CN102795708B - 水质净化系统、污水处理装置和自然型非点净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适于处理以污水或废水为代表的点污染源,或在处理河水或湖泊沼泽水中包含的多种污染物质方面,可以有选择地或同时对降雨时流出的非点污染源进行深度处理的低能耗型多功能混合人工湿地水质净化系统、污水处理装置以及非点净化装置。所述混合人工湿地水质净化系统包括第一好氧性人工湿地、非好氧性人工湿地和第二好氧性人工湿地。其中,第一好氧性人工湿地在沿竖直方向导流净化对象水的同时去除污染物质。非好氧性人工湿地在沿水平方向导流从第一好氧性人工湿地流入的处理水的同时追加去除污染物质。第二好氧性人工湿地沿竖直方向导流从非好氧性人工湿地流入的处理水,向内侧供应空气,提高流入的处理水的溶解氧。
Description
技术领域
本发明涉及混合人工湿地水质净化系统及利用该净化系统的污水处理装置以及能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置,更详细地说,涉及一种适于处理以污水或废水为代表的点污染源,或在处理河水或湖泊沼泽水中包含的多种污染物质方面,可以有选择地或同时对降雨时流出的非点污染源进行深度处理的低能耗型多功能混合人工湿地水质净化系统及利用该净化系统的污水处理装置以及能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置。
背景技术
一般而言,水质污染源从防治与管理的目的,大致分为点污染源(pointpollution source)和非点污染源(nonpoint pollution source)。
其中,上述点污染源是指生活污水或工厂废水、畜牧业废水等在特定位置排出污染水的污染源。
另外,上述非点污染源是在大地、公路、农田、山地、工地等不特定场所排出水质污染物质的排放源,流经耕地、牧场、城市地区、山林地区、停车场、公路、各种工程地区、工厂及工业地区的雨水地表径流或渗入地内的水中包含的污染物质是非点污染源的主要发生事例。
迄今,为了净化上述点及非点水质污染源,应用了多种多样的技术,其中,人工湿地水质净化技术在施工费、维护管理费方面比较经济,而且可以获得比较稳定的水质净化效果,作为低能耗型没有任何问题,净化设施的运转便利,基于上述优点,其应用性正在大幅度扩大。
但是,以往的人工湿地净化技术大部分是利用单一反应槽,采用垂直流或水平流式人工湿地的情形,但难以高效处理高浓度污染物质及诸如氮和磷的富营养化物质,随着流量或水质变动,处理效率也会大为不同,就这种层面而言,存在无法完全摆脱原有自然净化技术的局限的问题。
另外,人工湿地净化技术尽管有多种优点,但根据污染源种类的不同,通常需要确保10~30m2/m3·日以上的占地面积,因此,这被认为是其最大的缺点。
上述点污染源的处理主要使用的机器式及以装置型设备为主的处理方式要求经过高度训练的专业人员常驻并进行持续管理,属于高能耗型技术,从这种层面而言,实际上目前正在寻找代替技术,而在维护管理非常苛刻、管理费昂贵这一方面,也被认为是其缺点。
因此,为解决被认为利用以往自然净化技术难以处理的高浓度流入水的高效处理问题,面临需要开发可以处理作为富营养化根源的氮及磷的自然型净化技术。
非点污染源具有的特性是,污染物质发生原因为人为的或自然的,排放地点不特定,在被稀释及扩散的同时,排放到广阔区域,不仅预测困难,而且难以收集,处理效率不衡定,净化设施的设计及应用、维护管理困难。
这种非点污染源可以分为在降雨排出水中占最多部分的沉淀泥沙、诸如氮及磷的引起富营养化的营养物质、少量便会危及水生生物生命的油脂及重金属物质、有机物质、诸如农药的危及水生生物生命的毒性物质、各种细菌及病毒、从工业现场及垃圾等中流失的掺杂物等,非点污染源的物质的发生、排放量极大地受到降雨等气候条件的左右。
另一方面,以往非点污染源的控制方法分为设置各种处理设施及结构物进行控制的物理性方法和应用诸如土地利用规则的非物理性工艺的方法。
而且,就前者而言,包括需要大量维护管理的浸透型和装置型、诸如依靠沉淀及潜流功能去除污染物质的自由流型人工湿地和潜流池塘的潜流型、植被过滤带·植被河道等的植被型、诸如高速凝集·沉淀设施的污水处理型、设置于河边或河流内并对污染物质进行处理的复合接触氧化设施等。
但是,就这些在先技术而言,与非点污染源净化能力相比,初期投资费用相对较高,或维护管理困难。
另外,就后者而言,由于净化效率低,可能引起民众不满,因而难以应用。
而且,处理工艺局限于诸如沉淀、过滤的物理处理方法,去除包含诸如氮及磷的营养盐类的非点污染物质的性能可能低下。
另外,依靠过滤和植物的吸收能力,去除污染水中包含的悬浊性固体物质、有机物及营养盐类,根据地区、季节的不同,在持续保持性能方面会有局限。
而且,作为利用了由砾石、碎石等构成的水中滤材层的单纯过滤系统,滤材层管理可能会效果微弱,或者营养盐类去除性能可能甚微。
另外,过去在管理和降低污染物质方面,也主要是采取针对点污染源处理的水质净化政策,然而最近,随着生活水平的提高和城市化,由于地区的不透水率增加,降雨排出特性发生变化,各种污染物质大量排入水系,成为水质低下的原因,为了寻找政策性解决对策和改善非点污染源引起的河流及湖泊水质,需要积极应对包含降雨径流的非点污染源。
特别是,非点污染物质流入地表水或地下水后,污染物质难以直接净化,非点污染源处理离污染源越远,处理费用越增加,因此,目前的实际情况是,亟待开发一种可在非点污染物质发生地点设置净化设施且净化能力优秀的净化系统。
另外,实际上无法根据由流量及水质决定的条件进行运营及监视,净化设施管理的问题日益抬头,需要引进易于维护管理、可廉价高效实现运营目标的运营系统相关技术。
进而,要求开发一种净化系统,同时具有可以根据不同时期有效地使用的功能,在夏季的降雨时,净化因降雨引起的非点污染水,在晴天时或诸如枯水期的时候,净化河流的河水或湖泊沼泽水。
发明内容
为解决如上问题,本发明要解决的技术课题是提供一种混合人工湿地水质净化系统,在原来以单纯净化为目的的人工湿地等普通自然净化技术基础上,可以进行深度处理,以便能够控制特定的污染源。
本发明要实现的另一技术课题是提供一种混合人工湿地水质净化系统,根据是否供应空气区分为好氧性、非好氧性区域,各单位工序提供适合有机物、氮及磷处理的最佳流动方式,垂直流和水平流的人工湿地在各污染物质的去除方面具有不同特性,在滞留时间方面也表现出巨大差异。
本发明要实现的另一技术课题是提供一种混合人工湿地水质净化系统,即使人工湿地水质净化系统的主要处理方法相同,但应用的预处理设施根据处理对象污染物质的种类和浓度而异,通过设定各反应槽的适当滞留时间,使用标准化、定型化的滤材,具备必要时供各单位工序的一定量的处理水再循环所需的返送管线。
