年生耐寒的草本植物,利用净化处理池和植物过滤和吸收污水中污染物质 的原理, 一方面被滤物质在通过填充基质表面发生截留、沉积、桥接作用, 而且在填充基质深处还有絮凝、吸附作用发生,从而促使颗粒聚集,整个填 充基质都能截留水体中的悬浮固体;另一方面,采用填充基质种植技术,通 过植物根系的吸收作用,可大幅度地去除富营养化水体中主要养分氮、磷元 素,对污水水体中难以降解的重金属元素,也有一定的吸附作用。
水生、湿生植物通过直接吸收营养物质(N、 P)和富集重金属,达到
去除水体的污染物,通过植物体的收割把污染物从水体中移出,实现对水 体的净化。水生、湿生植物通过光合作用和输氧过程将氧气释放到水体中, 增加水体中溶解氧含量,提高水体的自净能力。水生、湿生植物通过它感 作用和营养物质的吸收,抑制藻类生长,防止水体富营养化,水生植物的 生长为低成本、高效率的水体净化提供了条件,便于后期的植物维护和管理。
下4亍池和上行池的上下两端部各自填充粗粒径层,下行池的粗粒径层之 间由上往下交替填充中粒径层和高效去磷层,通过不同粒径渗滤材料的组合,湿地净化处理池内的沿程渗透系数不同,形成波浪式的水流运行形态,污7jC 水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程,提高净化处理效果,上 行池的粗粒径层之间由下往上交替填充中粒径层和高效去磷层,高效去磷层 中含有丰富的铁离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处 理系统的除磷效果,中粒径层比表面积大,对微生物附着提供良好的界面, 形成微生物膜,由于中粒径层的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微生物
膜的接解反应时间,具有去除COD和TN效果。
下行池和上行池的上、下层管道层均填充粗粒径构成粗粒径层,布水管、 收水管和连通水管位于粗粒径层的中部,由于该层填料孔径较大,渗透系数 高,填料对水流阻力相对较小,保证湿地系统布水和收水的均匀性,同时防 止污染物对水管的堵塞。在上、下两层粗粒径填料的粗粒径层之间,由高效 去磷层和中粒径层相间组合形成若干填料组层。在潜流湿地表面种植物大型 的水陆两栖种植物,种植物扎根于填料基质层内。
下行池的上部至少设置1根以上布水管,布水管贯穿下行池的上部,布 水管埋设在下行池上部的粗粒径层内,上行池的上部设置收水管,收水管贯 穿下行池的上部,收水管埋设在上行池上部的粗粒径层内,下行池的布水管 高于上行池的收水管,粗粒径层的填料的孔径大,渗透系数高,对水体的阻 力小,保证湿地系统布水和收水的均勻性,同时防止污染物堵塞布水管和收 水管。
下行池的上部设置管道层,管道层均填充粗粒径填料构成粗粒径层,布水
管埋设在粗粒径层内,粗粒径层孔径较大,渗透系数高,对水流阻力相对4支
小,保证湿地净化处理池系统布水的均勻性,防止污染水体中污染物对水管 的堵塞。潜流湿地表面种植大型的水陆两栖种植物,种植物的根系扎根于填 料基质层内。
布水管的一端部与进水管相连接,进水管上设置控制闸阀,收水管的 另一端部与出水管相连接,出水管上设置控制闸阀。湿地净化处理池的底
部设置连通水管,连通水管贯穿下行池和上行池的底部,埋设在下行池和 上行池下部的粗粒径层内,连通水管连通下行池和上行池。
布水管位于下行池的上部,布水管与进水管相连接,水体通过进水管 和布水管均匀地向下行池布水,下行池和上行池内都填有粗粒径层,水体
在下行池内由于重力作用,由上至下緩緩流过粗粒径层,到达下行池底部。 在由上至下的流经过成中,下行池的上部种植物的根系和填充基质为微生 物提供附着载体,微生物在种植物的根系和填充基质的表面形成微生物膜, 降解水体中的污染物。湿地净化处理池的底部设置连通水管,连通水管连 通下行池和上行池,水体可以很顺畅的从下行池进入上行池,进行再度净 化处理。水体进入上行池由于下行池内水体的重力作用,水体在上行池由 下至上緩緩流过粗粒径层,到达上行池的上部。在由下至上的流经过成中, 上行池的上部种植物的根系和填充基质为微生物提供附着栽体,微生物在 种植物的根系和填充基质的表面形成微生物膜,降解水体中的污染物。当水体到达上行池上部的粗粒径层,埋设在粗粒径层内的收水管收集净化处 理后的水体,收集起来的水体从出水管排出。
湿地净化处理池整体呈立方箱体形,湿地净化处理池内均匀充填填充 基质层,湿地净化处理池的池壁高于填充基质层的上表面,湿地净化处理 池的上端部处于地表以下,水体始终^地表下的湿地净化处理池内运行。
潜流湿地^化处理设施大部分处理是在地表以下进行,非常适合较冷 气候的华北地区, 一年四季都比天然湿地处理效果好,而且不易产生臭P未 和蚊子,解决生态处理技术在北方不能广泛应用的技术难题。
填充基质层上部种植水陆两栖种植物,种植物的根系扎于填充基质层 内,填充基质层固定种植物的根系,填充基质层为粗粒径层、高效去磷层 和中粒径层,通过不同粒径渗滤材料的组合,湿地净化处理池内的沿程渗 透系数不同,形成波浪式的水流运行形态,污水水体在净化处理过程中反 复经过厌氧和耗氧的过程,提高处理效果。
体中的污染物质,达到净化水体的目的。在填充基质上种植可高效去除氮 磷、多年生耐寒的草本植物,利用净化处理池和植物过滤和吸收污水中污 染物质的原理, 一方面被滤物质在通过填充基质表面发生截留、沉积、桥 接作用,而且在填充基质深处还有絮凝、吸附作用发生,从而促使颗粒聚
集,整个填充基质都能截留水体中的悬浮固体;另一方面,采用填充基质 种植技术,通过植物根系的吸收作用,可大幅度地去除富营养化水体中主 要养分氮、磷元素,对污水水体中难以降解的重金属元素,也有一定的吸 附作用。水生、湿生植物通过直接吸收营养物质(N、 P)和富集重金属, 达到去除水体的污染物,通过植物体的收割把污染物从水体中移出,实现 对水体的净化。水生、湿生植物通过光合作用和输氧过程将氧气释放到水
体中,增加水体中溶解氧含量,提高水体的自净能力。水生、湿生植物通 过它感作用和营养物质的吸收,抑制藻类生长,防止水体富营养化,水生 植物的生长为低成本、高效率的水体净化提供了条件,便于后期的植物维 护和管理。
