CN107352653A - 紧凑型人工湿地 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型人工湿地，包括依次连接的格栅沉砂池、水解酸化池、一级人工湿地、二级人工湿地和三级人工湿地，三级人工湿地连接至一氧化稳定塘。本发明的紧凑型人工湿地布局合理紧凑，减少了人工湿地的占地面；污水分级处理方式，不同分级的填料上种植不同的根系发达、净化能力强的植物(如香根草等)，增强污水处理效果，出水水质稳定。

Description

紧凑型人工湿地

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种紧凑型人工湿地。

背景技术

随着社会经济发展和工业化推进，水污染事件日益频发，为此，国家对环境日益重视。按国务院“十二五”要求，到2015年，县城污水处理率平均达到70％，建制镇污水处理率平均达到30％，余下的30％和70％还存在很大的发展空间。同时，按国务院2015年印发的《水污染防治行动计划》，需加快农村环境综合整治，到2020年，新增完成环境综合整治的建制村13万个。在这些待开发的环保市场，有一个共性是规模较小，日处理水量从十来方至数百方。若这些项目采用传统工艺，如氧化沟、AAO、CASS工艺，则存在污泥产生量大，出水水质不稳定，占地面积大等缺点，制约了污水治理工作的推进。因此，开发能节省工程占地、出水水质稳定的紧凑型人工湿地是非常重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种紧凑型人工湿地，布局合理紧凑，减少了人工湿地的占地面；污水分级处理方式，不同分级的填料上种植不同的根系发达、净化能力强的植物(如香根草等)，增强污水处理效果，出水水质稳定。

为实现上述目的，本发明提供一种紧凑型人工湿地，包括依次连接的格栅沉砂池、水解酸化池、一级人工湿地、二级人工湿地和三级人工湿地，三级人工湿地连接至一氧化稳定塘。

作为本发明的进一步改进，所述格栅沉砂池的进水端设有生活污水连接管，格栅沉砂池的出水端设有第一出水管，格栅沉砂池内自进水端向出水端方向依次分割成粗格栅过滤区域、细格栅过滤区域、沉砂区域，生活污水连接管连接至粗格栅过滤区域内，第一出水管一端连接至沉砂区域内，第一出水管另一端连接至水解酸化池。

作为本发明的更进一步改进，所述粗格栅过滤区域内的粗格栅和细格栅过滤区域内的细格栅均自进水端向出水端方向倾斜设置，粗格栅和细格栅相互平行。

作为本发明的更进一步改进，所述沉砂区域在接近出水端的底部向下凹陷形成梯形凹陷槽。

作为本发明的更进一步改进，所述水解酸化池通过上下均带有过水孔的分割墙分割为两个池体，两个池体内均设置有填料支架和固定在填料支架上的弹性填料，其中一个池体与第一出水管连接，另一个池体与一级人工湿地连接。

作为本发明的更进一步改进，所述池体内壁设有扁铁，填料支架为螺纹钢支架，螺纹钢支架的两端与相应的扁铁焊接固定。

作为本发明的更进一步改进，所述一级人工湿地、二级人工湿地、三级人工湿地均分别有两个，两个一级人工湿地并列设置，两个二级人工湿地并列设置，两个三级人工湿地并列设置，所述一级人工湿地的进水端连接有配水井，一级人工湿地的出水端连接有第一出水井，第一出水井与二级人工湿地连接，二级人工湿地与三级人工湿地之间通过第二出水井连接；配水井通过第一进水管与所述另一个池体连接，配水井还通过第一布水管连接至一级人工湿地，一级人工湿地还通过第一集水管连接至第一出水井，第一出水井通过第二布水管连接至二级人工湿地，二级人工湿地通过第二集水管连接至第二出水井，第二出水井通过第三布水管连接至三级人工湿地，三级人工湿地通过第三集水管连接至氧化稳定塘。