本发明要实现的另一技术课题是提供一种混合人工湿地水质净化系统,为实现高效率的污染物质处理,从以往的单一反应槽型人工湿地,按阶段组合各人工湿地反应槽,构成使各反应槽实现功能化的混合型人工湿地,能够在污染物质处理中表现出最佳效率。
本发明要实现的另一技术课题是提供一种高效率的混合人工湿地水质净化系统,为防止诸如污染浓度较高、含有大量固体物质的污水或废水的点污染源的颗粒状物质堵塞人工湿地的孔隙,稳定地长期使用,设置至少具备两段以上的沉淀室的沉淀分离槽,依次设置第一好氧性人工湿地、非好氧性人工湿地及有选择地运营的第二好氧性人工湿地。
本发明要实现的另一技术课题是提供一种混合人工湿地水质净化系统,设置有蓄水池和过滤槽,有效处理非点污染物质的高浓度颗粒状物质,与降雨条件无关地蓄流作为计划的初期降雨径流的非点污染源,在后端依次设置上述第一好氧性人工湿地、非好氧性人工湿地及第二好氧性人工湿地。
本发明要实现的另一技术课题是提供一种混合人工湿地水质净化系统,具备信息技术(IT)及随处的(Ubiquitous)的实时控制装置,该实时控制装置设置于可以增大非点污染物质沉淀效率及减小冲击负荷的另外的蓄水池及过滤槽,可以实时测量流入水、放流水的流量及水质并传输,根据流量及水质调节包含降雨径流的非点污染物质的流入,或控制处理水的放流、返送。
本发明要实现的另一技术课题是提供一种混合人工湿地水质净化系统,在夏季降雨时,净化因降雨引起的非点污染水;晴天时或诸如枯水期的时候,可以同时净化河流或湖泊沼泽水。
为实现上述技术课题,本发明提供一种混合人工湿地水质净化系统,包括:第一好氧性人工湿地,该第一好氧性人工湿地用于在使流入的净化对象水沿竖直方向导流的同时去除污染物质;非好氧性人工湿地,该非好氧性人工湿地用于在使从上述第一好氧性人工湿地流入的处理水沿水平方向导流的同时,追加去除污染物质;以及第二好氧性人工湿地,该第二好氧性人工湿地用于使从上述非好氧性人工湿地流入的处理水沿竖直方向导流,向内侧供应空气,提高流入的处理水的溶解氧。
其中,上述第一好氧性人工湿地可以包括:第一过滤层,该第一过滤层由骨料和第一滤材构成,骨料从为防止漏水而进行了隔水处理的底面起层叠放置,第一滤材设置于上述骨料的上部;第一芦苇屑层,该第一芦苇屑层设置在上述第一过滤层的上部;第一分配装置,该第一分配装置使上述净化对象水经处理后供应的处理水均匀分散到上述第一芦苇屑层的上部;空气流入管,该空气流入管使空气流入上述第一过滤层;第一空气供应部,该第一空气供应部连接于上述第一空气流入管的一端,使流入的空气向上述第一过滤层的内侧分散供应。
而且,上述第一空气流入管沿竖直方向设置,引导大气的空气从上端部流入,向下侧移动后,排出到下端部;上述第一空气供应部在上述第一过滤层沿水平方向设置,在上部形成的连接口与上述第一空气流入管的下端部连接,上述第一空气供应部可以由在外面上形成通孔的多根隧道型有孔管构成,以使从上述第一空气流入管流入的空气可以供应给上述第一过滤层。
另外,上述隧道型有孔管配置于上述第一过滤层的底面,并使内侧空间部相互连通,引导处理水移动,上述第一空气流入管相互间隔既定距离设置。
而且,上述非好氧性人工湿地可以包括:第二过滤层,该第二过滤层设置于为防止漏水而进行了隔水处理的底面上,沿处理水的流动方向,从前方向后方依次设置第一骨料部、第二骨料部、第三骨料部、上述第二骨料部及上述第一骨料部,骨料的大小按上述第一骨料部、上述第二骨料部及上述第三骨料部的顺序增大;第二滤材,整体铺设于上述第二过滤层的上部。
另外,上述第二好氧性人工湿地可以包括:第三过滤层,该第三过滤层由骨料和第三滤材构成,骨料从为防止漏水而进行了隔水处理的底面起层叠放置,第三滤材设置于上述骨料的上部;第二芦苇屑层,该第二芦苇屑层设置于上述第三过滤层的上部;第二分配装置,该第二分配装置使上述供应的处理水均匀分散到上述第二芦苇屑层的上部;第二空气流入管,该第二空气流入管使空气流入上述第三过滤层的内侧;第二空气供应部,该第二空气供应部连接于上述第二空气流入管的一端,使流入的空气向上述第三过滤层的内侧分散供应。
而且,上述第二空气流入管沿竖直方向设置,引导大气的空气从上端部流入,向下侧移动后,排出到下端部;上述第二空气供应部在上述第三过滤层沿水平方向配置,在上部形成的连接口与上述第二空气流入管的下端部连接,上述第二空气供应部可以由在外面上形成通孔的多根隧道型有孔管构成,以使从上述第二空气流入管流入的空气可以供应给上述第三过滤层。
另外,上述隧道型有孔管配置于上述第三过滤层的底面,并使内侧空间部相互连通,引导处理水移动,上述空气流入管可以相互间隔既定距离设置。
而且,本发明提供一种污水处理装置,包括:集水槽,该集水槽由滤网槽和沉淀槽构成,滤网槽收集净化对象水并使之通过滤网,滤除污水内存在的净化对象物,沉淀槽连接于上述滤网槽一侧,使在上述滤网槽滤除了净化对象物的净化对象水中残存的净化对象物沉淀;混合人工湿地水质净化系统,用以处理从上述集水槽排出的处理水;以及放流槽,该放流槽设置于上述混合人工湿地水质净化系统的第二好氧性人工湿地的一侧,收集通过上述第二好氧性人工湿地进行了净化处理的处理水,并将收集的处理水放流到外部。
另外,本发明提供一种能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置,包括:蓄水池,该蓄水池由埋设于地下的结构物及设置于地表的池塘中的任意一种构成,蓄水池外面部设置有隔水膜以防漏水,蓄流通过设置于流入口并根据第一计量值进行启动的流入水闸流入的净化对象水;预处理部,该预处理部流入经上述蓄水池处理的处理水并进行预处理;混合人工湿地水质净化系统,该混合人工湿地水质净化系统用以处理从上述预处理部排出的处理水;以及控制装置,该控制装置实时求出流入上述蓄水池的净化对象水的第一计量值,实时控制上述净化对象水的流入量,实时求出上述第二好氧性人工湿地最终放流的处理水的第二计量值,实时控制上述处理水的放流量。
其中,上述蓄水池可以蓄流预想的初始降雨非点发生量的0.5~1.0Q[因初始降雨而发生的非点污染量(Q,m3)=非点污染源发生流域面积(A,m2)×降雨强度(I,mm)]。
而且,上述预处理部包括沿上述蓄水池供应的处理水的流动方向依次设置的过滤槽、搅拌槽、凝集槽、沉淀槽及预处理水槽,上述过滤槽可以包括:外壳,该外壳形成外形,进行了水密处理;包装箱,该包装箱安装于上述外壳的内侧并可拆卸,包括用于在内侧填充上述植物过滤材料的容纳部和盖住上述容纳部上部的盖部;以及分配管,该分配管设置于上述包装箱的上侧,在外面上形成多个穿孔,使从上述蓄水池移送的处理水通过上述穿孔分配给上述包装箱。
另外,在上述蓄水池上,可以连接第一移送管和直接引导管,其中,第一移送管使流入的因降雨引起的非点污染水引导至上述分配管,并沿上述过滤槽、上述搅拌槽、上述凝集槽、上述沉淀槽及上述预处理水槽依次移动;直接引导管引导流入水直接向上述预处理水槽移动。