湿地净化处理池一端的上部沿湿地净化处理池的池壁设置布水管,布 水管埋设在粗粒径层内,布水管与进水管相连接,湿地净化处理池另一端 的下部沿湿地净化处理池的池壁设置收水管,收水管埋设在粗粒径层内, 收水管与出水管相连接,粗粒径层的填料的孔径大,渗透系数高,对水体 的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均匀性,同时防止污染物堵塞布水 管和收水管。
粗粒径层埋设布水管和收水管,由于粗粒径层的孔径较大,渗透系数 高,粗粒径层对水体的阻力相对较小,同时防止污染物堵塞布水管和收水 管,有效地进行污水净化处理。进水管上设置进水控制闸阀,出水管上设 置出水控制闸阀,控制流经进水管的水体的流向和流量。
湿地净化处理池一側内壁堆置粗粒径层,粗粒径层截面积成直角梯形,上部的布水管,湿地净化处理池另 一侧内壁堆 置粗粒径层,粗粒径层截面积成直角梯形,粗粒径层埋设湿地净化处理池下 部的收水管。
湿地净化处理池内堆置的粗粒径层整体截面积为直角梯形,粗粒径层 埋设布水管和收水管,由于粗粒径层的孔径较大,渗透系数高,粗粒径层 对水体的阻力相对较小,同时防止污染物堵塞布水管和收水管,有效地进 行污水净化处理。
堆置在湿地净化处理池两侧内壁的粗粒径层之间截面积呈梯形和倒斗弟
形交错堆置高效去磷层和中粒径层,在湿地净化处理池内至少堆置2组以 上高效去磷层和中粒径层,高效去磷层中含有丰富的铁离子和铝离子,促 进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处理系统的除磷效果,中粒径层比 表面积大,对微生物附着提供良好的界面,形成微生物膜,由于中粒径层 的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微生物膜的接解反应时间,具有去 除COD和TN效果。
高效去磷层和中粒径层在湿地净化处理池两侧内壁的粗粒径层之间呈 梯形和倒梯形交错堆置,通过湿地净化处理池中不同粒径渗滤材料的组合, 水体在湿地净化处理池内沿程渗透系数不均匀,形成波浪式的水流运行形 态,使污水水体在处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程,提高净化处理 效果。
湿地净化处理池的截面积为矩形、梯形、圓形、半圓形、多边形、不 规则多边形,至少采用l种以上。
每个净化处理池的形状可根据景观要求和地形条件确定,可以是矩形、 梯形、半圆形,或其它形状。
充填在湿地净化处理池内的填充基质为粗粒径层、高效去石舞层和中4立 径层,粗粒径层为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩,粒径大、表面较光滑、 水流阻力小,粒径为40-60mm,至少采用1种以上,孔隙率为35-45%,渗 透系数50-60cm/s,干容重1.6-1.8g/cm3,占总填料体积的5-20。
中粒径层为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩,粒径中等、比表面积大、 容易形成微生物膜,粒径为20-40mm,至少采用1种以上,孔隙率为45-55%, 渗透系数20-40cm/s,干容重1.5-1.7g/cm3,占总填料体积的20-60;
高效去磷层为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩含有丰富的铁离子和铝 离子,粒径中等、含有丰富的铁离子和铝离子,粒径为10-25mm,至少采 用1种以上,孔隙率为40-50%,渗透系数5-15cm/s,干容重1,3-1.4g/cm3, 占总填料体积的20-70。高效去磷层的成分是由下列重量配比组分组成:二 氧化硅(Si02) 35-40份,氧化铝(A1203) 10-20份,氧化铁(Fe203) 11-27 份,氧化钙(CaO) 15-22份,氧化镁(MgO) 4-8份,氧化钾(K20) 1-2 份,氧化钠(Na2Q) l-1.5份,见表l。
表l各组份填料特性及所占比例
10<table>table see original document page 11</column></row> <table>湿地净化处理池的填充基质上表层种植的种植物为水陆两栖植物,水 陆两栖植物采用水生植物中挺水植物,挺水植物为黄花鹜尾、千屈菜、泽 开、香蒲、水葱、美人蕉,至少种植l种以上。
在湿地净化处理池的填充基质上部均种植水陆两栖种植物,种植物的 根系扎于填充基质内,填充基质为种植物生长提供支撑,同时,种植物的 根系和填充基质又为微生物提供附着载体,微生物在种植物的根系和填充 基质表面形成微生物膜,增强对水体中污染物降解。
潜流湿地的填料主要由三种组份的填料按一定比例相互组合而成,三
种填料组份分别为:粗粒径填料,高效去磷填料组,中粒径填料份。三种 组份的填料结构分为垂直流潜流湿地结构和水平流潜流湿地结构,垂直流 潜流湿地结构和水平流潜流湿地结构的净化处理方法也各异,垂直流潜流 湿地结构的净化处理方法如下。
打开湿地净化处理池的进水管上的控制闸阀和出水管上的控制闸阀, 把待处理的污水水体通过进水管引入湿地净化处理池内的布水管,在下行 池的上部对下行池内布水。水体由布水管自流出充满下行池上部的粗粒径 层,粗粒径层的填料的孔径大,渗透系数高,对水体的阻力小,保证湿地 系统布水和收水的均勾性,同时防止污染物堵塞布水管。
把进水管和出水管上的控制闸阀打开,待处理污水水体由进水管引入 流入布水管,进水管流量大小通过控制闸进行控制。布水管位于下行池的 上部,水流通过布水管均勻地向下行池布水,下行池和上行池内匀填有填充基质,水体在下行池内由于重力作用由上至下緩緩流过内部的填充基质, 到达下行池底部。
流入下行池内的水体由于重力作用由上至下緩緩流经高效去磷层和中 粒径层到达下行池底部的粗粒径层。在流经下行池的过程中,下行池的上 部种植物的根系和填充基质层为微生物提供附着栽体,微生物在种植物的
根系和填充基质层的表面形成微生物膜,降解水体中的污染物,高效去石粦 层中含有丰富的铁离子和铝离子,促进污水中的礴形成絮凝沉淀,提高净
化处理系统的除磷效果,中粒径层比表面积大,对微生物附着提供良好的 界面,形成微生物膜,由于中粒径层的孔隙度大,水体停留时间长,延长
了微生物膜的接解反应时间,具有去除COD和TN效果。
