CN104085994A - 人工湿地装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人工湿地装置,包括人工湿地池、进水管路、曝气装置及出水单元,其特征在于,还包括固定化微生物板,所述的人工湿地池从上往下共5层,依次为:砂土层、砂石、煤渣层、砾石层和固定化微生物层;固定化微生物组件内部安装有固定化微生物板,固定化微生物组件下侧安装有曝气装置,曝气总管穿过池壁;曝气装置与人工湿地池池底之间设置有进水管路,进水管穿过池壁;所述的出水单元由出水孔、集水槽和集水槽排水管组成;人工湿地池采用钢混结构建造,池体内部侧壁和底面设置防渗层;砂土层上种植美人蕉。本发明具有如下的优点:将微生物法与人工湿地有机结合有效提高人工湿地污水处理效率。

Description

人工湿地装置
技术领域
[0001] 本发明涉及污水处理领域,更具体地说涉及人工湿地装置。
背景技术
[0002] 人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种新型污水处理工艺,他利用自然系统 中的物理、化学和生物三重协同作用来实现污水的净化。人工湿地污水处理技术具有处理 效果好、氮磷去除率高、运转维护方便、工程基建和运转费用低等优势,因而被广泛应用到 生活污水处理、工业污水处理以、矿山及石油开采、农业点源和面源污染以及水体富营养化 问题处理。
[0003] 传统活性污泥法在污水处理中应用非常广泛,主要因为活性污泥中含有大量的活 性微生物,这些微生物能够快速有效地去除污水中的有机物,并具有良好的脱氮除磷效果, 但传统的活性污泥法污泥混合在污水中处于一种流态。目前,将微生物固定化技术得到国 内外广泛的关注,如专利号为:200910056687. X专利说明书中介绍了一种固定化微生物的 制备方法;固定化微生物主要特征是微生物固定成一种固态,放在污水中具有固定的形状, 且微生物不丧失活性,具有良好的污水处理效果。
[0004] 人工湿地在污水处理工艺相较于其他传统的污水处理工艺水力停留时间较长,人 工湿地的污水中的有机物、氮磷等其他有害物质主要通过滤料的吸附作用去除,滤料缝隙 中会吸附少量的微生物,微生物可通过自身作用去除污水中的有机物和氮磷,但滤料中的 微生物含量较少因此微生物作用有限,过量的游离态微生物容易导致滤料堵塞。
[0005] 本发明主要将固定化微生物应用在人工湿地系统中,增加微生物作用效果,同时 由于微生物处于固定化状态,因此不易导致人工湿地堵塞,提高人工湿地整体的污水处理 效果。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于,提供一种人工湿地装置。采用本装置能够有效提高人工湿地 的污水处理效果;为达到上述目的,本发明采用了如下技术方案: 人工湿地装置,包括人工湿地池、进水管路、曝气装置及出水单元,还包括固定化微生 物板,所述的人工湿地池从上往下共5层,依次为:砂土层、砂石、煤渣层、砾石层和固定化 微生物层;所述的固定化微生物层安装有固定化微生物组件,固定化微生物组件内部安装 有固定化微生物板,固定化微生物组件下侧安装有由曝气总管和曝气支管组成的曝气装 置,曝气总管穿过池壁,曝气总管上安装有气体阀门和气体流量计;所述曝气装置与人工 湿地池池底之间设置有由进水管和布水支管组成的进水管路,进水管穿过池壁,进水管上 安装有液体阀门和液体流量计;所述的出水单元由出水孔、集水槽和集水槽排水管组成,出 水单元设置在人工湿地池上端与进水管所在池壁对立;所述的人工湿地池采用钢混结构建 造,池体内部侧壁和底面设置防渗层;所述的砂土层上种植美人蕉。
[0007] 所述的固定化微生物板由活性污泥通过与化学药剂混合抹在模板上,活性污泥干 后固定在模板上;固定化微生物板厚度为5. 0cnT6. 5cm,长为35cnT50cm,宽为20cnT25cm。
[0008] 所述的固定化微生物组件采用钢筋制成矩形框架,框架内部安装有:Γ4块固定化 微生物板,框架四周设置钢丝网,框架底部设置4条支腿。
[0009] 所述的固定化微生物层高度为35cnT45cm。