而且,在上述第二好氧性人工湿地中还可设置放流管,引导排出的处理水放流到河流或湖泊沼泽。
附图说明
参照随后的本发明实施例的详细说明和以下附图,本发明的特征及优点将更容易理解,上述附图中:
图1是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统的截面示意图;
图2是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统中的第一好氧性人工湿地的第一分配装置的立体图;
图3是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统中的第一好氧性人工湿地的空气流入管及空气供应部的立体图;
图4是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统中的好氧性人工湿地的平面示意图;
图5是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统的第二好氧性人工湿地的截面示意图;
图6是显示利用本发明第二实施方式的混合人工湿地水质净化系统的污水处理装置的截面示意图;
图7是显示利用本发明第三实施方式的混合人工湿地水质净化系统的污水处理装置的截面示意图;
图8是显示利用本发明第四实施方式的混合人工湿地水质净化系统的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置的截面示意图;
图9是显示利用本发明第四实施方式的混合人工湿地水质净化系统的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置的平面示意图;
图10是显示利用本发明第四实施方式的混合人工湿地水质净化系统的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置的预处理部的正面示意图;
图11是显示利用本发明第四实施方式的混合人工湿地水质净化系统的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置的过滤槽包装箱的示意图;
图12是显示利用本发明第五实施方式的混合人工湿地水质净化系统的重复利用设施的流程图。
具体实施方式
参照附图,说明可以具体实现上述技术课题的本发明的优选实施例。
图1是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统的截面示意图,图2是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统中的第一好氧性人工湿地的第一分配装置的立体图,图3是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统中的第一好氧性人工湿地的空气流入管及空气供应部的立体图,图4是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统中的好氧性人工湿地的平面示意图,图5是显示本发明第一实施方式的混合人工湿地水质净化系统的第二好氧性人工湿地的截面示意图。
如图1至图5所示,混合人工湿地水质净化系统10可以包括第一好氧性人工湿地20、非好氧性人工湿地60及第二好氧性人工湿地80。其中,上述第一好氧性人工湿地20在使流入的净化对象水沿竖直方向导流的同时去除污染物质。而且,上述非好氧性人工湿地60在使从上述第一好氧性人工湿地20流入的处理水沿水平方向导流的同时追加去除污染物质。另外,上述第二好氧性人工湿地80使从上述非好氧性人工湿地60流入的处理水的溶解氧提高。
详细而言,在上述第一好氧性人工湿地20中,包括第一过滤层21、第一分配装置30、第一空气流入管48及第一空气供应部40。
而且,上述第一过滤层21可以由骨料22和第一滤材23构成,骨料22从为防止漏水而进行了隔水处理的底面起层叠放置,第一滤材23配备于上述骨料22的上部。
另外,在上述第一滤材23上,可以栽植第一植物体25,作为上述第一植物体25,可以提供芦苇等。
而且,在上述第一过滤层21的上侧,可以沿水平方向配备多个上述第一分配装置30,上述第一分配装置30使供应的净化对象水对应于上述第一好氧性人工湿地20的上面面积均匀地分散。
其中,上述第一分配装置30优选配备多个,针对上述第一好氧性人工湿地20的上面面积,沿长度方向具有既定间隔。
而且,上述第一分配装置30包括支撑部31及盖部32。
另外,上述支撑部31由离开既定间隔的支架33及连接安装于其上端一侧的放置架34构成。
而且,上述盖部32由分别连接安装于上述支撑部31上端一侧的分配管35及盖住上述分配管35的盖36构成。
其中,上述分配管35分别连接于离开既定间隔的上述放置架34的上端一侧,用于提供供流入的净化对象水流动的流路,由具有上部开放的方形的管状构成。
另外,上述分配管35在左右两侧以既定间隔形成“V”字型放流部37,使净化对象水可以均匀分散在上述第一好氧性人工湿地20的上面。
而且,在上述第一过滤层21中,配备上述第一空气供应部40,上述第一空气供应部40由多个隧道型有孔管41构成。
其中,上述隧道型有孔管41由上板42及下板43相互连结,在其内部形成内侧空间部44,使水和空气等流体可以流动。
而且,为使水和空气可以在上述隧道型有孔管41内部流入、排出,在上述上板42及上述下板43上分别形成通孔45、46。
另外,在上述上板42上形成连接口47,在上述连接口47连接上述第一空气流入管48。
上述第一空气流入管48的上端部贯通上述第一过滤层21,突出于上部,在表面上形成多个通孔49。
从而,大气的空气可通过上述通孔49流入上述第一空气流入管48,流入的空气向上述第一空气供应部40移动,可以供应给上述第一过滤层21。
此时,在上述第一空气流入管48的上端部,还可以具有盖子(图中未标出),以防止诸如灰尘的物质流入。此时,作为上述盖子,可以使用诸如无纺布等的织物或形成通气孔的金属材质或塑料材质的盖子等。
而且,在上述第一滤材23及骨料22中,寄生好氧性微生物,可以对流入的净化对象水进行净化处理,通过上述第一空气流入管48流入的空气通过上述第一空气供应部40供应给好氧性微生物,从而可使微生物活跃地完成分解活动。
其中,上述第一空气供应部40优选由在上述第一过滤层21的底面以网格型配置的多根上述隧道型有孔管41构成。
而且,上述隧道型有孔管41优选使上述内侧空间部44相互连通地配备,上述第一空气流入管48优选设置多根,沿上述第一空气供应部40的长度方向间隔既定距离。
另外,在上述连接口47,还可以连接水平通气口(图中未标出),此时,上述第一空气流入管48和上述水平通气口可以依次连接。
