CN109179676A - 一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,其包括按照城市生活污水流动方向依次设置的前处理系统、一级人工湿地、二级人工湿地,一级人工湿地用于净化由前处理系统排放出来的污水,二级人工湿地用于进一步净化由一级人工湿地排放出来的污水,所述前处理系统包括固体垃圾回收池和由上至下依次设置的排污管、过滤网、污水处理池。本发明的基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,能够促进泥炭藓储水细胞的生长,并能够高效地利用资源,从而充分发挥泥炭藓和过滤材料的去污能力。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统。
背景技术
人工湿地是由人工建造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经人工建造的湿地上,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。
泥炭藓又名水苔、苔藓,泥炭藓叶中存在透明的死亡细胞即储水细胞,泥炭藓的储水细胞可以存储大量水分,可以吸收高达自身重量20 倍的水分,储水能力是其他藓类的数倍至数十倍,并具有高效地清理吸附污水和油污的能力。经研究表明,较低的土壤湿度下可以促进泥炭藓储水细胞的增加和泥炭藓根系长度的生长,而泥炭藓储水细胞的含量和泥炭藓根系长度与泥炭藓的去污能力呈正相关。
经过本申请人不断的研究和试验发现,现有的用于污水处理的人工湿地存在以下技术问题:1)人工湿地建好后,人工湿地上靠近污水水源的地方湿度高、去污负担重,不利于泥炭藓的储水细胞和根系长度的生长,随之时间的推移就降低了人工湿地上靠近污水水源处的去污能力;2)另一方面,人工湿地上距离污水水源较远的地方,其去污能力不能充分发挥出来,造成资源的浪费。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,该城市生活污水处理系统能够高效地利用资源,充分地发挥泥炭藓和过滤材料的去污能力。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:
本发明的一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,包括按照城市生活污水流动方向依次设置的前处理系统、一级人工湿地、二级人工湿地,一级人工湿地用于净化由前处理系统排放出来的污水,二级人工湿地用于进一步净化由一级人工湿地排放出来的污水,所述前处理系统包括固体垃圾回收池和由上至下依次设置的排污管、过滤网、污水处理池;所述一级人工湿地包括两条水道A和连接在两条水道A之间的多块长条形的池体A,所述多块长条形的池体A沿水道A长度方向上并列设置,所述池体A的上部与水道A相互连通;所述池体A中由下至上依次设置有以下层级结构:由粒径为30~50 mm的砾石填充成的厚度在35-40cm的承托层、由粒径为10~30mm的石灰石填充成的厚度在35-40cm的过滤层、粒径在10~30mm厚0.3m的多孔透气砖处理层和含有50%以上泥炭藓腐殖质的土壤种植层,其中,所述承托层内部铺设集水管道,所述土壤种植层上种植有泥炭藓,所述土壤种植层表面凹凸不平,所述泥炭藓主要种植在土壤种植层表面的凸起部位;每条水道A的下方各设置有一条水道B,所述集水管道的两端分别与水道B相互连通;所述水道A的长度方向与池体A的长度方向相互垂直,每条水道A的一端与污水处理池相互连通,每条水道A与污水处理池的连接处各设置有一个可以截断水流的闸门。
本发明的基于泥炭藓的城市生活污水处理系统的工作原理:
进一步,所述过滤网倾斜设置,所述排污管管口位于过滤网较高一端的上方,所述固体垃圾回收池与过滤网较低的一端连接,所述固体垃圾回收池内设置有螺杆泵,所述固体垃圾回收池的池底呈圆弧形,所述螺杆泵上面的螺螺杆长度方向与所述固体垃圾回收池的长度方向一致;所述污水处理池内设置有pH监测装置,污水处理池用于基于pH监测装置测量的数值调节池内污水的pH值。
