CN106698855A - 一种功能型精准湿地系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功能型精准湿地系统,包括:污水预处理装置,污水输水布水装置,湿地植物床,出水收集装置;污水经所述污水预处理装置进行预处理后,进入所述污水输水布水装置,再进入所述湿地植物床进行处理,最后进入所述出水收集装置,所述湿地植物床包括由上至下配置的湿地植物、低渗透基质、高渗透基质;所述高渗透基质的渗透率大于所述低渗透基质的渗透率。

Description

一种功能型精准湿地系统
技术领域
[0001] 本发明涉及污水处理领域,具体涉及一种功能型精准湿地系统。
背景技术
[0002] 人工湿地是指人为影响、施工和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有 控制的投配到人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、 人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技 术。人工湿地在处理污水的同时,可以美化环境,调节局部气候,增加生物多样性,有“地球 之肾”的美誉。
[0003] 自20世纪七八十年代人工湿地得到快速发展,目前各种不同的湿地在世界各地已 被用来处理大量不同的废水。目前我国绝大部分的污水处理厂采用的是活性污泥法、氧化 沟法、间歇活性污泥法等处理工艺,这些处理方法具有投资高、能耗高、运转管理要求高等 不足之处。与传统的污水处理方法相比,目前流行的人工湿地污水处理系统,具有投资少、 运行简单、维护简便等优势。我国用人工湿地处理污水发展较晚,“七五”期间开始进行机理 性的研宄,现在己发展到实际应用阶段,在全国各处多个省市建成多处不同处理规模的人 工湿地处理工程。
[0004] 但目前人工湿地技术还存在很多问题:1 •处理负荷低;2 •处理效果差,仅能达到国 标一级B标准;3.除磷效果差;4 •堵塞,因而导致出水水质不稳定、使用寿命短;5 •冬季结冰, 无法正常运行;6.表面漫流对环境产生不良影响。
发明内容
[0005] 为了克服上述问题,本发明提供一种功能型精准湿地系统,通过以下技术方案实 现。
[0006] 一种用于污水处理的湿地系统,包括:污水预处理装置,污水输水布水装置,湿地 植物床,出水收集装置;污水经所述污水预处理装置进行预处理后,进入所述污水输水布水 装置,再进入所述湿地植物床进行处理,最后进入所述出水收集装置,所述湿地植物床包括 由上至下配置的湿地植物、低渗透基质、高渗透基质;所述高渗透基质的渗透率大于所述低 渗透基质的渗透率。
[0007] 进一步,优选的,所述湿地植物床还包括配置在所述湿地植物和所述低渗透基质 之间的封闭层。封闭层具有封闭功能,优选的,封闭层还具有保温功能。
[0008] 进一步,优选的,所述低渗透基质包括上层低渗透基质和下层低渗透基质,所述湿 地植物床还包括微生物基质、固磷基质,所述微生物基质、固磷基质由上至下配置在所述上 层低渗透基质和所述下层低渗透基质之间。
[0009] 进一步,优选的,所述湿地植物床还包括依次配置在所述高渗透基质下方的防渗 层、回填层。
[0010] 进一步,优选的,所述高渗透基质包括由上至下配置的过渡层和排水层,使得净化 后的水保持相同的渗流速率。
[0011] 进一步,优选的,所述湿地植物优选为芦苇,也可以是其他合适类型的湿地植物。
[0012] 进一步,优选的,所述污水预处理装置包括格栅装置、隔油池、沉淀池、调节池、阀 门装置。
[0013] 进一步,优选的,所述湿地系统还包括液位控制装置,用于控制所述湿地植物床内 的水位。
[0014] 进一步,优选的,所述污水输水布水装置包括输水管系统和布水管系统,经过所述 污水预处理装置后的污水进入所述输水管系统,再进入所述布水管系统。
[0015] 进一步,优选的,所述出水收集装置包括集水管系统。
[0016] 本发明的用于污水处理的湿地系统与现有的湿地系统相比,具有以下有益效果:
[0017] 1.本发明的湿地系统采用了分层结构的湿地植物床,污水在床体内均匀分布,进 出水速度与污水的反应速度、植物的吸收速度保持一致,从而提高了污水处理效果,污染物 残留少;