另一方面,从上述第一好氧性人工湿地20排出的处理水优选通过第一排出管26供应给上述非好氧性人工湿地60。
此时,在上述第一好氧性人工湿地20与上述非好氧性人工湿地60之间,还可以设置第一水槽50。
而且,上述非好氧性人工湿地60优选对在上述第一好氧性人工湿地20中被好氧性微生物进行了一次净化处理的处理水进行二次净化处理。
另外,上述非好氧性人工湿地60可以包括第二过滤层61和第二滤材65。
其中,上述非好氧性人工湿地60的诸如底面部和侧面部的第一外侧部分可以由混凝土结构物、玻璃纤维增强塑料(FRP)、聚乙烯(PE)及不锈钢等能够确保结构稳定性的材质构成。
另外,在上述底面部及侧面部,优选还设置不透水材料的隔水膜,此时,上述隔水膜可以由高密度聚乙烯(HDPE)材质构成。
而且,在上述底面部的上部,优选设置上述第二过滤层61。
其中,上述第二过滤层61优选沿流入的处理水的水平流动方向,从前方向后方,依次设置第一骨料部62、第二骨料部63、第三骨料部64、上述第二骨料部63及上述第一骨料部62。
而且,此时,优选按上述第一骨料部62、上述第二骨料部63以及上述第三骨料部64的顺序,其骨料大小增大。
如此一来,上述第二过滤层61沿处理水的水平流动方向,从前方向后方,骨料依次按大→中→小→中→大的大小铺设,处理水可以在通过上述第二过滤层61的同时被展开并移送。
另一方面,当因上述非好氧性人工湿地60面积宽阔,可能发生处理水偏流时,还可以包括引导隔壁66,用于把上述非好氧性人工湿地60的内部空间划分为各部分,引导处理水沿水平方向以“Z”字型流动。
而且,在上述第二滤材65中,优选栽植第二植物体67,其中,作为上述第二植物体67,可以提供芦苇、绿叶水葱、弯囊苔草、黄菖蒲等。
上述非好氧性人工湿地60对通过上述第一好氧性人工湿地20进行了一次净化处理的处理水,通过寄生于上述第二过滤层61的厌氧性微生物进行二次净化处理,通过与厌氧性微生物寄生的上述第二滤材65及第二过滤层61均匀地整体接触,可以使厌氧性微生物的二次净化处理效率实现最大化。
而且,从上述非好氧性人工湿地60排出的处理水优选通过第二排出管68供应给上述第二好氧性人工湿地80。
此时,在上述非好氧性人工湿地60与上述第二好氧性人工湿地80之间,还可以设置第二水槽70,在上述第二水槽70中,可以设置水泵71。
另外,上述第二水槽70的处理水可以通过第三排出管72供应给上述第二好氧性人工湿地80。
而且,上述第二好氧性人工湿地80可以借助分离壁27与上述第一好氧性人工湿地20分隔。
另外,上述第二好氧性人工湿地80可以包括第三过滤层81、第二芦苇屑层84及第二分配装置85构成。
首先,上述第二好氧性人工湿地80的诸如底面部和侧面部的第一外侧部分可以由混凝土结构物、玻璃纤维增强塑料(FRP)、聚乙烯(PE)及不锈钢等能够确保结构稳定性的材质构成。
另外,在上述底面部及侧面部,还设置有不透水材料的隔水膜,此时,上述隔水膜可以由高密度聚乙烯(HDPE)材质构成。
而且,在上述底面部的上部,优选设置上述第三过滤层81。
其中,上述第三过滤层81可以包括骨料82和第三滤材83构成,在上述底面部的上部,上述骨料82和上述第三滤材83可以依次层叠。
详细而言,上述骨料82可以包括10~40mm大小的砾石或轻量骨料,优选按0.3~1.0m高度层叠。
而且,在上述骨料82的上部设置上述第三滤材83,上述第三滤材83可以包括2~10mm大小的多孔性滤材或过滤砂,优选按0.3~1.2m高度层叠。
其中,上述骨料82及上述第三滤材83优选使用去除了土成份、均匀系数为3.0以下、为提高微生物的附着能力而孔隙发达、表面粗糙度优秀、化学性离子交换能力强的材料。
另外,在上述第三过滤层81的上部,优选设置上述第二芦苇屑层84,上述第二芦苇屑层84优选由2~10cm大小的芦苇屑层叠5cm厚度以上构成。
而且,在上述第二芦苇屑层84的上部,优选设置上述第二分配装置85,上述第二分配装置85可以与前述的第一分配装置30相同地构成。
上述第二分配装置85使通过上述第三排出管72流入的处理水均匀地分配到上述第二芦苇屑层84的上部,根据上述第二芦苇屑层84的面积,上述第二分配装置85可以设置多个。
而且,在上述第二芦苇屑层84上,还可以栽植第三植物体(图中未标出),其中,作为上述第三植物体,并不限定于特定植物。
因此,从上述第二分配装置85排出的处理水在下落到上述第二芦苇屑层84后,在沿竖直方向向下流动的同时,经过上述第三滤材83及上述骨料82。在这一过程中,借助过滤及吸附等物理性清除机理、基于微生物的生物学式清除机理、基于化学性结合及离子交换等的化学性污染物质清除机理,可以去除诸如有机物及营养盐类的追加性非点污染物质。
另一方面,在上述第二好氧性人工湿地80中,还可以包括:第二空气供应部86,该第二空气供应部86沿水平方向设置,以使外部空气流入,并将流入的空气移送至上述第二好氧性人工湿地80的整个底面;第二空气流入管87,该第二空气流入管87的下端部连接于上述第二空气供应部86,上端部开放于大气中。
其中,上述第二空气供应部86和上述第二空气流入管87可以与前述的第一空气供应部40和上述第一空气流入管48相同地构成。
而且,在第二好氧性人工湿地80中,优选设置空气供应装置89,在上述第二空气供应部86的内侧,还可以设置用于分配从上述空气供应装置89供应的空气的空气分配装置88。
从而,在上述第二好氧性人工湿地80中,可以人为地供应更多空气,可以使通过上述第二好氧性人工湿地80的处理水的溶解氧上升,可以进一步改善水质。
而且,在上述第二好氧性人工湿地80的底面部附近,优选设置放流管90的一端部,此时,在上述放流管90该端部,为使处理水可以流入,优选形成多个穿孔91。
从而,上述第一好氧性人工湿地20、上述非好氧性人工湿地60及上述第二好氧性人工湿地80可以形成依次连接的混合型的混合人工湿地水质净化系统10。
而且,可以提供自然亲和型混合人工湿地水质净化系统10,该净化系统10包括如上所述的供应空气并保持好氧性氛围的上述第一好氧性人工湿地20、不供应空气的非好氧性人工湿地60、提高了处理水溶解氧的第二好氧性人工湿地80,从而使流入水在依次通过的同时,利用栖息于第一过滤层21、第二过滤层61、第三过滤层81的微生物同时去除有机物及氮、磷。
另外,在上述混合人工湿地水质净化系统10中,随着完成如上所述的水处理工序,由于不使用电气,因而与使用电气的水处理工序相比,可以降低耗能。
图6是显示利用本发明第二实施方式的混合人工湿地水质净化系统的污水处理装置的截面示意图。
如图6所示,上述污水处理装置可以是用于处理公共污水的装置,为此,上述污水处理装置可以包括集水槽210、混合人工湿地水质净化系统10以及放流槽270构成。