作为本发明的更进一步改进，第一布水管、第二布水管、第三布水管分别位于一级人工湿地进水端、二级人工湿地进水端、三级人工湿地进水端的上部，第一集水管、第二集水管、第三集水管分别位于一级人工湿地出水端、二级人工湿地出水端、三级人工湿地出水端的底部，第一布水管、第二布水管、第三布水管上设有等间隔分布的布水孔，第一集水管、第二集水管、第三集水管上设有等间隔分布的集水孔。

作为本发明的更进一步改进，所述一级人工湿地、二级人工湿地、三级人工湿地内均分别设有碎石填料，一级人工湿地内还自进水端向出水端方向依次种植有鸢尾、千屈菜、纸莎草，二级人工湿地内还自进水端向出水端方向依次种植有再力花、鸢尾、菖蒲，三级人工湿地内还自进水端向出水端方向依次种植有美人蕉一、美人蕉二、菖蒲。

作为本发明的更进一步改进，一级人工湿地、二级人工湿地、三级人工湿地的外形尺寸均为10.2m×9.8m；配水井、第一出水井、第二出水井的外形尺寸均分别为0.8m×1.2m；水解酸化池的外形尺寸为12.5m×5m；格栅沉砂池的外形尺寸为3m×0.9m。

与现有技术相比，本发明的紧凑型人工湿地的有益效果如下：

(1)布局合理紧凑，减少了人工湿地的占地面；污水分级处理方式，不同分级的填料上种植不同的根系发达、净化能力强的植物(如香根草等)，增强污水处理效果，出水水质稳定。

(2)格栅沉砂池、水解酸化池和人工湿地外形尺寸的设定使得紧凑型人工湿地占地面积小。

(3)格栅沉砂池的粗细过滤能够有效的将粗细颗粒物过滤掉，有利于水质的稳定；沉砂区域可用于去除污水中粒的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明中的紧凑型人工湿地的平面图一。

图2为本发明中的紧凑型人工湿地的平面图二。

图3为本发明中的紧凑型人工湿地的工艺流程图。

图4为格栅沉砂池的平面图。

图5为图4所示A-A方向的剖面图。

图6为水解酸化池的平面图一。

图7为水解酸化池的平面图二。

图8为图6所示B-B方向的剖面图。

图9为一级人工湿地的平面图。

图10为图9所示C-C方向的剖面图。

图11为二级人工湿地的平面图。

图12为图11所示D-D方向的剖面图。

图13为三级人工湿地的平面图。

图14为图13所示E-E方向的剖面图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1-14，所述的紧凑型人工湿地包括依次连接的格栅沉砂池1、水解酸化池2、一级人工湿地3、二级人工湿地4和三级人工湿地5，三级人工湿地5连接至一氧化稳定塘6。

所述格栅沉砂池1的外形尺寸为3m×0.9m，从而占地面积小。所述格栅沉砂池1的进水端设有生活污水连接管11，格栅沉砂池1的出水端设有第一出水管12，格栅沉砂池1内自进水端向出水端方向依次分割成粗格栅过滤区域13、细格栅过滤区域14、沉砂区域15，粗格栅过滤区域13、细格栅过滤区域14和沉砂区域15的上端开口处设有盖板1a，生活污水连接管11连接至粗格栅过滤区域13内，第一出水管12一端连接至沉砂区域15内，第一出水管12另一端连接至水解酸化池2。所述粗格栅过滤区域13内的粗格栅和细格栅过滤区域14内的细格栅均自进水端向出水端方向倾斜设置，粗格栅和细格栅相互平行，可以缓冲水流冲击。所述沉砂区域15在接近出水端的底部向下凹陷形成梯形凹陷槽15a，可使砂石颗粒沉在凹陷槽15a部位。

所述水解酸化池2的外形尺寸为12.5m×5m，从而占地面积小。所述水解酸化池2通过上下均带有过水孔21的分割墙22分割为两个池体23，两个池体23内均设置有填料支架24和固定在填料支架24上的弹性填料25，用于截留悬浮物，其中一个池体23与第一出水管12连接，另一个池体23与一级人工湿地3连接。所述池体23宽度方向的两侧内壁设有扁铁，填料支架24为螺纹钢支架，螺纹钢支架的两端与相应的扁铁焊接固定，从而牢固。