水体在流经下行池的填充基质过程中,下行池的上部种植物的根系和
填充基质为微生物提供附着载体,微生物在种植物的根系和填充基质的表 面形成微生物膜,降解水体中的污染物。水体到达下行池底部后,由于下 行池水头压力,水体通过设置在下行池底部的数根连通水管进入上行池的 底部。
水体到达下行池底部的粗粒径层内,通过埋设在粗粒径层内的连通水 管,由下行池的底部进入上行池的粗粒径层内。由于下行池的水头压力, 进入上行池水体由下至上援援流经上行池的填充基质层,在流经上行池的
填充基质层过程中上行池的上部种植物的根系和填充基质层为微生物提供 附着载体,微生物在种植物的根系和填充基质层的表面形成微生物膜,继 续降解水体中的污染物。
到达下行池底部后的水体由连通水管进入上行池的底部,由于下行池 水头压力,水流在上行池又由下至上援緩流过填充基质层,高效去磷层中 含有丰富的铁离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处 理系统的除磷效果,中粒径层比表面积大,对微生物附着提供良好的界面, 形成微生物膜,由于中粒径层)的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微 生物膜的接解反应时间,具有去除COD和TN效果。
当水体到达上行池上部的粗粒径层内,粗粒径层的填料的孔径大,渗 透系数高,对水体的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均匀性,同时防 止污染物堵塞收水管,水体被埋设在粗粒径层内的收水管收集,收集起来 的水体通过出水管排出。
水体进入上行池上部的收水管,收水管埋设在粗粒径层内,粗粒径层
的孔径大,渗透性高,对水体的阻力小,水体由收水管进入出水管,最后 排到河道或湖泊。整个净化处理过程中,水流始终位于地表以下,地表上 部为水陆两栖榼物,整个系统外观上类似于生态公园,起到较好的景观效 果。正常运行过程中,进水管和出水管上的闸阀处于开启状态。 水平流潜流湿地结构的净化处理方法如下。
打开湿地净化处理池的进水管上的控制闸阀和出水管上的控制闸阀, 把待处理的污水水体通过进水管引入湿地净化处理池内的布水管,布水管埋设在湿地净化处理池一端部的粗粒径层内,粗粒径层的填料的孔径大, 渗透系数高,对水体的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均匀性,同时 防止污染物堵塞布水管。
把进水管和出水管上的控制闸阀打开,待处理污水水体由进水管《1入 流入布水管,进水管流量大小通过控制闸进行控制。布水管位于湿地净4匕 处理池的上部,布水管埋设在粗粒径层内,水流通过布水管均匀地向湿i也 净化处理池内布水,水体由于重力作用由上至下緩緩充满粗粒径层,向高
效去磷层和中粒径层流动。
水体由于重力作用由上至下緩緩充满直角梯形的粗粒径层,水体由于
重力作用緩緩流经交替设置的倒梯形高效去磷层和梯形中粒径层,
水体在流经高效去磷层和中粒径层的过程中填充基质层的上部表面种
植的种植物的根系和填充基质为微生物提供附着栽体,微生物在种植物的 根系和填充基质的表面形成微生物膜,降解水体中的污染物,高效去磷层 中含有丰富的铁离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化 处理系统的除磷效果,中粒径层比表面积大,对微生物附着提供良好的界 面,形成微生物膜,由于中粒径层的孔隙度大,水体停留时间长,延长了
微生物膜的接解反应时间,具有去除COD和TN效果。
湿地净化处理池内交替设置粗粒径层、高效去磷层和中粒径层,通过 不同粒径渗滤材料的组合,湿地净化处理池内的沿程渗透系数不同,形成 波浪式的水流运行形态,污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧 的过程,提高处理效果,种植物的根系扎根在大孔径填料组、高孔隙填料 组和高效填料组的填料基质层内,填料基质为微生物提供附着载体,微生 物在种植物的根系和.填料基质表面形成微生物膜,通过种植物吸收去除水 体中的污染物,并随着植物收割最终将污染物带出湿地净化处理池。
流经粗粒径层、高效去磷层和中粒径层的水体循环往复净化处理后, 流入湿地净化处理池内另一端的直角梯形粗粒径层内,埋设在粗粒径层内 的收水管收集净化处理后的水体,由于粗粒径层的填料基质孔径较大,渗 透系数高,填料基质对水体的阻力相对较小,收水管均匀的收集湿地净化 处理池内的水体,同时防止污染物堵塞收水管,水体由于重力作用,收水 管收集处理后的水体由出水管排出。
水体进入湿地净化处理池内另一端的粗粒径层内,收水管埋设在粗粒 径层内,粗粒径层的孔径大,渗透性高,对水体的阻力小,水体由收水管 进入出水管,最后排到河道或湖泊。整个净化处理过程中,水流始终位于 地表以下,地表上部为水陆两栖植物,整个系统外观上类似于生态公园, 起到较好的景观效果。正常运行过程中,进水管和出水管上的闸阀处于开 启状态。
湿地净化处理池在冬季运行时,在结冰期前调整进水管上的控制闸阀和 出水管上的控制闸阀,控制下行池水体和上行池水体的进、出流量,将下行 池和上行池内的水位调节至填充基质以上,在下行池和上行池的上部形成明水。
在冬季运行时,首先,在结水前通过进水管和出水管上的控制闸阀控 制湿地净化处理池的进、出流量,将湿地净化处理池内的水位调节至填充
基质表面以上30 ~ 40cm形成明水,湿地净化处理池的水位高度可根据当地 冰冻层厚度设置。
待表层水面结冰后,再将下行池和上行池的水位降至布水管以下,在下 行池和上行池的上部冰面以下与水面以上形成空气隔离层,达到冬季保温翁: 果,湿地净化处理池仍正常运行净化处理污水水体;
待湿地净化处理池上部明水的表层水面结冰后,再把湿地净化处理池 的水位降至布水管以下,这样在冰面以下和水面以上形成一个空气隔离层, 此时起到冬季保温的效果,即使是在冬季结冰期,湿地净化处理池内水面 以下净化处理仍正常运行。
湿地净化处理池在冬季运行时,在结冰期前调整进水管上的控制闸阀和 出水管上的控制闸阀,控制湿地净化处理池水体的进、出流量,将湿地净4匕 处理池内的水位调节至填充基质以上,在湿地净化处理池的上部形成明水。