[0010] 所述的碌石层由下往上碌石粒径依次变小,最底层碌石粒径为2. 5cnT3. 4cm,碌石 层最上层碌石粒径为lcnTl. 5cm,碌石层高度为30cnT35cm。
[0011] 所述的煤渔层煤渔粒径为5mnT9mm,煤渔层高度为25cnT30cm。
[0012] 所述的砂石层砂石粒径为4mnT6mm,高度为20cnT25cm。
[0013] 所述的由布水支管和进水管组成的进水管路距人工湿地池底5cnTl2Cm。
[0014] 所述的钢丝网网孔孔径小于4mm。
[0015] 所述的进水管、布水支管、曝气总管和曝气支管均采用PVC管。
[0016] 本发明具有如下的优点:将微生物法与人工湿地有机结合,加强了人工湿地中微 生物的作用,有效提高人工湿地污水处理效率,占地面积小,投资成本低。
附图说明
[0017] 图1为本发明的结构示意图; 图2为本发明固定化微生物组件结构示意图; 图3为本发明A-A剖面图; 图4为本发明B-B剖面图; 图5为本发明C-C剖面图。
[0018] 其中,1、人工湿地池;2、砂石;3、煤渣;4、砾石;5、固定化微生物组件;6、集水槽; 7、集水槽排水管;8、出水孔;9、固定化微生物板;ΙΟ-a、曝气总管;ΙΟ-b、进水管;ΙΙ-a、气体 阀门;ΙΙ-b、液体阀门;12-a、气体流量计;12-b、液体流量计;13-a、曝气支管;13-b、布水支 管;14、沙土;15、美人蕉;16、钢丝网;17、支腿。
具体实施方式
[0019] 下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明: 如图1、3、4所示,人工湿地装置,包括人工湿地池1、进水管路、曝气装置及出水单元, 还包括固定化微生物板9,所述的人工湿地池从上往下共5层,依次为:砂土层、砂石、煤渣 层、砾石层和固定化微生物层;固定化微生物层安装有固定化微生物板组件5,固定化微生 物组件5内部安装有固定化微生物板9,固定化微生物组件5下侧安装有由曝气总管10-a 和曝气支管13-a组成的曝气装置,曝气总管10-a穿过池壁,曝气总管10-a上安装有气体 阀门ΙΙ-a和气体流量计12-a,曝气总管ΙΟ-a与产气装置通过管到连接,气体流量计12-a 和气体阀门11-a可控制曝气量;曝气装置与人工湿地池1池底之间设置有由进水管10-b 和布水支管13-b组成的进水管路,进水管10-b穿过池壁,进水管10-b上安装有液体阀门 ΙΙ-b和液体流量计12-b ;进水管ΙΟ-b与污水源水连接,污水通过进水管ΙΟ-b由液体阀门 ΙΙ-b和液体流量计12-b控制进水流量,从布水支管13-b均匀分布在池中;出水单元由出 水孔8、集水槽6和集水槽排水管7组成,出水单元设置在人工湿地池上端与进水管10-b 所在池壁对立,污水由布水支管13-b流出依次通过微生物好氧处理、砾石6过滤、煤渣3过 滤、砂石过滤后从出水孔8流出到集水槽6,再从集水槽6中的集水槽排水管7流出,实现整 个装置的处理过程,污水在活性污泥好氧处理后,微生物能够消耗大量的有机物,有效提高 去除有机物和脱氮除磷效果;人工湿地池1采用钢混结构建造,结构牢固,池体内部侧壁和 底面设置防渗层,防止时间长发生渗漏;在砂土 14上种植美人蕉15。
[0020] 所述的固定化微生物层高度为35cnT45cm。
[0021] 所述的碌石层由下往上碌石4粒径依次变小,最底层碌石4粒径为2. 5cnT3. 4cm, 石乐石层最上层碌石4粒径为lcnTl. 5cm,碌石层高度为30cnT35cm。
[0022] 所述的煤渣层采用煤渣3粒径为5mnT9mm,煤渣层高度为25cnT3〇Cm。
[0023] 所述的砂石层选用砂石2,粒径为4mnT6mm,高度为20cnT25cm。
[0024] 如图2所示其中;固定化微生物板9由活性污泥通过与化学药剂混合抹在模板上, 活性污泥干后固定在模板上;固定化微生物板9厚度为5. 0cnT6. 5cm,长为35cnT50cm,宽 为20cnT25Cm ;固定化微生物组件5采用钢筋制成矩形框架,框架内部安装有2~4块固定化 微生物板,框架四周设置钢丝网16,框架底部设置4条支腿17,所述的钢丝网网孔孔径小于 4_,采用框架和钢丝网将16固定化微生物板9固定在其内部,可防止滤料将固定化微生物 板9损坏。