所述一级人工湿地3、二级人工湿地4、三级人工湿地5均分别有两个，两个一级人工湿地3并列设置，两个二级人工湿地4并列设置，两个三级人工湿地5并列设置，所述一级人工湿地3、二级人工湿地4、三级人工湿地5的外形尺寸均为10.2m×9.8m，从而占地面积小。所述一级人工湿地3的进水端连接有配水井31，一级人工湿地3的出水端连接有第一出水井32，第一出水井32与二级人工湿地4连接，二级人工湿地4与三级人工湿地5之间通过第二出水井41连接；配水井31通过第一进水管33与所述另一个池体23连接，配水井31还通过第一布水管34连接至一级人工湿地3，一级人工湿地3还通过第一集水管35连接至第一出水井32，第一出水井32通过第二布水管36连接至二级人工湿地4，二级人工湿地4通过第二集水管42连接至第二出水井41，第二出水井41通过第三布水管43连接至三级人工湿地5，三级人工湿地5通过第三集水管51连接至氧化稳定塘6。第一布水管34、第二布水管36、第三布水管43分别位于一级人工湿地3进水端、二级人工湿地4进水端、三级人工湿地5进水端的上部，第一集水管35、第二集水管42、第三集水管51分别位于一级人工湿地3出水端、二级人工湿地4出水端、三级人工湿地5出水端的底部，第一布水管34、第二布水管36、第三布水管43上设有等间隔分布的布水孔，使得流出来水均匀的依次通过一级人工湿地3、二级人工湿地4、三级人工湿地5，从而对水的处理效果好。第一集水管35、第二集水管42、第三集水管51上设有等间隔分布的集水孔。所述一级人工湿地3、二级人工湿地4、三级人工湿地5内均分别设有碎石填料(包括普通碎石填料和石灰石碎石填料)，一级人工湿地3内还自进水端向出水端方向依次种植有鸢尾、千屈菜、纸莎草，鸢尾、千屈菜、纸莎草位于一级人工湿地3内的碎石填料上方，二级人工湿地4内还自进水端向出水端方向依次种植有再力花、鸢尾、菖蒲，再力花、鸢尾、菖蒲位于二级人工湿地4内的碎石填料上方，三级人工湿地5内还自进水端向出水端方向依次种植有美人蕉一、美人蕉二、菖蒲，美人蕉一、美人蕉二、菖蒲位于三级人工湿地5内的碎石填料上方，经过不同分级的填料上种植不同的根系发达、净化能力强的植物，增强污水处理效果，出水水质稳定。所述配水井31、第一出水井32、第二出水井41的外形尺寸均分别为0.8m×1.2m，从而占地面积小。

基本原理如下：

人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物三种作用。人工湿地运行稳定后，填料表面和植物根系中生长了大量的微生物形成生物膜，废水流过时，悬浮物SS被填料及根系阻档截留，有机质通过生物膜的吸附及同化、异化作用而得以去除。湿地床层中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的微环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态，保证了废水中的氮、磷不仅能被植物及微生物作用营养成分直接吸收，还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用从废水中去除，最后通过湿地基质的定期更换或植物收割使污染物最终从系统中去除。人工湿地去除污染物的范围广泛,包括N、P、SS、有机物、微量元素、病原体等。

设计水力负荷：q＝1.5m³/(m²·d)，设计水面坡度：0.05％～0.1％

布、出水方式：穿孔管上部布水，穿孔管下部布水。

本紧凑型人工湿地的优点如下：

1、相较传统人工湿地工艺，新一代紧凑型人工湿地采用合理化布局，减少了人工湿地的占地面积。

2、采用污水分级处理方式，不同分级的填料上种植不同的根系发达、净化能力强的植物(如香根草等)，增强污水处理效果。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种紧凑型人工湿地，其特征在于，包括：依次连接的格栅沉砂池、水解酸化池、一级人工湿地、二级人工湿地和三级人工湿地，三级人工湿地连接至一氧化稳定塘。