待湿地净化处理池上部明水的表层水面结水后,再把湿地净化处理池 的水位降至布水管以下,这样在冰面以下和水面以上形成一个空气隔离层, 此时起到冬季保温的效果,即使是在冬季结水期,湿地净化处理池内水面 以下净化处理仍正常运行。
待表层水面结水后,再将湿地净化处理池的水位降至布水管以下,在湿 地净化处理池的上部冰面以下与水面以上形成空气隔离层,达到冬季保温效 果,湿地净化处理池仍正常运行净化处理污水水体。
待湿地净化处理池上部明水的表层水面结冰后,再4巴湿地净化处理池的 水位降至布水管以下,这样在水面以下和水面以上形成一个空气隔离层,此 时起到冬季保温的效果,即使是在冬季结冰期,湿地净化处理池内冰面以下 净化处理仍正常运行。
本发明是多组份填料基质潜流湿地净化处理设备及潜流湿地净化方法。 设计科学,结构合理,投资省,工期短,见效快,水处理运行成本低,管理 方便,水体生态修复可降低运行费用,潜流湿地净化处理池大部分在地表以 丁, 一年四季都能进行净化处理.,各项指标优于天然湿地的处理效果,不易 产生臭味和蚊蝇,解决生态处理技术在北方广泛应用的技术难题。出水的水 质好,处理后的出水平均可提高1~2个等级,达到地表水IV类水质标准的要 求,可直接排入水库和河道,可快速处理夏季蓝藻爆发引起的水化现象,恢 复水体的自净功能,适用于大面积水体水质恶化突发事件的处理。多组份填 料的组合设计,充分发挥不同组份填料的污染物去除优势,提高系统的整去 净化效果;湿地净化处理池内交替设置粗粒径层、高效去磷层和中粒径层, 通过不岡粒径渗滤材料的組合,湿地净化处理池内的沿程渗透系数不同,形 成波浪式的水流运行形态,污水水体j净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧 的过程,提高处理效果,进水管和出水管和连通水管均位于粗粒径层内,粗
14粒径层的填料孔径较大,渗透系数高,对水流阻力相对较小,保证湿地净4t 处理池系统布水和收水的均匀性,同时防止污染物对水管的堵塞,延长系统 的使用寿命。种植物的根系扎根在大孔径填料组、高孔隙填料组和高效填料 组的填料基质层内,填料基质为微生物提供附着栽体,微生物在种植物的才艮 系和填料基质表面形成孩先生物膜,通过种植物吸收去除水体中的污染物,并 随着植物收割最终将污染物带出湿地净化处理池。净化处理系统的地表就是 一个生态公园,可以和城市景观建设紧密结合,有助于城市绿化,在实现水 体净化的同时,达到美化綠化城市的目的。 附图说明
以下结合附图和实施例对本发明详细说明。
图1 垂直流潜流湿地结构湿地净化处理池的示意图
图2 水平流潜流湿地结构湿地+化处理池的示意图
l进水管,2下行池,3上行池,4出水管,5连通水管,6粗粒径层,7 高效去磷层,8中粒径层,9种植物,IO湿地净化处理池,ll布水管,12收 水管,13分割池壁,14填充基质层
具体实施方式
实施例1
湿地净化处理池(10)整体呈立方箱体形,湿地净化处理池(10)由中 部设置分隔池壁(13),把湿地净化处理池(10)分隔成下行池(2)和上行 池(3),下行池(2)和上行池(3)内均匀充填填充基质层(14),湿地净化 处理池(10)的池壁高于填充基质层(14)的上表面,充填填充基质层(14) 要没过布水管(11)和收水管(12),湿地净化处理池(10)的上端部处于地 表以下,水体始终在地表下的湿地净化处理池(10)内运行。
填充基质层(14)上部种植水陆两栖种植物(9),种植物(9)的根系扎 于填充基质层(14)内,填充基质层(14)固定种植物(9)的根系,填充基 质层(14)为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8)。
下行池(2)和上行池(3)的上下两端部各自填充粗粒径层(6),下行 池(2)的粗粒径层(6)之间由上往下交替填充中粒径层(8)和高效去磷层 (7),通过不同粒径渗滤材料的组合,湿地净化处理池(IO)内的沿程渗透 系数不同,形成波浪式的水流运行形态,污水水体在净化处理过程中反复经 过厌氧和耗氧的过程,提高净化处理效果,上行池(3)的粗粒径层(6)之 间由下往上交替填充中粒径层(8)和高效去磷层(7),高效去磷层(7)中 含有丰富的铁离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处理 系统的除磷效果,中粒径层(8)比表面积大,对微生物附着提供良好的界面, 形成微生物膜,由于中粒径层(8)的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微 生物膜的接解反应时间,具有去除COD和TN效果。
下行池(2)的上部至少设置1根以上布水管(11),布水管(11)贯穿 下行池(2)的上部,布水管(11)埋设在下行池(2)上部的粗粒径层(6) 内,上行池(3)的上部设置收水管(12),收水管(12)贯穿下行池(2)的上部,收水管(12 )埋设在上行池(3 )上部的粗粒径层(6 )内,下行池(2 ) 的布水管(11)高于上行池(3)的收水管(12),粗粒径层(6)的填料的孑L 径大,渗透系数高,对水体的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均匀性, 同时防止污染物堵塞布水管和收水管。
布水管(11 )的一端部与进水管(1 )相连接,进水管(1)上设置控制 闸阀,收水管(12)的另一端部与出水管(4)相连接,出水管(4)上设置 控制闸阀。湿地净化处理池(10)的底部设置连通水管(5),连通水管(5) 贯穿下行池(2)和上行池(3)的底部,埋设在下行池(2)和上行池(3) 下部的粗粒径层(6)内,连通水管(5)连通下行池(2)和上行池(3),々口 图1所示。
实施例2
湿地净化处理池(10)整体呈立方箱体形,湿地净化处理池(10)内 均匀充填填充基质层(14),湿地净化处理池(10)的池壁高于填充基质层 (14)的上表面,湿地净化处理池(10)的上端部处于地表以下,水体始 终在地表下的湿地净化处理池(10)内运行。