[0018] 2.本发明的湿地系统采用低渗透基质,既可以使微生物附着面积增大,又有利于 微生物在其上均匀附着、促进微生物膜的生长,使污染物的接触和生化降解反应更加充分, 污染物去除效率提高;本发明的湿地系统采用高渗透基质,能够均匀收集上层低渗透基质 渗流下来的水;本发明的湿地系统通过配合使用上述低渗透基质和高渗透基质,使得湿地 植物床排水更加通畅并在渗透性上达到平衡,保证了上层局部污水停留时间和反应效率的 一致,避免了湿地植物床堵塞,使得反应更充分、植物吸收更充分从而有效防止板结,延长 人工湿地的使用寿命,可长达30年以上;
[0019] 3.本发明的湿地系统采用了微生物基质,其能够促进基质中优势微生物的生长和 长期生存,提高污染物的去除效率;本发明的湿地系统采用了固磷基质,其能够使得对污水 中不可溶磷的吸附沉淀保持在较高水平;固磷基质的使用量经过了水力负荷计算,使用年 限达到30年以上。
[0020] 4.本发明的湿地系统采用了独特的污水预处理系统,去除了污水中的颗粒物质, 防止了湿地系统的堵塞。
[0021] 5.本发明的湿地系统采用了封闭层,有效防止污水在湿地植物床表面漫流,同时 封闭层还可以具有保温效果,使得本发明的湿地系统在冬季具有良好的运行效果。
[0022] 经过本发明的湿地系统处理的出水的水质高于《城镇污水处理厂污染物排放标 准》(GB 18918-2002) —级A标准,可达到北京市地方标准《水污染物综合排放标准》(DB 11/ 307-2013)村庄生活污水处理站排入地表水体的水污染物排放限值A级的要求。
附图说明
[0023] 图1本发明实施例的用于污水处理的湿地系统的结构示意图。
[0024] 图2本发明实施例的用于污水处理的湿地系统的湿地植物床的结构示意图。
具体实施方式
[0025] 以下参照附图1-2描述根据本发明实施例的用于污水处理的湿地系统。图1示出了 实施例的用于污水处理的湿地系统的结构示意图,包括:污水预处理装置,污水输水布水装 置7,湿地植物床8,出水收集装置9,污水经所述污水预处理装置进行预处理后,进入所述污 水输水布水装置7,再进入所述湿地植物床8进行处理,最后进入所述出水收集装置9,所述 湿地植物床8包括由上至下配置的湿地植物1、低渗透基质13、高渗透基质16,所述高渗透基 质16的渗透率大于所述低渗透基质13的渗透率。
[0026] 所述湿地植物床8还包括配置在所述湿地植物1和所述低渗透基质13之间的封闭 层12,所述低渗透基质13包括上层低渗透基质和下层低渗透基质,所述湿地植物床8还包括 微生物基质14、固磷基质15,所述微生物基质14、固磷基质15由上至下配置在所述上层低渗 透基质和所述下层低渗透基质之间。封闭层具有封闭功能,优选的,封闭层还具有保温功 能。
[0027] 所述低渗透基质13可为植物和微生物提供了一个有利生长环境,促使植物、微生 物和低渗透基质填料的协同作用得到充分发挥,其能够为湿地植物根际生化反应提供充足 的氧气,同时低渗透基质13比高渗透基质16具有更大的比表面积,增加了微生物在低渗透 基质填料表面的附着,提高了污染物的降解效率,促进了植物对污水中污染物的吸收利用。 作为一个优选的例子,所述低渗透基质13的渗透率范围为大于等于1.5*l(T4m/S且小于等于 1.5*10_3m/s,孔隙率为30%_40%,平均比表面积为大于等于1500m2/m3,更优选的,平均比 表面积为5000-12000m2/m3。
[0028] 所述固磷基质15可使污水中不可溶憐的吸附固定保持在较高水平,固磷基质15具 有孔隙率高、比表面积大、吸附强、富含钙、铁、铝离子、水力传导率好等特点。所述微生物基 质14能够促进优势微生物的生长。
[0029] 所述高渗透基质16可以包含由上至下配置的过渡层和排水层,能够为湿地系统提 供更均匀的水利条件,保证净化后的水可以保持相同的渗流速率,均匀的流入所述出水收 集装置9,并从湿地系统中排出。
[0030] 所述湿地植物床8还包括依次配置在所述高渗透基质16下方的防渗层17、回填层。 所述防渗层可以由土工布和PE膜组成,配置在所述湿地植物床8的底部和侧面,可有效防止 净化过程中水体流失至地下水引起污染。在防渗层下使用回填细砂和回填土夯实,构成回 填层。
