CN101054252B - 人工湿地生活污水处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

人工湿地生活污水处理方法及系统。属污水和泥渣的处理类。解决现有人工湿地生物膜堵塞、寿命短的问题。开挖池体，其内填充砂土和种植植物，池体下方装进水单向阀，污水从此进入池体并向上渗透，使植物根系、砂土和污水形成含生物模的砂洲生态系统，通过生物膜将污水净化。生物膜形成的硬壳用L型管自动浇灌、软化、下沉和污水的浮渣一同通过竖直排渣管和其内的排渣单向阀，用机械或人工产生气压差将渣方便的吸出。同时利用L型水管的溢流作用，自动开闭进水单向阀。L型水管也可方便为农民提供浇灌农田的粪水。为防止含生物膜的砂洲生态系统内产生浓沼气引发爆炸，在该处设竖井和活动盖，人可以进去检测，保证安全运行。适合生活污水的处理。

Description

人工湿地生活污水处理方法及装置

(一)技术领域：本发明人工湿地生活污水处理方法及装置，属污水和泥渣的处理类(C02F)。

(二)背景技术：

人工湿地包括潜流式的污水生态处理技术，由上面栽种的植物、湿地中的砂土和污水形成砂洲，污水从湿地下部流入，在流动过程中，通过污水、砂土和植物根系形成生物膜，实现使污水净化。但是常常因生物膜形成的硬壳而堵塞，使污水无法净化，导致人工湿地的寿命极短。

(三)发明内容：

本发明提出的人工湿地生活污水处理方法及装置，就是解决现有人工湿地生物膜堵塞、寿命短的问题。其技术方案如下：

人工湿地生活污水处理方法，其特征是该方法包括下列步骤：

1)在地面开挖一个池体12；在池体中填充砂土4，在砂土中栽种植物5，进水侧池体12下方装进水单向阀1A，污水1a从此进入池体并向上渗透，使植物根系、砂土和污水形成含生物膜的砂洲生态装置，通过生物膜将污水净化；

2)生物膜形成的硬壳3，用设置的L型水管2，自动浇灌、软化、下沉；当液面高达溢流口最高液面1.1时，进水单向阀1A是关闭的，污水从L型水管逆流向外排出，污水从溢流口最高液面1.1下降至溢流口下方和出水口11上方之间的液面1.2，下方进水单向阀自动打开，补充污水1a自动进入池内，又使污水从溢流口下方和出水口11上方之间的液面1.2上升至溢流口最高液面1.1，此时进水单向阀受压再自动关闭；由此利用L型水管的溢流作用使液面上升和下升，产生水压差与进水单向阀相配合，使进水单向阀自动开闭调节进水量；

3)对污水净化和软化硬壳沉下的浮沉渣9.2(包括污水中的浮渣和生物膜固液体沉渣)，设竖直排渣管9和其内的排渣单向阀10，采用机械或人工在排渣管内产生空气压差自动将浮沉渣9.2吸出到砂洲表面。

上述污水处理方法采用的污水处理装置，其特征是该装置包括如下构件：

i)池体12、其内填充的砂土4和栽种的植物5；ii)进水侧池体12下方装进水单向阀1A，进水侧池体12上方装L型水管2，L型水管的溢流口2a高于排流口2b；进水口1处装设电磁阀1C和水分配器1B，水分配器一个出口连通L型水管排流口2b，另一个出口连通进水单向阀1A进口侧；iii)在出水口11旁，设置竖直排渣管9和其内的排渣单向阀10以及在砂洲表面设置的抽吸浮沉渣9.2的机械；排渣管底端9.1插在池底，排渣管上端9.3露于砂洲表面；iv)在砂洲生态装置内，开设能进人的竖井6和活动井盖7；v)进水口1和出水口11间设沿进水口侧水流方向末端有开口8a的隔墙8。