填充基质层(14)上部种植水陆两栖种植物(9),种植物(9)的根系 扎于填充基质层(14)内,填充基质层(14)固定种植物(9)的根系,填 充基质层(14)为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8),通过 不同粒径渗滤材料的组合,湿地净化处理池(IO)内的沿程渗透系数不同, 形成波浪式的水流运行形态,污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和 耗氧的过程,提高处理效果。
湿地净化处理池(10) —端的上部沿湿地净化处理池(10)的池壁i殳 置布水管(11),布水管(11)埋设在粗粒径层(6)内,布水管(11)与进 水管(1)相连接,湿地净化处理池(10)另一端的下部沿湿地净化处理池 (10)的池壁设置收水管(12),收水管(12)埋设在粗粒径层(6)内, 收水管(12)与出水管(4)相连接,粗粒径层(6)的填料的孔径大,渗 透系数高,对水体的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均匀性,同时防 止污染物堵塞布水管和收水管。
湿地净化处理池(10) —侧内壁堆置粗粒径层(6),粗粒径层(6)截面 积成直角梯形,粗粒径层(6 )埋设湿地净化处理池(10)上部的布水管Ul), 湿地净化处理池(10)另一侧内壁堆置粗粒径层(6), *>粒径层(6)截面积 成直角梯形,粗粒径层(6)埋设湿地净化处理池(10)下部的收水管(12)。 堆置在湿地净化处理池(10)两側内壁的粗粒径层(6)之间截面积呈梯 形和倒梯形交错堆置高效去磷层(7 )和中粒径层(8 ),在湿地净化处理池(10 ) 内至少堆置2组以上高效去磷层(7)和中粒径层(8),高效去磷层(7)中 含有丰富的铁离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处理 系统的除磷效果,中粒径层(8)比表面积大,对微生物附着提供良好的界面, 形成微生物膜,由于中粒径层(8)的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微 生物膜的接解反应时间,具有去除COD和TN效果,如图2所示。实施例3
湿地净化处理池(IO)的截面积为矩形、梯形、圓形、半圆形、多边形、 不规则多边形,至少采用l种以上,如图1、图2所示。 实施例4
充填在湿地净化处理池(10)内的填充基质(14)为粗粒径层(6)、高 效去磷层(7)和中粒径层(8),粗粒径层(6)为砾石、碎石、陶粒、火山 玄武岩,粒径大、表面较光滑、水流阻力小,粒径为40-60mm,至少采用1 种以上,孔隙率为35-45%,渗透系数50-60cm/s,干容重1.6-1.8g/cm3,占总 填^阵体积的5-20,如图1、图2所示。
实施例5
中粒径层(8)为砾、石、碎石、陶粒、火山玄武岩,粒径中等、比表面积 大、容易形成微生物膜,粒径为20-40mm,至少采用1种以上,孔隙率为 45-55%,渗透系数20-40cm/s,干容重1.5-1.7g/cm3,占总填料体积的20-60, 如图1、图2所示。
实施例6(高剂量)
高效去磷层(7)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩含有丰富的铁离子和 铝离子,粒径中等、含有丰富的铁离子和铝离子,粒径为10-25mm,至少采 用l种以上,孔隙率为40-50%,渗透系数5-15cm/s,干容重1.3-1.4g/cm3,占 总填料体积的20-70。高效去磷层(7)的成分是由下列重量配比组分组成每 份以lkg计:二氧化硅(Si02) 40kg,氧化铝(A1203) 20kg,氧化铁(Fe203) 27kg,氧化钓(CaO) 22kg,氧化镁(MgO) 8kg,氧化钾(K20) 2kg,氧化 钠(Na20) 1.5kg,如图1、图2所示。
实施例7 (低剂量)
高效去磷层(7)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩含有丰富的铁离子和 铝离子,粒径中等、含有丰富的铁离子和铝离子,粒径为10-25mm,至少采 用1种以上,孑L隙率为40-50%,渗透系数5-15cm/s,干容重1.3-1.4g/cm3,占 总填料体积的20-70。高效去磷层(7)的成分是由下列重量配比组分组成每 份以lkg计:二氧化硅(Si02) 35kg,氧化铝(A1203) 10kg,氧化铁(Fe203) 11kg,氧化钙(CaO) 15kg,氧化镁(MgO) 4kg,氧化钾(K20) lkg,氡化 钠(Na20) 1kg,如图1、图2所示。
实施例8 (中等剂量)
高效去磷层(7)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩含有丰富的铁离子和 铝离子,粒径中等、含有丰富的铁离子和铝离子,粒径为10-25mm,至少采 用l种以上,孔隙率为40-50%,渗透系数5-15cm/s,干容重1.3-1.4g/cm3,占 总填料体积的20-70。高效去磷层(7)的成分是由下列重量配比组分组成每 份以lkg计:二氧化硅(Si02) 37.5kg,氧化铝(A1203) 15kg,氧化铁(Fe203) 19kg,氧化钙(CaO) 18.5kg,氧化镁(MgO) 6kg,氧化钾(K20) 1.5kg, 氧化钠(N%0) 1.25kg,如困1、图2所示。
实施例9湿地净化处理池(10)的填充基质(14)上表层种植的种植物(9)为水 陆两栖植物,水陆两栖植物采用水生植物中挺?K植物,挺水植物为黄花秀尾、 千屈菜、泽茅、香蒲、水葱、美人蕉,至少种植l种以上,如图1、图2所示。
实施例10
打开湿地净化处理池(10)的进水管(1)上的控制闸阀和出水管(4) 上的控制闸阀,把待处理的污水水体通过进水管(1)引入湿地净化处理池 (10)内的布水管(11 ),在下行池(2)的上部对下行池(2)内布水。7fc 体由布水管(11)自流出充满下行池(2)上部的粗粒径层(6),粗粒径层
(6) 的填料的孔径大,渗透系数高,对水体的阻力小,保证湿地系统布水 和收水的均匀性,同时防止污染物堵塞布水管。
流入下行池(2)内的水体由于重力作用由上至下緩緩流经高效去磷层
