CN103387290A

CN103387290A - 改进的湿地系统

Info

Publication number: CN103387290A
Application number: CN2013103602709A
Authority: CN
Inventors: 冉慧英; 王晓磊; 栗勇田; 云玉攀
Original assignee: HEBEI JIACHENG ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: Hebei Yuehai Water Group Co.,Ltd.
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2033-08-16
Also published as: CN103387290B

Abstract

本发明属于人工湿地系统，特别是指一种改进的湿地系统。包括进水装置、布水装置、溶解氧装置；还包括一反冲洗装置，该装置包括反冲洗管，反冲洗管的出口接反冲洗布水管，反冲洗布水管设于滤料层的底部，反冲洗出水管的输出端接回收，反冲洗出水管的输入与滤料层上的过滤井顶部一侧的进水槽连通。本发明解决了现有技术存在的过滤系统易堵塞、系统检修不便等问题的问题，具有滤料层不易堵塞，防堵塞效果好、系统检修方便等优点。

Description

改进的湿地系统

技术领域

本发明属于人工湿地系统，特别是指一种改进的湿地系统。

背景技术

人工湿地污水处理系统是一种低能耗，绿色的污水处理方式，充分利用物理截留、化学和生物等多种作用，对废水中污染物的去除，湿地系统具有运行费用低、投资小、能耗低等优点。但湿地系统的堵塞和溶解氧低是现实运行中存在并急需解决的问题。进水中的小漂浮物和悬浮物（SS）容易对人工湿地系统造成阻塞，最终导致系统无法正常进水和配水，影响系统的正常运行；湿地系统基层以下溶解氧浓度低，容易造成有机物降解不彻底，氨氮去除效果不明显等问题。

针对人工湿地系统堵塞存在的问题，行业人员对人工湿地系统进行了改进，专利号为200910199880.9的专利，虽然通过过滤插板和单元解决了进水中携带SS的问题，但过滤插板和滤料拆装繁杂，SS较多堵塞过滤单元时，需要人工将滤料清理出进行清理，再进行填铺，清洗更换频繁，耗费人工和时间，同时影响系统正常进水；专利号为201020594499.0的实用新型专利中公开的防堵装置，同样存在更换频繁，需要长期人工检查的问题；专利号为02134718.2的专利，通过反水池和冲洗进行SS的清理，但由于水流方向为自下而上，容易造成系统底部大量的SS堆积，由于冲洗和进水方向相同，并且底部SS浓度最高，冲洗对SS清理不充分，容易造成大量SS在底部堆积问题。

对于人工湿地系统的堵塞问题，无论用何种过滤措施，过滤装置无论是前置还是增加预处理系统，均需要定期对过滤装置进行清洗和更换，人工工作量大，更换频繁，本发明旨在提供一种具有反冲洗功能，极大程度减少过滤装置更换和清洗，只需要在检修系统时，进行简单清理的人工湿地处理系统，该人工湿地处理系统检修更换操作简单。

湿地系统溶解氧问题，目前均采用底部安装曝气管路，进行溶解氧补充，在人工湿地底部布置溶解氧管路，系统检修不方便，对于出现堵塞的管路无法清理，最终导致溶解氧曝气功能无法实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过滤系统不易堵塞、且系统检修方便的改进的湿地系统。

本发明的整体技术构思是：

改进的湿地系统，包括进水装置、布水装置、溶解氧装置；其特征在于还包括一反冲洗装置，该装置包括反冲洗管，反冲洗管的出口接反冲洗布水管，反冲洗布水管设于滤料层的底部，反冲洗出水管的输出端接回收，反冲洗出水管的输入与滤料层上方的过滤井顶部一侧的进水槽连通。

本发明的具体技术方案还有：

进水装置及布水装置优选的技术方案是，所述的进水装置中进水总管输入端与第二阀门连接，进水总管的输出端分支形成进水管，进水管开口于过滤井的滤料层上方一侧的进水槽内，布水装置中的布水管经配水井后输出至湿地系统的布水滤料内，湿地系统的出水通过收水滤料层进入收水管收集，经出水管路排出。

为了提高反冲洗效果，优选的技术方案是，所述的反冲洗管入口与第一阀门连通，反冲洗管的出口经第四阀门接反冲洗布水管。反冲洗出水管的输出端经第三阀门接回收。反冲洗布水管通过第五阀门与布水管连通。这样反冲洗方向与进水方向相反，进水方向自上而下，SS在过滤层形成的浓度梯度，自上而下越来越低，反冲洗方向自下而上，反冲洗阻力小，而且减少了大部分SS在过滤层中路径，上部SS较多，反冲洗时，随反冲洗水上移流出，反冲洗效果好。

为了管路布置和滤料单元的更换，在过滤井上端不设管路，更换滤料单元时，直接上提。优选的技术方案是，所述的反冲洗出水管的另一端经反冲洗出水孔与进水槽连通，进水槽经过水孔与滤料层上部的过滤井顶部连通。