上述池体12可采用圆柱体形，污水进入方向和清水排除方向均为圆柱体圆截面切向方向。上述池体底面和周边侧面可设置防渗层13。

本发明有益效果：

i.设竖直排渣管9，将净化过程的浮渣和下降沉渣用机械或人工抽吸方式排出，可随时在砂洲表面进行，如：开启泵或人工提压单向阀阀杆便可抽吸排渣，十分方便，解决了生物膜堵塞，导致寿命短的问题。ii.用L型水管2自动喷水在生物膜硬壳，使之软化、下沉后，再用排渣管吸出。在解决污水浮渣堵塞同时又解决了生物膜硬壳的堵塞。iii.进水侧池体下方装进水单向阀1A和上方装的L型水管2相配合，利用水管溢流作用，产生水压差可使单向阀自动开闭，污水1a自动进入；同时可通过L型水管溢流作用向农民提供浇灌农田需要的污水，如：粪水。iv.设竖井和活动盖，使人可以进去化验、检查、调试。解决和防止了生物膜硬壳上厌氧区高度缺氧，产生浓沼气引发的爆炸，以实现人工湿地的安全运作。v.外形为圆柱体的人工湿地进水(污水)切向进入，出水(清水)切向流出，可产生旋流，带走浮渣，均比径向流进流出效果好。vi.进水口1和出水口11间设隔墙8，可防止污水从进水口1处直接流向排水口11，污水必须从进水口侧绕过隔墙8流向出水口区，增大污水流程和净化效果。vii.人工湿地池体内涂防渗透层，也增加污水净化效果。

(四)附图说明：

图1本发明人工湿地生活污水处理装置俯视示意图

图2人工下压排渣单向阀10状态示意图

图3人工上提排渣单向阀10状态示意图

图4图1中A-A-A-A-A剖视图

(五)具体实施方式：

本实施例的人工湿地生活污水处理方法包括如下步骤：

1)见图1、见图4，在底部和四周铺有防渗层13的池体12中填充砂土4和栽种植物5，污水从进水口1处进入，经水分配器1B，大部分污水1a通过进水单向阀1A进入池体并向上渗透，使植物根系5.1、砂土4和污水形成含生物膜的砂洲生态装置，通过生物膜将污水净化。

2)见图4，经水分配器1B的另一部分污水1b通入L型水管2，自动浇灌生物膜形成的硬壳3，使之软化、下沉。并沿斜底面14，使浮沉渣9.2顺斜坡度流动在竖直排渣管旁处于位置最低处。一般生物膜硬壳3分布在各处有根系5.1之处(见图4)。

进水单向阀1A与L型水管2的溢流作用相配合，使进水单向阀自动开闭。

见图4，L型水管2的溢流口2a高于排流口2b，当液面高达溢流口最高液面1.1时，进水单向阀1A是关闭的，污水从L型水管2逆流向外排出，使污水从溢流口最高液面1.1下降至溢流口下方和出水口11上方之间的液面1.2，下方进水单向阀1A自动打开，补充污水1a自动进入，又使污水从溢流口下方和出水口11上方之间的液面1.2上升至溢流口最高液面1.1，此时单向阀1A受压自动关闭。见图4，利用L型水管2的溢流作用，当液面高出溢流口最高液面1.1时，则水可从L型水管2排出，此时可人为将进水阀1C打开，则可自动排出污水为农民提供所需粪水。

3)对污水净化和软化硬壳沉下的浮沉渣9.2，设竖直排渣管9和其内的排渣单向阀10，采用机械或人工在排渣管内产生空气压差自动将浮沉渣9.2吸出到砂洲表面。见图1，竖直排渣管9用底端9.1插在出水口11旁。见图4，排渣单向阀10装在排渣管9内，若用人工抽吸方式过程如下：见图2，当人工通过阀杆10.1下压排渣单向阀10时，其内阀成下凹形，排渣单向阀10上方的排渣管9内的空间10.2处处于真空。见图3，当人工通过阀杆10.1上提排渣单向阀10时，其内阀成上凸形，排渣单向阀下方的排渣管9内的空间10.3处处于真空，由此反覆提、压阀杆10.1使排渣管内上、下方产生压差，便可将浮沉渣9.2吸附在单向阀10上随同排出。若用机械方式则可采用泵进行抽吸。