(7) 和中粒径层(8)到达下行池(2)底部的粗粒径层(6)。在流经下刊-池(2)的过程中,下行池(2)的上部种植物(9)的根系和填充基质层(14) 为微生物提供附着载体,微生物在种植物(9)的根系和填充基质层(14) 的表面形成微生物膜,降解水体中的污染物,高效去磷层(7)中含有丰富 的铁离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处理系统的 除磷效果,中粒径层(8)比表面积大,对微生物附着提供良好的界面,形 成微生物膜,由于中粒径层(8)的孔隙度大,水体停留时间长,延长了德L 生物膜的接解反应时间,具有去除COD和TN效果。
水体到达下行池(2)底部的粗粒径层(6)内,通过埋设在粗粒径层 (6)内的连通水管(5),由下行池(2)的底部进入上行池(3)的粗粒径 层(6)内。由于下行池(2)的水头压力,进入上行池(3)水体由下至上 緩緩流经上行池(3)的填充基质层(14),在流经上行池(3)的填充基质 层(14)过程中上行池(3)的上部种植物(9)的根系和填充基质层(14) 为微生物提供附着载体,微生物在种植物(9)的根系和填充基质层(14) 的表面形成微生物膜,继续降解水体中的污染物。
当水体到达上行池(3)上部的粗粒径层(6)内,粗粒径层(6)的填料 的孔径大,渗透系数高,对水体的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均匀 性,同时防止污染物堵塞收水管,水体被埋设在粗粒径层(6 )内的收水管(12 ) 收集,收集起来的水体通过出水管(4)排出,如图l所示。
实施例11
打开湿地净化处理池(10)的进水管(1)上的控制闸阀和出水管(4) 上的控制闸阀,把待处理的污水水体通过进水管(1)引入湿地净化处理池 (10)内的布水管(11),布水管(11)埋设在湿地净化处理池(10) —端 部的粗粒径层(6)内,粗粒径层(6)的填料的孔径大,渗透系数高,对 水体的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均勻性,同时防止污染物堵塞 布水管。
水体由于重力作用由上至下緩緩充满直角梯形的粗粒径层(6),水体 由于重力作用緩緩流经交替^L置的倒梯形高效去磷层(7)和梯形中粒径层
18(8),水体在流经高效去磷层(7)和中粒径层(8)的过程中填充基质层 (14)的上部表面种植的种植物(9)的根系和填充基质(14)为微生物提 供附着载体,微生物在种植物(9)的根系和填充基质(14)的表面形成孩克 生物膜,降解水体中的污染物,高效去磷层(7)中含有丰富的铁离子和铝 离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处理系统的除磷效果,中 粒径层(8)比表面积大,对微生物附着提供良好的界面,形成微生物膜, 由于中粒径层(8)的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微生物膜的接解 反应时间,具有去除COD和TN效果。
流经粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8)的水体循环往复 净化处理后,流入湿地净化处理池(10)内另一端的直角梯形粗粒径层(6) 内,埋设在粗粒径层(6)内的收水管(12)收集净化处理后的水体,由于粗 粒径层(6)的填料基质(14)孔径较大,渗透系数高,填料基质(14)对水 体的阻力相对较小,收水管(12)均匀的收集湿地净化处理池(10)内的水 体,同时防止污染物堵塞收水管(12),水体由于重力作用,收水管(12) 4丈 集处理后的水体由出水管(4)排出,如图2所示。 实施例12
湿地净化处理池(10)在冬季运行时,在结冰期前调整进水管(1 )上的 控制闸阀和出水管(4)上的控制闸阀,控制下行池(2)水体和上行池(3) 水体的进、出流量,将下行池(2)和上行池(3)内的水位调节至填充基质 (14)以上,在下行池(2)和上行池(3)的上部形成明水。
待表层水面结水后,再将下行池(2)和上行池(3)的水位降至布水管 (11)以下,在下4亍池(2)和上行池(3)的上部水面以下与水面以上形成 空气隔离层,达到冬季保温效果,湿地净化处理池(10)仍正常运行净化处 理污水水体,如图l所示。
实施例13
湿地净化处理池(10)在冬季运行时,在结冰期前调整进水管(1 )上的 控制闸阀和出水管(4)上的控制闸阀,控制湿地净化处理池(10)水体的进、 出流量,将湿地^化处理池(10)内的水位调节至填充基质(14)以上,在 湿地净化处理池(10)的上部形成明水。
待表层水面结冰后,再将湿地净化处理池(10)的水位降至布水管(11) 以下,;湿地净化处理池(IO)的上部水面以下与水面以上形成空气隔离层, 达到冬季保温效果,湿地净化处理池(10)仍正常运行净化处理污水水体, 如图2所示。
19

Claims (4)

1、一种多组份填料基质潜流湿地净化处理设备,其特征是湿地净化处理池(10)整体呈立方箱体形,在湿地净化处理池(10)内的中部设置分隔池壁(13),把湿地净化处理池(10)分隔成下行池(2)和上行池(3),下行池(2)和上行池(3)内均匀充填填充基质层(14),湿地净化处理池(10)的池壁高于填充基质层(14)的上表面,充填填充基质层(14)要没过布水管(11)和收水管(12),湿地净化处理池(10)的上端部处于地表以下,水体始终在地表下的湿地净化处理池(10)内运行;填充基质层(14)上部种植水陆两栖种植物(9),种植物(9)的根系扎于填充基质层(14)内,填充基质层(14)固定种植物(9)的根系,填充基质层(14)分为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8);下行池(2)和上行池(3)的上下两端部各自填充粗粒径层(6),下行池(2)的粗粒径层(6)之间由上往下交替填充中粒径层(8)和高效去磷层(7),通过不同粒径渗滤材料的组合,湿地净化处理池(10)内的沿程渗透系数不同,形成波浪式的水流运行形态,污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和好氧的过程,提高净化处理效果,上行池(3)的粗粒径层(6)之间由下往上交替填充中粒径层(8)和高效去磷层(7),高效去磷层(7)中含