2.如权利要求1所述的紧凑型人工湿地，其特征在于：所述格栅沉砂池的进水端设有生活污水连接管，格栅沉砂池的出水端设有第一出水管，格栅沉砂池内自进水端向出水端方向依次分割成粗格栅过滤区域、细格栅过滤区域、沉砂区域，生活污水连接管连接至粗格栅过滤区域内，第一出水管一端连接至沉砂区域内，第一出水管另一端连接至水解酸化池。

3.如权利要求2所述的紧凑型人工湿地，其特征在于：所述粗格栅过滤区域内的粗格栅和细格栅过滤区域内的细格栅均自进水端向出水端方向倾斜设置，粗格栅和细格栅相互平行。

4.如权利要求3所述的紧凑型人工湿地，其特征在于：所述沉砂区域在接近出水端的底部向下凹陷形成梯形凹陷槽。

5.如权利要求2所述的紧凑型人工湿地，其特征在于：所述水解酸化池通过上下均带有过水孔的分割墙分割为两个池体，两个池体内均设置有填料支架和固定在填料支架上的弹性填料，其中一个池体与第一出水管连接，另一个池体与一级人工湿地连接。

6.如权利要求5所述的紧凑型人工湿地，其特征在于：所述池体内壁设有扁铁，填料支架为螺纹钢支架，螺纹钢支架的两端与相应的扁铁焊接固定。

7.如权利要求5所述的紧凑型人工湿地，其特征在于：所述一级人工湿地、二级人工湿地、三级人工湿地均分别有两个，两个一级人工湿地并列设置，两个二级人工湿地并列设置，两个三级人工湿地并列设置，所述一级人工湿地的进水端连接有配水井，一级人工湿地的出水端连接有第一出水井，第一出水井与二级人工湿地连接，二级人工湿地与三级人工湿地之间通过第二出水井连接；配水井通过第一进水管与所述另一个池体连接，配水井还通过第一布水管连接至一级人工湿地，一级人工湿地还通过第一集水管连接至第一出水井，第一出水井通过第二布水管连接至二级人工湿地，二级人工湿地通过第二集水管连接至第二出水井，第二出水井通过第三布水管连接至三级人工湿地，三级人工湿地通过第三集水管连接至氧化稳定塘。

8.如权利要求7所述的紧凑型人工湿地，其特征在于：第一布水管、第二布水管、第三布水管分别位于一级人工湿地进水端、二级人工湿地进水端、三级人工湿地进水端的上部，第一集水管、第二集水管、第三集水管分别位于一级人工湿地出水端、二级人工湿地出水端、三级人工湿地出水端的底部，第一布水管、第二布水管、第三布水管上设有等间隔分布的布水孔，第一集水管、第二集水管、第三集水管上设有等间隔分布的集水孔。

9.如权利要求7所述的紧凑型人工湿地，其特征在于：所述一级人工湿地、二级人工湿地、三级人工湿地内均分别设有碎石填料，一级人工湿地内还自进水端向出水端方向依次种植有鸢尾、千屈菜、纸莎草，二级人工湿地内还自进水端向出水端方向依次种植有再力花、鸢尾、菖蒲，三级人工湿地内还自进水端向出水端方向依次种植有美人蕉一、美人蕉二、菖蒲。

10.如权利要求7所述的紧凑型人工湿地，其特征在于：所述一级人工湿地、二级人工湿地、三级人工湿地的外形尺寸均为10.2m×9.8m；配水井、第一出水井、第二出水井的外形尺寸均分别为0.8m×1.2m；水解酸化池的外形尺寸为12.5m×5m；格栅沉砂池的外形尺寸为3m×0.9m。