为了更好的防止布水系统堵塞，滤料层可由滤料单元密贴码放组成，每个滤料单元可单独进行提升，在年度检修和更换时操作简单，可进行局部的进行清理，不影响系统的正常运行。

为便于年度检修排水使用，将进水井底部的杂质和少量悬浮物排净，进一步防止井底杂质和悬浮物堆积影响系统运行。优选的技术方案是，所述的过滤井及配水井底部设有第一集水坑，出水井内设有第二集水坑。

为便于实现系统布水管路发生故障时系统能够实现布水功能，优选的技术方案是，所述的配水井与过滤井等高，在配水井底部有通孔，进水经通孔进入配水井外侧的滤料。

为提高系统氧气利用率和曝气系统检修，同时促进微生物降解，湿地系统采用垂直竖管曝气方式，一旦曝气系统出现问题，可及时进行检修，而底部曝气，出现堵塞，无法检修。此外，竖管曝气，以曝气管为中心，可形成好氧层、缺氧层和厌氧层，每个曝气管周围形成一个小AAO微单元，每个小单元形成一个处理系统，处理效率高，可抗系统高负荷冲击。优选的实施方式是，溶解氧装置包括一端开口系统外的曝气管，曝气管的另一端分支向下延伸形成曝气竖管，曝气竖管在缺氧区及好氧区内间隔纵向分布，曝气竖管在好氧区单管服务面积为10-15平方米，曝气竖管在缺氧区单管服务面积为20-30平方米；曝气竖管上部与曝气管相连，曝气竖管上开设微孔。

为实现对曝气竖管的保护，使其不易受到外力的冲击而倾斜而影响工作，优选且较为常见的技术方案是曝气竖管周围设置保护层，可以显而易见的是，保护层的功能应当满足防护和不至于影响曝气竖管的通气，同时应当不影响曝气管的检修，因此埋设高度应以不超过曝气管为宜。其材质应包括但不局限于采用卵石、砾石等大颗粒填料，更为优选的技术方案是，保护层的材质为卵石。

为实现系统氨氮去除和有机物更有效去除，湿地系统分为厌氧区、缺氧区和好氧区，通过厌氧、好氧和兼性微生物多种作用，对有机物和氨氮进行有效去除。

本发明的工作原理如下：

湿地系统正常运行时，第二阀门、第五阀门打开，第一阀门、第三阀门、第四阀门关闭，进水通过进水总管通过阀门、过滤井、配水井进入湿地系统；系统启动反冲洗时，第一阀门、第三阀门、第四阀门开启，第二阀门、第五阀门关闭，反冲洗水从第一阀门经反冲洗管路进入配水井内管路，并经反冲洗管路进入过滤井，在高压水流的水流上升推动力作用下，填料层填料变膨胀疏松，层内细小悬浮物，随水流经过水孔上升至进水槽，并经反冲洗出水孔进入反冲洗出水管。

如果布水管路在使用过程中发生堵塞，可通过通孔实现布水，不影响整体系统的功能。

曝气竖管在好氧区分布密度大（单管服务面积为10-15平方米），于缺氧区竖管密度小（单管服务面积为20-30平方米）；曝气竖管上部与曝气管相连且其周围铺设卵石形成保护层，曝气竖管上设置微孔，供氧气进入湿地系统。曝气竖管自内向外延伸形成好氧、缺氧及厌氧层，通过微生物联合作用对污水中有机物、氨氮等物质进行去除，去除效率高，可应对污水高负荷要求，并具备脱氮功能。

本发明所具备的实质性特点和取得的显著技术进步在于：

1、采用与进水流向方向相反的反冲洗，沿反冲洗方向，悬浮物从少到多，减少悬浮物在滤料层的截留和阻力，悬浮物更易冲洗出滤料层；

2、采用反冲洗和滤料更换双重方式，防止进水部分堵塞问题，防堵效果更明显；

3、滤料层可分为若干过滤单元，单元重量小，更换简单方便，具备更换工作不影响系统正常运行；

4、过滤井、配水井和出水井底部配有集水坑，检修时可及时清理底部残留水和杂质，为进水系统防堵功能提供除反冲洗和过滤单元外的第三重防堵保障；

5、布水管底部和出水管铺设卵石为主滤料层，防止湿地泥土对管路堵塞，为湿地系统防堵提供第四重防堵保障。

6、改变了现有技术在底部布置曝气管方式，降低了底部曝气管堵塞风险，同时在曝气竖管周围形成厌氧、缺氧和好氧三个微生物层，即AAO微单元，在厌氧、兼氧和好氧微生物综合作用下实现有机物和氮的去除，污染物去除更彻底，接受负荷能力更高；

7、采用在湿地处理系统等间隔排列带有微孔的曝气竖管，曝气竖管内部放置可提升的曝气头，呈梯度布置溶解氧浓度。既实现了溶解氧问题，又可保证曝气装置检修问题。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是进水井的局部放大图。