而且,上述集水槽210可以包括:滤网槽220,该滤网槽220用于供污水通过污水流入管211流入;沉淀槽230,该沉淀槽230连接于上述滤网槽220一侧,使被上述滤网槽220的滤网221滤除了固体物的污水中残存的固体物沉淀。
此时,上述滤网221倾斜地设置于上述滤网槽220的内侧,通过上述污水流入管211流入的污水中存在的包括树枝、塑料片等粗大物质在内的粗大掺杂物及固体物可以被上述滤网221滤除。
另外,被滤除了粗大掺杂物及固体物的污水流入上述沉淀槽230,流入的污水中残存的固体物在上述沉淀槽230中沉淀,如此处理的处理水被移送给上述第一好氧性人工湿地20。
其中,上述沉淀槽230可以包括按污水的流动方向设置的第一沉淀槽231、第二沉淀槽232、第三沉淀槽233及第四沉淀槽234,通过包括如此多个的沉淀槽,可以使残存固体物的沉淀分离效率实现最大化。
当然,上述沉淀槽230也可以视设置费用,只由一个或两个沉淀槽构成。
另外,污水移送管226使沉淀分离了残存固体物的污水流入第一好氧性人工湿地20,污水移送管226的一侧设置于上述沉淀槽230中的设置在最后的上述第四沉淀槽234,另一侧可以设置于上述第一好氧性人工湿地20的分配管35。
此时,当上述第四沉淀槽234处于低于上述第一好氧性人工湿地20的位置时,可以在上述污水移送管226一侧连接水泵(图中未标出),从而借助泵浦使上述第四沉淀槽234的沉淀了残余固体物的污水移送给上述第一好氧性人工湿地20。
当然,上述第四沉淀槽234可以设置得与上述第一好氧性人工湿地20位于同一水平线上,或设置在高于上述第一好氧性人工湿地20的位置,在这种情况下,无需上述水泵(图中未标出),仅利用上述污水流入管211便可以使沉淀了残余固体物的污水移送给上述第一好氧性人工湿地20。
之后,流入上述混合人工湿地水质净化系统10的污水(净化对象水)如第一实施方式所述,在经过非好氧性人工湿地60和第二好氧性人工湿地80的同时得到处理,通过放流管90被放流。
图7是显示利用本发明第三实施方式的混合人工湿地水质净化系统的污水处理装置的截面示意图。在本实施方式的污水处理装置中,非好氧性人工湿地可以设置于第一好氧性人工湿地及第二好氧性人工湿地的下侧,其他构成与前述的第二实施方式相同,因此省略说明。
如图7所示,混合人工湿地水质净化系统310的非好氧性人工湿地360的一部分可以设置于第一好氧性人工湿地320及第二好氧性人工湿地380的紧下侧。
从而,可以减小设置上述混合人工湿地水质净化系统310所需的面积,在难以确保宽阔空间的场所也可以设置。
而且,第一排出管326的一端部优选设置于上述第一好氧性人工湿地320的底面部附近,此时,在上述第一排出管326的该端部,为使处理水能够流入,优选形成多个穿孔330。
另外,上述第一排出管326的另一端部优选连接于非好氧性人工湿地360配备的分配穿孔管370。
其中,上述分配穿孔管370优选沿高度方向配备于上述非好氧性人工湿地360,优选在分配穿孔管370的外侧面上形成多个穿孔(图中未标出)。
从而,通过上述第一排出管326移送的处理水可以被上述分配穿孔管370均匀而宽阔地排出到上述非好氧性人工湿地360的一侧。
图8是显示利用本发明第四实施方式的混合人工湿地水质净化系统的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置的截面示意图,图9是显示利用本发明第四实施方式的混合人工湿地水质净化系统的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置的平面示意图。
如图8及图9所示,能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置优选包括蓄水池420、预处理部430、混合人工湿地水质净化系统10以及控制装置449。而且,净化对象水可以在依次经过上述蓄水池420、上述预处理部430、上述混合人工湿地水质净化系统10的同时,有效去除污染物质,放流湖泊410。其中,上述控制装置449优选实时分析流入的净化对象水与放流的处理水的水质,实时控制流量,控制处理水的流动路径,从而可以有效地、高效地去除非点污染物质。
详细而言,上述蓄水池420可以由埋设于地下的结构物及设置于地表面的池塘中的某一种形态构成。
其中,当上述蓄水池420由埋设于地下的结构物的形态构成时,上述结构物优选为混凝土结构物,但根据需要,当然还可以使用玻璃纤维增强塑料(FRP)、聚乙烯(PE)及不锈钢(stainless steel)等可以确保结构稳定性的材质。
另外,当上述蓄水池420由设置于地表面的池塘的形态构成时,也可以使用上述材质。
进而,在上述蓄水池420的诸如底面部及侧面部的外面部,还可以设置有用于防止漏水的隔水膜,此时,上述隔水膜优选包括高密度聚乙烯(HDPE)材质构成。
另外,上述隔水膜优选以能够在防水的同时保障充分强度的厚度构成,为此,上述隔水膜可由1~2mm厚度构成。
而且,上述蓄水池420优选设置为可以蓄流预想的初始降雨非点发生量的0.5~1.0Q。
其中,上述Q(因初始降雨而发生的非点污染量,m3)定义为非点污染源发生流域面积(A,m2)×降雨强度(I,mm)。
而且,上述非点污染源发生流域面积是指降雨面积,即,当在一定面积上下雨时,以降雨沿一定方向及特定空间的汇集处(例如,净化设施的设置位置等)为基准,下雨的相应面积。
另外,上述降雨强度通常指累计降雨量,可以以5~10mm为基准核算,更具体而言,可以应用5mm左右。
因此,上述初始降雨非点发生量可以是指,刚刚下雨,累计降雨量达到5mm左右水平的污染度很高的非点污染源的发生量(非点污染水),上述蓄水池420蓄流上述初始降雨非点发生量的0.5~1.0Q,从而可以蓄流大部分污染度很高的非点污染水。
而且,与上述蓄水池420连接并引导净化对象水流入上述蓄水池420的流入管411可以与湖泊沼泽410连接。
此时,在上述流入管411上,可以设置有湖泊沼泽水流入水槽412,上述湖泊沼泽水流入水槽412可以通过湖泊沼泽水流入口413与上述湖泊沼泽410连接。
另外,在上述湖泊沼泽水流入水槽412中,可以设置用于使上述湖泊沼泽410的湖泊沼泽水流入的湖泊沼泽水流入水泵414,上述湖泊沼泽水流入水泵414可以借助第一运转控制部(图中未标出)控制运转。
而且,在上述流入管411上,还可以设置非点流入水槽415,在上述非点流入水槽415中,可以设置非点流入口416。
另外,在上述非点流入水槽415中,还可以设置用于把降雨产生的非点污染水供应给上述流入管411的非点流入水泵417,上述非点流入水泵417可以借助第二运转控制部(图中未标出)控制转动。
而且,在上述流入管411上,可以配备第一分析装置491,上述第一分析装置491优选实时在从上述蓄水池420流入的净化对象水中测量第一计量值并进行分析。