有丰富的铁离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处理系统的除磷效果,中粒径层(8)比表面积大,为微生物附着提供良好的界面,形成微生物膜,由于中粒径层(8)的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微生物膜的接触反应时间,具有去除COD和TN效果;下行池(2)的上部至少设置1根布水管(11),布水管(11)贯穿下行池(2)的上部,布水管(11)埋设在下行池(2)上部的粗粒径层(6)内,上行池(3)的上部设置收水管(12),收水管(12)贯穿上行池(3)的上部,收水管(12)埋设在上行池(3)上部的粗粒径层(6)内,下行池(2)的布水管(11)高于上行池(3)的收水管(12),粗粒径层(6)的填料的孔径大,渗透系数高,对水体的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均匀性,同时防止污染物堵塞布水管和收水管;布水管(11)的一端部与进水管(1)相连接,进水管(1)上设置控制闸阀,收水管(12)的出水端部与出水管(4)相连接,出水管(4)上设置控制闸阀;湿地净化处理池(10)的底部设置连通水管(5),连通水管(5)贯穿下行池(2)和上行池(3)的底部,埋设在下行池(2)下部和上行池(3)下部的粗粒径层(6)内,连通水管(5)连通下行池(2)和上行池(3);或者湿地净化处理池(10)整体呈立方箱体形,湿地净化处理池(10)内均匀充填填充基质层(14),湿地净化处理池(10)的池壁高于填充基质层(14)的上表面,湿地净化处理池(10)的上端部处于地表以下,水体始终在地表下的湿地净化处理池(10)内运行;填充基质层(14)上部种植水陆两栖种植物(9),种植物(9)的根系扎于填充基质层(14)内,填充基质层(14)固定种植物(9)的根系,填充基质层(14)分为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8),通过不同粒径渗滤材料的组合,湿地净化处理池(10)内的沿程渗透系数不同,形成波浪式的水流运行形态,污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和好氧的过程,提高净化处理效果;湿地净化处理池(10)一端的上部沿湿地净化处理池(10)的池壁设置布水管(11),布水管(11)埋设在粗粒径层(6)内,布水管(11)与进水管(1)相连接,湿地净化处理池(10)另一端的下部沿湿地净化处理池(10)的池壁设置收水管(12),收水管(12)埋设在粗粒径层(6)内,收水管(12)与出水管(4)相连接,粗粒径层(6)的填料的孔径大,渗透系数高,对水体的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均匀性,同时防止污染物堵塞布水管和收水管;湿地净化处理池(10)一侧内壁堆置粗粒径层(6),粗粒径层(6)截面积成直角梯形,粗粒径层(6)埋设湿地净化处理池(10)上部的布水管(11),湿地净化处理池(10)另一侧内壁堆置粗粒径层(6),粗粒径层(6)截面积成直角梯形,粗粒径层(6)埋设湿地净化处理池(10)下部的收水管(12);堆置在湿地净化处理池(10)两侧内壁的粗粒径层(6)之间截面积呈梯形和倒梯形交错堆置高效去磷层(7)和中粒径层(8),在湿地净化处理池(10)内至少堆置2组高效去磷层(7)和中粒径层(8),高效去磷层(7)中含有丰富的铁离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处理系统的除磷效果,中粒径层(8)比表面积大,为微生物附着提供良好的界面,形成微生物膜,由于中粒径层(8)的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微生物膜的接触反应时间,具有去除COD和TN效果。
2、根据权利要求1所述的多组份填料基质潜流湿地净化处理设备,其 特征在于所述的湿地净化处理池(10)的截面积为圓形、半圆形或多边形; 充填在湿地净化处理池(10)内的填充基质层(14)分为粗粒径层(6)、 高效去磷层(7)和中粒径层(8'),粗粒径层(6)为砾石、碎石、陶粒、 火山玄武岩,粒径大、表面光滑、水流阻力小,粒径为40-60mm,至少采 用l种,孔隙率为35-45%,渗透系数50-60cm/s,干容重1.6-1.8g/cm3,占 总填料体积的5-20%;中粒径层(8)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩, 粒径中等、比表面积大、容易形成樣支生物膜,粒径为20-40mm,至少采用1 种,孔隙率为45-55%,渗透系数20-40cm/s,干容重1.5-1.7g/cm3,占总填 料体积的20-60%;高效去磷层(7)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩,粒 径中等、含有丰富的铁离子和铝离子,粒径为10-25mm,至少采用1种, 孔隙沬为40-50%,渗透系数5-15cm/s,干容重1.3'-1.4g/cm3,占总填料体积 的20-70%;高效去磷层(7)的成分是由下列重量配比组分组成:二氧化硅 SiO235-40份,氧化铝A120310-20份,氧化铁Fe203l 1-27份,氧化钙CaOl 5-22 份,氧化镁Mg04-8份,氧化钾K201-2份,氧化钠Na201-1.5份;湿地净 化处理池(10)的填充基质层(14)上部种植的种植物(9)为水陆两栖植 物,水陆两栖植物采用水生植物中挺水植物,挺水植物为黄花鸢尾、千屈 菜、泽芹、香蒲、水葱、美人蕉,至少种植1种。