上述人工湿地污水处理方法所需的污水处理装置如下：

见图4，有防渗层1的池体12内填充砂土4和栽种的植物5；池体下方装进水单向阀1A，池体上方装L型水管2，L型水管的溢流口2a高于排流口2b。在出水口11旁装设竖直排渣管9和其内的排渣单向阀10以及在砂洲表面设置的抽吸浮沉渣9.2的机械；排渣管底端9.1插在池底沉渣9.2处，排渣管上端9.3露于砂洲表面。

见图1和图4，在上述生物膜硬壳3处的厌氧区内，开设能进人的竖井6和相配合活动井盖7共三组，分布在不同位置。在进水口1和出水口11间设沿进水口侧水流方向末端有开口8a的隔墙8。

见图1，池体12为圆柱体形，污水进入方向和清水排除方向均为圆柱体形圆截面切向方向，污水1a从进水口1切向进入，沿隔墙8进水口1一侧流动，经隔墙8末端开口处8a流向隔墙8另一侧出水口区，最后由出水口11切向排除。见图4，出水管11开设高度位置在中上方，与砂洲生态装置相配合的位置。

见图4，污水进水口1处装可开闭的电磁阀1c；清水出水口11装可开闭的电磁阀11A。

Claims (5)

1.人工湿地生活污水处理方法，其特征是该方法包括下列步骤：

1)在地面开挖一个池体(12)；在池体中填充砂土(4)，在砂土中栽种植物(5)，进水侧池体(12)下方装进水单向阀(1A)，污水(1a)从此进入池体内并向上渗透，使植物根系、砂土和污水形成含生物膜的砂洲生态装置，通过生物膜将污水净化；

2)生物膜形成的硬壳(3)，用设置的L型水管(2)，自动浇灌、软化、下沉；设置的L型水管的溢流口(2a)高于排流口(2b)，当液面高达溢流口最高液面(1.1)时，进水单向阀(1A)是关闭的，污水从L型水管逆流向外排出，使污水从溢流口最高液面(1.1)下降至溢流口下方和出水口(11)上方之间的液面(1.2)，下方进水单向阀自动打开，补充污水(1a)自动进入池内，又使污水从溢流口下方和出水口(11)上方之间的液面(1.2)上升至溢流口最高液面(1.1)，此时进水单向阀受压再自动关闭；由此利用L型水管的溢流作用使液面上升和下升，产生水压差与进水单向阀相配合，使进水单向阀自动开闭调节进水量；

3)对污水净化和软化硬壳沉下的浮沉渣(9.2)，设置竖直排渣管(9)和其内的排渣单向阀(10)，采用泵抽吸的机械方式或采用人工通过提压阀杆(10.1)方式在排渣管内产生空气压差，自动将浮沉渣吸出到砂洲表面。

2.按权利要求1所述污水处理方法，其特征是在砂洲生态装置内设置人能进入砂洲内的检修通道。

3.按权利要求1所述人工湿地污水处理方法的污水处理装置，其特征是该装置包括如下构件：

i)池体(12)、其内填充的砂土(4)和栽种的植物(5)；

ii)进水侧池体(12)下方装进水单向阀(1A)，进水侧池体(12)上方装L型水管(2)，L型水管的溢流口(2a)高于排流口(2b)；进水口(1)处装设电磁阀(1C)和水分配器(1B)，水分配器一个出口连通L型水管排流口(2b)，另一个出口连通进水单向阀(1A)进口侧；

iii)在出水口(11)旁装设竖直排渣管(9)和其内的排渣单向阀(10)以及在砂洲表面设置的抽吸浮沉渣(9.2)的机械；排渣管底端(9.1)插在池底，排渣管上端(9.3)露于砂洲表面；

iv)进水口(1)和出水口(11)间设沿进水口侧水流方向末端有开口(8a)的隔墙(8)；

v)在砂洲生态装置内，开设能进人的竖井(6)和活动井盖(7)。

4.按权利要求3所述污水处理装置，其特征是池体(12)为圆柱体形，污水进入方向和清水排除方向均为圆柱体形圆截面切向方向。

5.按权利要求3所述污水处理装置，其特征是池体底面和周边侧面设置防渗层(13)。

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