此时,上述第一计量值可以包含流入的上述净化对象水的流量、pH(氢离子浓度)、水温、浊度(turbidity)、油(oil)、总有机碳(total organic carbon)、生物毒性、化学需氧量(COD)、总氮及总磷,为测量上述第一计量值,上述第一分析装置491可以包括水质分析器418和流量计419。
另外,优选根据上述第一计量值,由上述净化对象水的流入量及上述预处理部430调节处理水的流动路径,为此,上述第一运转控制部、第二运转控制部及上述第一分析装置优选包含于上述控制装置449内,上述控制装置还可以包括中央控制部(图中未标出)。
而且,上述中央控制部优选在晴天时及降雨时,使净化对象水因上述第一计量值的变动而不同。
即,上述中央控制部进行控制,优选在晴天时,启动上述湖泊沼泽水流入水泵414,使上述湖泊沼泽410的湖泊沼泽水流入;在降雨时,启动上述非点流入水泵417,使因降雨引起的非点污染水流入。
而且,上述蓄水池420可以起到预处理功能,稳定地控制流入的净化对象水的非点污染物质中的沉淀性/浮游性物质、掺杂物、油份及悬浊性固体物等,还可以起到能够减小冲击负荷或有效应对冲击负荷变动的功能。
另一方面,上述蓄水池420可以通过第一移送管421与上述预处理部430连接,因此,上述蓄水池420处理的处理水通过上述第一移送管421移送给上述预处理部430。
图10是显示利用本发明第四实施方式的混合人工湿地水质净化系统的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置的预处理部的正面示意图,图11是显示利用本发明第四实施方式的混合人工湿地水质净化系统的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置的过滤槽包装箱的示意图,下面参照图10及图11进行说明。
如图8至图11所示,上述预处理部430可以包括过滤槽431、搅拌槽432、凝集槽435、沉淀槽437及预处理水槽438。
其中,上述过滤槽431通过第一移送管421与上述蓄水池420连接,在上述第一移送管421上,优选设置有选择性地打开、关闭第一移送管421的调节阀422。
而且,上述调节阀422的运转优选受到第三运转控制部(图中未标出)的控制,上述第三运转控制部优选包含于上述控制装置449中。
另外,上述过滤槽431可以包括外壳493、包装箱493a以及分配管499。
首先,上述外壳493形成上述过滤槽431的外形,可以由混凝土材质构成,以便能够确保结构稳定性,优选进行水密处理。
而且,在上述外壳493的内侧上部,优选设置上述分配管499,此时,在上述分配管499的外面,优选形成多个穿孔499a,上述分配管499可以与上述第一移送管421连接。
从而,从上述蓄水池420通过上述第一移送管421移送给上述分配管499的处理水可以通过上述穿孔499a排出。
而且,在上述外壳493的内侧,上述包装箱493a优选设置在上述分配管499的下部,于是,从上述分配管499排出的处理水下落至下侧的上述包装箱493a。
另一方面,上述包装箱493a可以包括容纳部494和盖部495。
其中,上述容纳部494在内侧形成空间,可由网496构成或形成多个孔,使从上述分配管499的穿孔499a排出的处理水可贯通上述容纳部494进行流动。
而且,在上述容纳部494的内侧,容纳有过滤材料497。
此时,上述过滤材料497由易于廉价更换、可用于有效去除流入处理水中包含的固体物及油份等的材质构成,优选可以由植物过滤材料构成。
而且,上述植物过滤材料可以由截断成3~10cm大小的芦苇屑构成。
上述芦苇屑可以密实地填充于上述容纳部494的内侧,由于可以高效地容纳,因而可以高效地追加去除通过上述蓄水池420的处理水中包含的油份及泥沙等。
而且,优选设置上述盖部495,以便打开、关闭上述容纳部494的上部,还可以设置锁定装置498,以便上述盖部495可以以盖住上述容纳部494上部的状态固定。
因此,上述过滤材料497被容纳于上述容纳部494,不至于从上述容纳部494排出,必要时,打开上述盖部495,从而易于更换上述过滤材料497。
而且,上述包装箱493a优选安装于上述外壳493内侧并可拆卸,以便易于更换上述过滤材料497,可以考虑处理水的过滤量及过滤效率等,在上述外壳493的内侧设置多个包装箱493a。
此时,上述分配管499当然优选宽阔、均匀地设置于上述包装箱493a的上侧,以便排出的处理水可以均匀地分配给上述包装箱493a。
上述过滤槽431形成为使上述处理水在内侧滞留既定时间,以便能够使流入的处理水实现有效过滤,优选使流入的处理水可以滞留2~10分钟时间。
而且,沿着从上述第一移送管421流入的处理水的流动方向,上述搅拌槽432可以利用第二移送管423连接于上述过滤槽431。
另外,上述第二移送管423或上述搅拌槽432上还可以连接药品注入装置433。
其中,可以从上述药品注入装置433投入用于使通过上述过滤槽431的处理水的污染物质能够凝集的药品。
而且,上述药品注入装置433的运转优选受到第四运转控制部(图中未标出)的控制,上述第四运转控制部优选包含于上述控制装置449中。
另外,在上述搅拌槽432中可以设置搅拌器434,以便投入的药品能够良好地搅拌。
此时,上述搅拌器434优选以120~150rpm的速度旋转。
另外,在上述搅拌槽432的一侧,优选设置上述凝集槽435,在上述凝集槽435中,可以设置用于诱导投入药品凝集的凝集器436。
此时,上述凝集器436优选以20~70rpm的速度旋转。
而且,在上述凝集槽435的一侧,可以连接上述沉淀槽437,在上述沉淀槽437中,在经过上述凝集槽435的同时凝集的副产物被沉淀。
另外,在上述沉淀槽437的一侧,优选设置有收集经过上述沉淀槽437的处理水的预处理水槽438。
而且,上述蓄水池420中,优选还在第一移送管421的上侧连接直接引导管424。
此时,上述直接引导管424优选设置为使处理水借助重力自然地流动,直接引导管424优选连接于上述预处理水槽438。
从而,上述蓄水池420中蓄流的处理水可以通过上述直接引导管424,径直流向上述预处理水槽438。
即,在上述第三运转控制部的控制下,上述调节阀422密闭后,上述蓄水池420的处理水通过上述直接引导管424,可以直接向上述预处理水槽438移动。
而且,在上述第三运转控制部的控制下,上述调节阀422打开后,上述蓄水池420的处理水可以通过上述第一移送管421,流向上述过滤槽431。
这种处理水的流动可受到上述中央控制部的控制,例如,根据上述第一计量值,当水质恶化严重时,即,根据上述第一计量值,水质超过基准值时或是降雨时,以及根据后述的第二计量值,当水质恶化严重时(即,根据上述第二计量值,水质超过基准值时),在上述各种情形中的任意一种情形下,优选控制上述调节阀422,使之打开。
