CN102923857A - 缺氧-好氧垂直流人工湿地系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种缺氧-好氧垂直流人工湿地系统,包括湿地池体、曝气装置、进水管、排水管、出水回流装置和湿地植物,曝气装置设置于垂直流湿地中上部,从而使湿地下部保持缺氧状态,在一个垂直流人工湿地系统中同时形成硝化、反硝化反应所需的好氧区和缺氧区;运行时,原污水首先由底部进水管经进水泵进入垂直流湿地池体,经过池体底部的缺氧区,利用污水中充足的碳源进行反硝化反应;随后污水进入池体中部设有曝气装置的好氧区,经曝气增氧硝化反应处理及植物根系的共同作用,最终净化后的污水由上部的排水管排出湿地池体;该人工湿地能够有效去除污染物,大大提高脱氮效果。
Description
一、技术领域
本项发明涉及一种缺氧-好氧垂直流人工湿地系统,属于环境工程污水处理技术领域。
二、技术背景
人工湿地由于具有投资低、耗能少、缓冲容量大、工艺简单等特点,已被广泛用于生活污水、暴雨径流、农村面源污染及湖泊污染防治。
人工湿地主要是利用湿地中的填料的吸附,以及湿地植物与微生物的共同作用来达到净化污水的目的。垂直流人工湿地独特的构筑结构和水流模式,使其具有占地面积小、处理效率高、无恶臭等优点。但传统垂直流湿地由于其垂直结构,使得湿地内供氧不足,整个系统处于相对单一的厌氧环境,硝化反应受抑制,氮的去除率降低;当前人工湿地的增氧方式普遍采用底部曝气,由于垂直流人工湿地顶部为好氧区域,底部曝气方式将使得人工湿地内部厌氧区过小,影响系统内的反硝化反应;增氧方式大多使用开孔曝气管,曝气孔易堵塞。
三、发明内容
本发明针对目前垂直流人工湿地技术的不足,提供一种脱氮能力强、效率高、占地面积小、耐冲击负荷能力强的缺氧-好氧垂直流人工湿地处理系统。
本发明的缺氧-好氧垂直流人工湿地采用下述技术方案实现:
一种缺氧-好氧垂直流人工湿地系统,包括湿地池体、曝气装置、进水管、排水管、出水回流装置和湿地植物,其特征在于:曝气装置设置于垂直流湿地中上部,从而使湿地下部保持缺氧状态,在一个垂直流人工湿地系统中同时形成硝化、反硝化反应所需的好氧区和缺氧区;曝气装置设置于垂直流湿地中部能够使湿地上部具有充足的氧气;曝气装置采用橡胶软管作为曝气管,曝气孔呈鱼鳞纹状结构,当曝气开始时,曝气孔处的橡胶片在气体的压力下向上掀起,与管壁间形成气体通道,曝气结束后曝气孔的橡胶片归位,曝气孔处于闭合状态。湿地池体四周及底部进行防渗处理,湿地池体的底部设有进水管,上部设有出水堰和排水管,并在排水管后设置出水回流装置,池体中铺设砾石、石子基质填料,填料粒径由下倒上逐渐减小,顶层铺设粗沙。曝气装置设于池体水位高度的2/3处,曝气管并联连接在导气管上,与空气压缩机组成曝气装置,曝气管外套有保护性的硬质塑料网管,网格直径小于其所处位置的填料粒径。排水管后接出水回流装置,该装置由三通、回流管、回流阀组成,三通中的两通接入排水管,另一通接回流管,回流管上安装回流阀控制出水回流水量,回流管的另一端接入人工湿地进水管。
运行时,原污水首先由底部进水管经进水泵进入垂直流湿地池体,经过池体底部的缺氧区,利用污水中充足的碳源进行反硝化反应;随后污水进入池体中部设有曝气装置的好氧区,经曝气增氧硝化反应处理及植物根系的共同作用,最终净化后的污水由上部的排水管排出湿地池体;随后出水由接在排水管上的出水回流装置分为两部分,一部分出水经排水管外排,另一部分出水经回流管进入进水管与原污水混合,经进水泵进入湿地底部缺氧区进行二次处理,并为反硝化反应提供硝酸盐氮。该垂直流人工湿地系统还可使用下行流运行方式处理污水。
四、附图说明
图1是本发明第一个实施例的结构示意图。
图2是本发明中曝气管分布的结构示意图。
图3是本发明中橡胶曝气管的结构示意图。
图4是本发明第二个实施例的结构示意图。
图5是本发明第三个实施例的环形曝气装置结构示意图。
图中,1、湿地池体,2、空气压缩机,3、曝气管,4、硬质塑料网管,5、进水管,6、基质填料,7、湿地植物,8、出水堰,9、排水管,10、曝气孔,11、三通,12、回流管,13、回流阀,14、进水泵。