3、一种如权利要求2所迷的多組份填料基质潜流湿地净化处理设备的 潜流湿地净化方法,其特征是湿地净化处理池(10)整体呈立方箱体形, 在湿地净化处理池(IO)内的中部设置分隔池壁(13),把湿地净化处理池(10 )分隔成下行池(2 )和上4:t池(3 ),下#池(2 )和上行池(.3 )内均 匀充填填充基质层(14),湿地净化处理池(IO)的池壁高于填充基质层(14) 的上表面,充填、真充基质层(14)要没过布水管(11)和收水管(12),湿 地净化处理池(IO)的上端部处于地表以下,水体始终在地表下的湿地净 化处理池(10)内运行;打开湿地净化处理池(10)的进水管(1)上的控 制闸阀和出水管(4)上的控制闸阀,把待处理的污水水体通过进水管(1) 引入湿地净化处理池(10)内的布水管(11),在下行池(2)的上部对下行 池(2)内布水;水体由布水管(ll)自流出充满下行池(2)上部的粗粒径 层(6),粗粒径层(6)的填料的孔径大,渗透系数高,对水体的阻力小, 保证湿地系统布水和收水的均匀性,同时防止污染物堵塞布水管;流入下 行池(2)'内的水体由于重力作用由上至下緩緩流经高效去磷层(7)和中 粒径层('8)到达下行池(2)底部的粗粒径层(6);在流经下行池(2)的 过程中,下行池(2)的上部种植物(9)的根系和填充基质层(14)为微 生物提供附着载体,微生物在种植物(9)的根系和填充基质层(14)的表 面形成微生物膜,降解水体中的污染物,高效去磷层(7)中含有丰富的铁 离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处理系统的除磷 效果,中粒径层(8)比表面积大,为微生物附着提供良好的界面,形成微 生物膜,由于中粒径层(8)的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微生物 膜的4lr触反应时间,具有去除COD和TN效果;水体到达下行池(2)底部 的粗粒径层(6)内,通过埋设在粗粒径层(6)内的连通水管(5),由下 -f亍池(2)的底部进入上行池(3)的粗粒径层(6)内;由于下行池(2) 的水头压力,、进入上行池(3)水体由下至上緩緩流经上行池(3)的填充 基质层(14),在流经上行池(3)的填充基质层(14)过程中上行池(3) 的上部种植物(9)的根系和填充基质层(14)为微生物提供附着载体,微 生物在种植物(9)的根系和填充基质层(14)的表面形成微生物膜,继续 降解水体中的污染物;当水体到达上行池(3)上部的粗粒径层(6)内, 粗粒径层(6)的填料的孔径大,渗透系数高,对水体的阻力小,保证湿地 系统布水和收水的均匀性,同时防止污染物堵塞收水管,水体被埋设在粗 粒径层(6)内的收水管(12)收集,收集起来的水体通过出水管(4)排 出;或者打开湿地净化处理池(10)的进水管(1)上的控制闸阀和出水管(4)上的控制闸阀,把待处理的污水水体通过进水管(1)引入湿地净化 处理池(10)内的布水管(11 ),布水管(11 )埋_没在湿地净化处理池(10) 一端部的粗粒径层(6)内,粗粒径层(6)的填料的孔径大,渗透系数高, 对水体的阻力小,保证湿地系统布水和收水的均勻性,同时防止污染物堵 塞布水管;水体由于重力作用由上至下緩緩充满直角梯形的粗粒径层(6), 水体由于重力作用緩緩流经交替设置的倒梯形高效去磷层(7)和梯形中粒径层(8),水体在流经高效去磷层(7)和中粒径层(8)的过程中填充基 质层(14)的上部表面种植的种植物(9)的根系和填充基质层(14)为微 生物提供附着载体,微生物在种植物(9)的根系和填充基质层(14)的表 面形成微生物膜,降解水体中的污染物,高效去磷层(7)中含有丰富的铁 离子和铝离子,促进污水中的磷形成絮凝沉淀,提高净化处理系统的除磷 效果,中粒径层(8)比表面积大,为微生物附着提供良好的界面,形成微 生物膜,由于中粒径层(8)的孔隙度大,水体停留时间长,延长了微生物 膜的接触反应时间,具有去除COD和TN效果;流经粗粒径层(6)、高效 去磷层(7)和中粒径层(8)的水体循环往复净化处理后,流入湿地净化 处理池(10)内另一端的直角梯形粗粒径层(6)内,埋设在湿地净化处理 池(10)出水侧粗粒径层(6)内的收水管(12)收集净化处理后的水体, 由于粗粒径层(6)的填料基质层(14)孔径较大,渗透系数高,填料基质 层(14)对水体的阻力相对较小,收水管(12)均匀的收集湿地净化处理 池(10)内的水体,同时防止污染物堵塞收水管(12),水体由于重力作用, 收水管(12)收集处理后的水体由出水管(4)排出。
4、根据权利要求3所述的潜流湿地净化方法,其特征在于所述的湿地净 化处理池(10)在冬季运行时,在结冰期前调整进水管(1 )上的控制闸阀和 出水管(4)上的控制闸阀,控制下行池(2)水体和上行池(3)水体的进、 出流量,将下行池(2)和上行池(3)内的水位调节至填充基质层(14)以 上,在下行池(2)的上部和上行池(3)的上部形成明水;待明水表层水面 结冰后,再将下行池(2)和上行池(3)的水位降至布水管(11)以下,在 下行池(2)的上部和上行池(3)的上部的冰面以下与水面以上形成空气隔 离层,达到冬季保温效果,湿地净化处理池(10)仍正常运行净化处理污水 水体;或者湿地净化处理池(10)在冬季运行时,在结水期前调整进水管(1) 上的控制闸阀和出水管(4)上的控制闸阀,控制湿地净化处理池(10)水体 的进、出流量,将湿地净化处理池(IO)内的水位调节至填充基质层(14) 以上,在湿地净化处理池(10)的上部形成明水;待明水表层水面结冰后, 再将湿地净化处理池(10)的水位降至布水管(11)以下,在湿地净化处理 池(10)的上部的冰面以下与水面以上形成空气隔离层,达到冬季保温效果, 湿地净化处理池(10)仍正常运行净化处理污水水体。
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CN101691270B (zh) * 2009-11-03 2012-05-30 何航 装配式填料人工垂直潜流湿地单元及其应用和污水处理工艺
CN103288312B (zh) * 2013-07-08 2014-04-02 河海大学 农田排水沟便携式复合人工湿地净化箱
CN104098185B (zh) * 2014-08-01 2015-12-02 新昌县康泓机械科技有限公司 组装式且有保温作用的人工湿地装置
CN104098234B (zh) * 2014-08-04 2016-08-24 江苏优联环境发展有限公司 一种波流式反硝化滤池
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