因此,从上述蓄水池420排出的处理水在经过上述过滤槽431、上述搅拌槽432、上述凝集槽435、上述沉淀槽437及上述预处理水槽438的同时,全部经过上述预处理部430,经过净化作用。
但是,根据上述第一计量值,当水质处于未严重恶化的状态时,即,根据上述第一计量值,水质低于基准值或是晴天时,以及根据后述的第二计量值,当水质恶化不严重时(即,根据上述第二计量值,水质低于基准值时),在上述各种情形中的任意一种情形下,优选控制上述调节阀422,使之密闭,于是,处理水可以不经过不必要的净化步骤,径直流向上述预处理水槽438。
而且,在上述预处理水槽438的一侧,设置上述混合人工湿地水质净化系统10,上述混合人工湿地水质净化系统10的构成与前述的第一实施方式相同,因此省略详细说明。
上述预处理水槽438与第一好氧性人工湿地450可以利用第三移送管425连接。
而且,在上述预处理水槽438中,优选设置第一水泵439,借助上述第一水泵439,上述预处理水槽438的处理水可以通过上述第三移送管425,定量地向上述第一好氧性人工湿地450排出。
另一方面,上述第一好氧性人工湿地450排出的处理水通过第一排出管455向非好氧性人工湿地460移动,上述非好氧性人工湿地460可以利用第二排出管465与第二水槽470连接。
而且,优选第三排出管475的一端部连接于上述第二水槽470,上述第三排出管475的另一端部与第二好氧性人工湿地480连接。
而且,放流管440的一端部优选设置于上述第二好氧性人工湿地480的底面部附近,上述放流管440的另一端部优选连接到上述湖泊沼泽410。
而且,在上述放流管440上可以设置第二分析装置492,上述第二分析装置492优选从通过上述放流管440放流的处理水中测量第二计量值。
此时,上述第二计量值可以包括上述放流的处理水的流量、pH、水温、浊度、总有机碳、化学需氧量(COD)、总氮(total nitrogen)及总磷(totalphosphorus)构成,为测量上述第二计量值,上述第二分析装置492可以包括水质分析器442和流量计443。
从而,可以确认上述第二好氧性人工湿地480放流的处理水的状态。
而且,在上述放流管440上,还可以设置杀菌装置445。
其中,上述杀菌装置445可以是利用紫外线的装置。
另外,上述杀菌装置445优选受到第五运转控制部(图中未标出)的控制,上述第五运转控制部优选包括于控制装置449中。
而且,上述中央控制部优选根据上述第二分析装置492测量的流量和水质,实时控制流入上述蓄水池420的净化对象水的流量和上述第二好氧性人工湿地480放流的处理水的流量。
如此一来,上述控制装置449实时计量、分析、监视流入的净化对象水及放流的处理水的流量、水质,并可以进行控制。在晴天时,使湖泊沼泽水流入;在降雨时,使因降雨引起的非点污染水流入。
此时,作为净化对象水,为使湖泊沼泽水流入,上述中央控制部进行控制,启动上述湖泊沼泽水流入水泵414;作为净化对象水,为使因降雨引起的非点污染水流入,上述中央控制部进行控制,使上述湖泊沼泽水流入水泵414停止,启动上述非点流入水泵417。
而且,在因降雨引起的非点污染水流入时,打开上述调节阀422,使处理水全部通过上述预处理部430进行流动,可以确保目标水质。
另外,在湖泊沼泽水流入时,密闭上述调节阀422,使处理水径直流向预处理水槽438,不经过不必要的净化工序,可以缩短净化时间,防止不必要的启动,提高维护管理及经济性。
图12是显示利用本发明第五实施方式的混合人工湿地水质净化系统的重复利用设施的流程图。
如图12所示,上述混合人工湿地水质净化系统10还可以用作污水的三次处理及重复利用设施。
例如,流入1次沉淀槽600,经污水终端处理厂610放流后,可以使经过控制总磷(T-P)的化学处理620的处理水通过上述混合人工湿地水质净化系统10。
然后,上述混合人工湿地水质净化系统10放流的处理水经过氮/磷去除工序630后放流,或者其他处理水640可用作重复利用水。
此时,流入上述1次沉淀槽600之前的合流污水溢流(CSOs)可直接流入上述混合人工湿地水质净化系统10。
本发明并非限定于上述的特定优选实施方式,在不脱离权利要求书申请的本发明要旨的情形下,本发明所属技术领域的技术人员可以进行多种变形实施,这种变形也属于本发明的范围。
本发明一个实施方式的混合人工湿地水质净化系统及利用其的污水处理装置以及能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置,其空气供应部宽阔地设置于第一好氧性人工湿地及第二好氧性人工湿地的底面,可以顺畅地向过滤层充分供应空气,因此,可以稳定地向好氧性微生物等供应空气,显著提高好氧性微生物对浮游性有机固体物的氧化分解能力。
根据本发明的一个实施方式,在人工湿地的上面栽植芦苇、绿叶水葱、弯囊苔草、黄菖蒲等植物,从而在亲自然式地处理污水的同时,可以体现公共设施及作为公共住宅的公寓等小区内的造景效果。
利用本发明另一实施方式的混合人工湿地水质净化系统的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置,设置有可以蓄流预想的初始降雨非点发生量的0.5~1.0Q的蓄水池,不仅能够蓄流高污染度的大部分非点污染水,而且,可以稳定地去除流入的非点污染水的非点污染物质中的沉淀性/浮游性物质、掺杂物、油份及悬浊性固体物等,减小冲击负荷。
根据本发明的另一实施方式,在过滤槽的内侧可拆装地设置包装箱,在上述包装箱的内侧填充芦苇屑作为过滤材料,从而不仅易于更换,还可以有效追加去除处理水中含有的油份及泥沙等。
根据本发明的另一实施方式,控制装置实时计量、分析流入蓄水池的净化对象水和最终处理水的水质及流量,据此控制净化对象水的流入和最终处理水的放流,从而可以预先切断不必要的流入水的流入,有选择地使处理水进行循环,因而可以更高效地运营。
根据本发明的另一实施方式,把基于好氧性/非好氧性人工湿地的处理工序用作主处理工序,从而可以增加维护管理的便利性,还可以节省维护管理费用。另外,可在多种多样的位置施工,在不特定场所防止水质污染物质直接流入附近水系,稳定地对其进行净化,从而可以防止供水源或河流被污染。
根据本发明的另一实施方式,在枯水期时,使最终处理并放流的处理水循环至蓄水池,可以用作造景用水,或执行植被保护和作为生态湿地公园的功能。
根据本发明的另一实施方式,在夏季降雨时,可以净化因降雨引起的非点污染水的同时,当晴天时或在诸如枯水期的时候,可以有选择地同时净化河水或湖泊沼泽水,因此可以提高可用性。
根据本发明的另一实施方式,在晴天时及降雨时,根据水质变动,即,当水质恶化时,使预处理部全部运行,并追加投入药品及杀菌工序,可以提高水质改善。
Claims (13)
1.一种混合人工湿地水质净化系统,其特征在于,该系统包括:
第一好氧性人工湿地,所述第一好氧性人工湿地用于在使流入的净化对象水沿竖直方向导流的同时去除污染物质;