[0025] 如图5所示的进水管路,其中;由布水支管13-b和进水管ΙΟ-b组成的进水管路距 人工湿地池1底部高为5cnTl2cm。其中,进水管ΙΟ-b、布水支管13-b、曝气总管ΙΟ-a和曝 气支管13-a均采用PVC管。 实施例
[0026] 在一个优选实施例中,人工湿地池体长1. 5m、宽1. 2m、高1. 2m ;砾石层底层选用 2. 5cnT3. 4cm的碌石,碌石层厚30cm,碌石层顶部选用lcnTl. 5cm的碌石;煤渔层煤渔选用 5mnT9mm,煤渔层厚25cm,砂石选用粒径为4mnT6mm,砂石层厚20cm,沙土层厚10cm,砂土层 上种植美人蕉;固定化微生物层坚直方向上安装1层固定化微生物组件,水平面上安装16 块固定化微生物组件,每块固定化微生物板尺寸:长X宽X高:35cmX20cmX6cm,每块固 定化微生物组件内安装3块固定化微生物板,每块固定化微生物组件尺寸为(不包含支腿 高度):长X宽X高:37cmX22cmX30cm曝气装置安装在固定化微生物板下端,曝气支管 采用微孔曝气,进水管路安装在曝气装置与人工湿地池池底之间;进水量为0. lm3/h,曝气 量为0· 5〜0· 8m3/h,水力停留时间为20h左右。
[0027] -下表格为对该实施例进行污水处理检测得出的实验数据:
Figure CN104085994AD00061
由上表可以发现:人工湿地出水水质非常稳定,TN去除率达到60%以上,其他各 类污染物去除率均能达到80%以上去除率,达到《城市污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)中一级A排放标准。

Claims (10)

1. 人工湿地装置,包括人工湿地池、进水管路、曝气装置及出水单元,其特征在于,还包 括固定化微生物板,所述的人工湿地池从上往下共5层,依次为:砂土层、砂石、煤渣层、砾 石层和固定化微生物层;所述的固定化微生物层安装有固定化微生物组件,固定化微生物 组件内部安装有固定化微生物板,固定化微生物组件下侧安装有由曝气总管和曝气支管组 成的曝气装置,曝气总管穿过池壁,曝气总管上安装有气体阀门和气体流量计;所述曝气装 置与人工湿地池池底之间设置有由进水管和布水支管组成的进水管路,进水管穿过池壁, 进水管上安装有液体阀门和液体流量计;所述的出水单元由出水孔、集水槽和集水槽排水 管组成,出水单元设置在人工湿地池上端与进水管所在池壁对立;所述的人工湿地池采用 钢混结构建造,池体内部侧壁和底面设置防渗层;所述的砂土层上种植美人蕉。
2. 根据权利要求1所述的人工湿地装置,其特征在于,所述的固定化微生物板由活性 污泥通过与化学药剂混合抹在模板上,活性污泥干后固定在模板上;固定化微生物板厚度 为 5. Ocm〜6. 5cm,长为 35cm〜50cm,宽为 20cm〜25cm。
3. 根据权利要求1所述的人工湿地装置,其特征在于,所述的固定化微生物组件采用 钢筋制成矩形框架,框架内部安装有:Γ4块固定化微生物板,框架四周设置钢丝网,框架底 部设置4条支腿。
4. 根据权利要求1-3所述的人工湿地装置,其特征在于,所述的固定化微生物层高度 为 35cm~45cm〇
5. 根据权利要求1-3所述的人工湿地装置,其特征在于,所述的砾石层由下往上砾石 粒径依次变小,最底层碌石粒径为2. 5cnT3. 4cm,碌石层最上层碌石粒径为lcnTl. 5cm,石乐 石层高度为30cnT35cm。
6. 根据权利要求1-3所述的人工湿地装置,其特征在于,所述的煤渣层煤渣粒径为 煤禮:层高度为25cnT"30cm。
7. 根据权利要求1-3所述的人工湿地装置,其特征在于,所述的砂石层砂石粒径为 4mm〜6mm,高度为 20cm〜25cm。
8. 根据权利要求1-3所述的人工湿地装置,其特征在于,所述的由布水支管和进水管 组成的进水管路距人工湿地池底5cnTl2 Cm。
9. 根据权利要求3所述的人工湿地装置,其特征在于,所述的钢丝网网孔孔径小于 4mm η
10. 根据权利要求8所述的人工湿地装置,其特征在于,所述的进水管、布水支管、曝气 总管和曝气支管均采用PVC管。
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