[0031] 所述污水预处理装置包括格栅装置2、隔油池3、沉淀池4、调节池5、阀门装置6,污 水经过格栅装置2,将颗粒物和杂质阻截后进入隔油池3,在隔油池3中去除漂浮的油脂后, 进入沉淀池4中,通过沉淀作用将大部分悬浮的颗粒杂质去除,然后进入调节池5,调节池5 内设有两台(1台或3台均可)根据污水进水流量和所述湿地系统水力负荷设计的潜水栗11, 利用间歇方式通过所述污水输水布水装置7将污水提升至所述湿地植物床8中。
[0032] 所述污水输水布水装置7包括输水管系统和布水管系统,经过所述污水预处理装 置后的污水进入所述输水管系统,再进入所述布水管系统。布水管系统的布水管网位于所 述封闭层12之下,布水管每隔例如两米在管上左右两侧各钻列如直径不小于8mm的孔, 保证布水的均匀性。布水管网紧挨所述低渗透基质13并配置在所述低渗透基质13之上。每 天的污水可控制的根据水质、水量分多次输送到所述湿地植物床8中。
[0033] 所述湿地系统还包括液位控制装置10,用于控制湿地植物床8内的水位,保证所述 湿地系统的正常运行。所述出水收集装置9包括集水管系统,集水管系统用于收集经所述湿 地植物床8净化的水。
[0034]显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所忭即牛W,丨丨介疋力」平汉叨时 实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其 它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发 明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1. 一种用于污水处理的湿地系统,包括: 污水预处理装置,污水输水布水装置(7),湿地植物床⑻,出水收集装置©); 污水经所述污水预处理装置进行预处理后,进入所述污水输水布水装置(7),再进入所 述湿地植物床(8)进行处理,最后进入所述出水收集装置(9);其特征在于: 所述湿地植物床(8)包括由上至下配置的湿地植物(1)、低渗透基质(13)、高渗透基质 (16); 所述高渗透基质(16)的渗透率大于所述低渗透基质(13)的渗透率。
2. 如权利要求1所述的用于污水处理的湿地系统,其特征在于: 所述湿地植物床(8)还包括配置在所述湿地植物(1)和所述低渗透基质(13)之间的封 闭层(12)。
3. 如权利要求2所述的用于污水处理的湿地系统,其特征在于: 所述低渗透基质(13)包括上层低渗透基质和下层低渗透基质,所述湿地植物床(8)还 包括微生物基质(14)、固磷基质(15),所述微生物基质(14)、固磷基质(15)由上至下配置在 所述上层低渗透基质和所述下层低渗透基质之间。
4. 如权利要求1-3任一项所述的用于污水处理的湿地系统,其特征在于: 所述湿地植物床(8)还包括依次配置在所述高渗透基质(16)下方的防渗层(17)、回填 层。
5. 如权利要求1-3任一项所述的用于污水处理的湿地系统,其特征在于: 所述高渗透基质(16)包括由上至下配置的过渡层和排水层。
6. 如权利要求1-3任一项所述的用于污水处理的湿地系统,其特征在于: 所述湿地植物⑴为芦苇。
7. 如权利要求1-3任一项所述的用于污水处理的湿地系统,其特征在于: 所述污水预处理装置包括格栅装置(2)、隔油池(3)、沉淀池(4)、调节池(5)、阀门装置 ⑹。
8. 如权利要求1-3任一项所述的用于污水处理的湿地系统,其特征在于:所述湿地系统 还包括液位控制装置(10),用于控制所述湿地植物床(8)内的水位。
9. 如权利要求1-3任一项所述的用于污水处理的湿地系统,其特征在于:所述污水输水 布水装置(7)包括输水管系统和布水管系统,经过所述污水预处理装置后的污水进入所述 输水管系统,再进入所述布水管系统。
10.如权利要求1-3任一项所述的用于污水处理的湿地系统,其特征在于:所述出水收 集装置(9)包括集水管系统。
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