非好氧性人工湿地,所述非好氧性人工湿地用于在使从所述第一好氧性人工湿地流入的处理水沿水平方向导流的同时,追加去除污染物质;以及
第二好氧性人工湿地,所述第二好氧性人工湿地使从所述非好氧性人工湿地流入的处理水沿竖直方向导流,向所述第二好氧性人工湿地内侧供应空气,以提高流入的处理水的溶解氧;
所述第一好氧性人工湿地包括:
第一过滤层,所述第一过滤层包括骨料和第一滤材,所述骨料从为防止漏水而进行了隔水处理的底面开始层叠放置,所述第一滤材设置于所述骨料的上部;
第一芦苇屑层,所述第一芦苇屑层设置于所述第一过滤层的上部;
第一分配装置,所述第一分配装置使所述净化对象水经处理后供应的处理水均匀分散到所述第一芦苇屑层的上部;
第一空气流入管,所述第一空气流入管使空气流入所述第一过滤层;
第一空气供应部,所述第一空气供应部连接于所述第一空气流入管的一端,使流入的空气向所述第一过滤层的内侧分散供应。
2.根据权利要求1所述的混合人工湿地水质净化系统,其特征在于:
所述第一空气流入管沿竖直方向设置,引导大气的空气从上端部流入,使所述空气向下侧移动后排出到下端部,
所述第一空气供应部在所述第一过滤层沿水平方向设置,在所述第一空气供应部上部形成的连接口与所述第一空气流入管的下端部连接,所述第一空气供应部由在外面上形成通孔的多个隧道型有孔管构成,使从所述第一空气流入管流入的空气能够供应给所述第一过滤层。
3.根据权利要求2所述的混合人工湿地水质净化系统,其特征在于:
所述隧道型有孔管设置于所述第一过滤层的底面,并使内侧空间部相互连通,引导处理水移动,所述第一空气流入管相互间隔既定距离设置。
4.根据权利要求1所述的混合人工湿地水质净化系统,其特征在于,
所述非好氧性人工湿地包括:
第二过滤层,所述第二过滤层设置于为防止漏水而进行了隔水处理的底面上,沿处理水的流动方向,从前方向后方依次设置第一骨料部、第二骨料部、第三骨料部、所述第二骨料部及所述第一骨料部,骨料的大小按所述第一骨料部、所述第二骨料部及所述第三骨料部的顺序增大;
第二滤材,所述第二滤材整体铺设于所述第二过滤层的上部。
5.根据权利要求1所述的混合人工湿地水质净化系统,其特征在于,
所述第二好氧性人工湿地包括:
第三过滤层,所述第三过滤层由骨料和第三滤材构成,所述骨料从为防止漏水而进行了隔水处理的底面开始层叠放置,所述第三滤材设置于所述骨料的上部;
第二芦苇屑层,所述第二芦苇屑层设置于所述第三过滤层的上部;
第二分配装置,所述第二分配装置使所述供应的处理水均匀分散到所述第二芦苇屑层的上部;
第二空气流入管,所述第二空气流入管使空气流入所述第三过滤层的内侧;
第二空气供应部,所述第二空气供应部连接于所述第二空气流入管的一端,使流入的空气向所述第三过滤层的内侧分散供应。
6.根据权利要求5所述的混合人工湿地水质净化系统,其特征在于:
所述第二空气流入管沿竖直方向设置,引导大气的空气从上端部流入,使所述空气向下侧移动后排出到下端部;
所述第二空气供应部在所述第三过滤层沿水平方向设置,在所述第二空气供应部上部形成的连接口与所述第二空气流入管的下端部连接,所述第二空气供应部由在外面上形成通孔的多个隧道型有孔管构成,使从所述第二空气流入管流入的空气能够供应给所述第三过滤层。
7.根据权利要求6所述的混合人工湿地水质净化系统,其特征在于:
所述隧道型有孔管设置于所述第三过滤层的底面,并使内侧空间部相互连通,引导处理水移动,所述空气流入管相互间隔既定距离设置。
8.一种污水处理装置,其特征在于,所述污水处理装置包括:
集水槽,所述集水槽包括滤网槽和沉淀槽,所述滤网槽收集净化对象水并使之通过滤网,以滤除污水内存在的净化对象物,所述沉淀槽连接于所述滤网槽一侧,使在所述滤网槽滤除了净化对象物的净化对象水中残存的净化对象物沉淀;
根据权利要求1至7中任意一项所述的混合人工湿地水质净化系统,所述系统用以处理从所述集水槽排出的处理水;以及
放流槽,所述放流槽设置于所述混合人工湿地水质净化系统的第二好氧性人工湿地的一侧,所述放流槽收集通过所述第二好氧性人工湿地进行了净化处理的处理水,使收集的处理水放流到外部。
9.一种能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置,其特征在于,所述装置包括:
蓄水池,所述蓄水池由埋设于地下的结构物及设置于地表的池塘中的任意一种构成,所述蓄水池外面部设置有隔水膜以防漏水,所述蓄水池蓄流通过设置于流入口并根据第一计量值进行启动的流入水闸流入的净化对象水;
预处理部,所述预处理部流入经所述蓄水池处理的处理水并进行预处理;
根据权利要求1至7中任意一项所述的混合人工湿地水质净化系统,所述系统用以处理从所述预处理部排出的处理水;以及
控制装置,所述控制装置实时求出流入所述蓄水池的净化对象水的第一计量值,实时控制所述净化对象水的流入量,实时求出所述第二好氧性人工湿地最终放流的处理水的第二计量值,实时控制所述处理水的放流量。
10.根据权利要求9所述的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置,其特征在于:
所述蓄水池可以蓄流预想的初始降雨非点发生量的0.5~1.0Q,其中,因初始降雨而发生的非点污染量(Q,m3)=非点污染源发生流域面积(A,m2)×降雨强度(I,mm)。
11.根据权利要求9所述的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置,其特征在于:
所述预处理部包括沿所述蓄水池供应的处理水的流动方向依次设置的过滤槽、搅拌槽、凝集槽、沉淀槽及预处理水槽,
所述过滤槽包括:外壳,所述外壳形成外形,进行了水密处理;包装箱,所述包装箱安装于所述外壳的内侧并可拆卸,所述包装箱包括用于在内侧填充植物过滤材料的容纳部和盖住所述容纳部上部的盖部;以及分配管,所述分配管设置于所述包装箱的上侧,所述分配管在外面上形成多个穿孔,使从所述蓄水池移送的处理水通过所述穿孔分配给所述包装箱。
12.根据权利要求11所述的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置,其特征在于:
在所述蓄水池上,连接有第一移送管和直接引导管,其中,所述第一移送管使流入的因降雨引起的非点污染水引导至所述分配管,使所述非点污染水沿所述过滤槽、所述搅拌槽、所述凝集槽、所述沉淀槽及所述预处理水槽依次移动,直接引导管引导流入水直接向所述预处理水槽移动。
13.根据权利要求9所述的能同时净化河流或湖泊沼泽水的自然型非点净化装置,其特征在于:
在所述第二好氧性人工湿地中还设置有放流管,以引导排出的处理水放流到河流或湖泊和沼泽。
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