五、具体实施方式
实施例1
如图1及图2所示,本发明的缺氧-好氧垂直流湿地主要包括湿地池体1、曝气装置、进水管5、排水管9、出水回流装置和湿地植物7。湿地池体1的四周及底部均进行防渗处理。湿地池体1的下部设有进水管5,上部设有出水堰8和排水管9,并在排水管9后设置由三通11、回流管12、回流阀13组成的出水回流装置;湿地池体1中需铺设基质填料6,基质填料6的粒径由下到上逐渐减小,顶层铺设粗砂,曝气装置位于池体水位高度的2/3处,曝气管3外套有保护性硬质塑料网管4,硬质塑料网管4的网格直径小于其所处位置的填料粒径,防止填料6对曝气管3造成挤压;排水管9后接出水回流装置,该装置由三通11、回流管12、回流阀13组成,三通11中的两通接入排水管9,另一通接回流管12,回流管12上安装回流阀13控制出水回流水量,回流管12的另一端接入人工湿地进水管5;湿地池体顶部种植景观湿地植物7。
曝气装置参见图2,曝气管3采用橡胶软管,其一端封闭,另一端并联连接在导气管上与空气压缩机2连接。曝气管3的结构如图3所示,其上曝气孔10为鱼鳞纹结构。当曝气开始时,曝气孔11处的橡胶膜片在气体的压力下向上掀起,从而与管壁间形成气体通道,曝气结束后曝气孔11的橡胶膜片归位,曝气孔11处于闭合状态,能够有效的防止曝气孔11堵塞。
运行时,原污水首先由湿地底部的进水管5经进水泵14自下而上进入垂直流湿地池体1,在湿地池体1底部的缺氧区中利用污水中充足的碳源进行反硝化反应;随后污水进入池体中部设有曝气装置的好氧区,压缩空气机2经曝气管3向湿地系统中曝气充氧,形成好氧区,加强湿地系统中的硝化作用,最后经微生物分解及植物根系的共同作用净化后的污水由上部的排水管9排出池体;随后出水由接在排水管9上的出水回流装置中的三通11分为两部分,一部分出水经排水管9外排,另一部分出水经回流管12进入进水管5,与原污水混合,经进水泵14进入湿地底部缺氧区进行二次处理,并为反硝化反应提供硝酸盐氮。
实施例2
如图4所示,本实施例采用下行流运行方式处理污水。进水管5设于湿地池体1的上部,排水管9设于底部,其余结构与实施例1基本相同。
运行时,污水经进水管5进入垂直流湿地系统,先进入上部的好氧区进行硝化反应,然后流入池体底部的缺氧区进行反硝化反应,最终净化后的污水由底部的排水管9排出池体。
实施例3
如图5所示,本发明中的曝气装置还可采用环形曝气管,该装置适合应用于圆形湿地等。
Claims (4)
1.一种缺氧-好氧垂直流人工湿地系统,包括湿地池体、曝气装置、进水管、排水管、出水回流装置和湿地植物,其特征在于:曝气装置设置于垂直流湿地中上部,从而使湿地下部保持缺氧状态,在一个垂直流人工湿地系统中同时形成硝化、反硝化反应所需的好氧区和缺氧区;曝气装置设置于垂直流湿地中部能够使湿地上部具有充足的氧气;曝气装置采用橡胶软管作为曝气管,曝气孔呈鱼鳞纹状结构,当曝气开始时,曝气孔处的橡胶片在气体的压力下向上掀起,与管壁间形成气体通道,曝气结束后曝气孔的橡胶片归位,曝气孔处于闭合状态。
2.根据权利要求1所述的一种缺氧-好氧垂直流人工湿地系统,其特征在于湿地池体四周及底部防渗处理,湿地池体的底部设有进水管,上部设有出水堰和排水管,并在排水管后设置出水回流装置,池体中铺设砾石、石子基质填料,填料粒径由下倒上逐渐减小,顶层铺设粗沙。
3.根据权利要求1所述的一种缺氧-好氧垂直流人工湿地系统,其特征在于曝气装置设于池体水位高度的2/3处,曝气管并联连接在导气管上,与空气压缩机组成曝气装置,曝气管外套有保护性的硬质塑料网管,网格直径小于其所处位置的填料粒径。
4.根据权利要求1所述的一种缺氧-好氧垂直流人工湿地系统,其特征在于排水管后接出水回流装置,该装置由三通、回流管、回流阀组成,三通中的两通接入排水管,另一通接回流管,回流管上安装回流阀控制出水回流水量,回流管的另一端接入人工湿地进水管。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130213 |