图3是图1的A-A向视图。

图4是本发明的管路图。

图5反冲洗布水管管路图。

图6是曝气管及曝气竖管的结构示意图。

附图中的附图标记如下：

1、阀门井；2、进水井；3、滤料层；4、第一集水坑；5、过滤井；6、配水井；7、收水滤料层；8、收水管；9、出水管路；10、第一阀门；11、第二阀门；12、第三阀门；14、反冲洗出水管；15、反冲洗出水孔；16、第四阀门；17、第五阀门；18、进水总管；19、布水滤料；20、布水管；22、反冲洗布水管；23、过水孔；24、进水管；25、反冲洗管；26、第二集水坑；27、曝气管；28、曝气竖管；29、保护层。30、通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步描述，但不应理解为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书作出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范围。

本实施例的整体结构如图示，其中包括输入端与第二阀门11连接的进水总管18，进水总管18的输出端分支形成进水管24，进水管24开口于过滤井5的滤料层3上部一侧的进水槽内，布水管20经配水井6后输出至湿地系统的布水滤料19内，湿地系统的出水通过收水滤料层7进入收水管8收集，经出水管路9排出；还包括一反冲洗装置，该装置包括反冲洗管25，反冲洗管25的出口接反冲洗布水管22，反冲洗布水管22设于滤料层3的底部，反冲洗出水管14的输出端接回收，反冲洗出水管14的输入与滤料层3上的过滤井5顶部一侧的进水槽连通，滤料层3由滤料密贴码放组成。

所述的反冲洗管25入口与第一阀门10连通，反冲洗管25的出口经第四阀门16接反冲洗布水管22。反冲洗出水管14的输出端经第三阀门12接回收。反冲洗布水管22通过第五阀门17与布水管20连通。

所述的反冲洗出水管14的另一端经反冲洗出水孔15与进水槽连通，进水槽经过水孔23与滤料层3上部的过滤井5顶部连通。

所述的过滤井5及配水井6底部设有第一集水坑4，出水井内设有第二集水坑26。

配水井6与过滤井5等高，在配水井6底部有通孔30，进水经通孔30进入配水井6外侧的滤料。

湿地系统溶解氧装置，包括厌氧区、缺氧区及好氧区，曝气管27一端开口系统外，其另一端分支向下延伸形成曝气竖管28，曝气竖管28在缺氧区及好氧区内间隔纵向分布，曝气竖管28在好氧区单管服务面积为10-15平方米，曝气竖管28在缺氧区单管服务面积为20-30平方米；曝气竖管28上部与曝气管27相连，曝气竖管28上开设微孔。

保护层29的材质为卵石。

Claims

1.改进的湿地系统，包括进水装置、布水装置、溶解氧装置；其特征在于还包括一反冲洗装置，该装置包括反冲洗管（25），反冲洗管（25）的出口接反冲洗布水管（22），反冲洗布水管（22）设于滤料层（3）的底部，反冲洗出水管（14）的输出端接回收，反冲洗出水管（14）的输入与滤料层（3）上方的过滤井（5）顶部一侧的进水槽连通。

2.根据权利要求1所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的进水装置中进水总管（18）输入端与第二阀门（11）连接，进水总管（18）的输出端分支形成进水管（24），进水管（24）开口于过滤井（5）的滤料层（3）上方一侧的进水槽内，布水装置中的布水管（20）经配水井（6）后输出至湿地系统的布水滤料（19）内，湿地系统的出水通过收水滤料层（7）进入收水管（8）收集，经出水管路（9）排出。

3.根据权利要求1所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的反冲洗管（25）入口与第一阀门（10）连通，反冲洗管（25）的出口经第四阀门（16）接反冲洗布水管（22）。

4.根据权利要求1所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的反冲洗出水管（14）的输出端经第三阀门（12）接回收。

5.根据权利要求1所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的反冲洗布水管（22）通过第五阀门（17）与布水管（20）连通。

6.根据权利要求1所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的反冲洗出水管（14）的另一端经反冲洗出水孔（15）与进水槽连通，进水槽经过水孔（23）与滤料层（3）上部的过滤井（5）顶部连通。

7.根据权利要求1所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的过滤井（5）及配水井（6）底部设有第一集水坑（4），出水井内设有第二集水坑（26）。

8.根据权利要求1所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的配水井（6）与过滤井（5）等高，在配水井（6）底部有通孔（30），进水经通孔（30）进入配水井（6）外侧的滤料。

9.根据权利要求1所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的溶解氧装置包括一端开口系统外的曝气管（27），曝气管（27）的另一端分支向下延伸形成曝气竖管（28），曝气竖管（28）在缺氧区及好氧区内间隔纵向分布，曝气竖管在好氧区单管服务面积为10-15平方米，曝气竖管在缺氧区单管服务面积为20-30平方米；曝气竖管（28）上部与曝气管（27）相连，曝气竖管（28）上开设微孔。

10.根据权利要求9所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的曝气竖管（28）周围设置保护层（29）。

11.根据权利要求9所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的保护层（29）的材质为卵石。

12.根据权利要求1所述的改进的湿地系统，其特征在于所述的滤料层（3）由滤料密贴码放组成。