进一步,所述二级人工湿地包括水道B和连接在两条水道B之间的多块长条形的池体B,所述多块长条形的池体B沿水道B长度方向上并列设置,所述池体B的上部与水道B相互连通;所述池体B中由下至上依次设置有以下层级结构:由粒径为10~20 mm的石英砂填充成的厚度在30-35cm的承托层、由粒径为20~30mm的砾石填充成的厚度在35-40cm的过滤层、粒径在10~30 mm厚0.3m的多孔透气砖处理层和含有70%以上泥炭藓腐殖质的土壤种植层,其中,所述承托层内部铺设集水管道,所述土壤种植层上种植有泥炭藓和水生植物;每条水道B的下方各设置有一条排水管道,所述集水管道的两端分别与排水管道相互连通;所述水道B的长度方向与池体B的长度方向相互垂直。
进一步,所述水生植物为水葱和美人蕉。
进一步,还包括控制器和设置在水道A中的流量传感器,所述控制器分别与闸门和流量传感器电连接。
进一步,所述二级人工湿地内池体B的总体面积B与所述一级人工湿地内池体A的总体面积A之间满足以下条件:B>2A。
进一步,所述集水管道的横截面呈n字型。
本发明的有益效果:本发明的一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,包括按照城市生活污水流动方向依次设置的前处理系统、一级人工湿地、二级人工湿地,一级人工湿地用于净化由前处理系统排放出来的污水,二级人工湿地用于进一步净化由一级人工湿地排放出来的污水,所述前处理系统包括固体垃圾回收池和由上至下依次设置的排污管、过滤网、污水处理池。本发明的基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,能够促进泥炭藓储水细胞和根系的生长,并能够高效地利用资源,从而充分发挥泥炭藓和过滤材料的去污能力。
附图说明
图1是本发明的基于泥炭藓的城市生活污水处理系统的侧面结构示意图;
图2是图1中一级人工湿地区域的放大结构示意图;
图3是图1中二级人工湿地区域的放大结构示意图;
图4是本发明的基于泥炭藓的城市生活污水处理系统的俯视图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明:
如图1-4所示,一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,包括按照生活污水流动方向依次设置的前处理系统1、一级人工湿地2、二级人工湿地3,一级人工湿地2用于净化由前处理系统排放出来的污水,二级人工湿地3用于净化由一级人工湿地排放出来的污水,所述前处理系统1包括固体垃圾回收池10和由上至下依次设置的排污管11、过滤网12、污水处理池13,所述过滤网12倾斜设置,所述排污管11管口位于过滤网较高一端的上方,所述固体垃圾回收池10与过滤网12较低的一端连接,所述固体垃圾回收10池内设置有螺杆泵14,所述固体垃圾回收池的池底呈圆弧形,所述螺杆泵上面的螺螺杆长度方向与所述固体垃圾回收池的长度方向一致;所述污水处理池13内设置有pH监测装置,所述污水处理池13上覆盖有透光的盖子,污水处理池用于基于pH监测装置测量的数值调节池内污水的pH值;所述一级人工湿地2包括两条水道A21和连接在两条水道A之间的多块长条形的池体A22,所述多块长条形的池体A沿水道A长度方向上并列设置,所述池体A的上部与水道A相互连通;所述池体A中由下至上依次设置有以下层级结构:由粒径为30~50 mm的砾石填充成的厚度在35-40cm的承托层23、由粒径为10~30mm的石灰石填充成的厚度在35-40cm的过滤层24、粒径在10~30mm厚0.3m的多孔透气砖处理层25和含有50%以上泥炭藓腐殖质的土壤种植层26,其中,所述承托层内部铺设集水管道27,所述土壤种植层上种植有泥炭藓,所述土壤种植层表面凹凸不平,所述泥炭藓主要种植在土壤种植层表面的凸起部位;每条水道A的下方各设置有一条水道B31,所述集水管道的两端分别与水道B31相互连通;所述水道A的长度方向与池体A的长度方向相互垂直,每条水道A的一端与污水处理池相互连通,每条水道A与污水处理池的连接处各设置有一个可以截断水流的闸门28。
基于泥炭藓的城市生活污水处理系统的工作原理:
污水经过排污管排放在倾斜设置的过滤网上,大体积的固体杂物会落入到固体垃圾回收池中,通过螺杆泵可以实现快速的回收,过滤的污水落入到污水处理池中,通过在污水处理池内进行pH值调节能够达到适合水生植物和泥炭藓生长的条件,另外,通过在污水处理池内进行厌氧发酵和沉降,可以分解有害物质;污水经污水处理池处理后通过水道A排放到池体A中,排放时,两个水道A上的闸门每个一段日期后交替开阖,从而使池体靠近打开闸门的水道A的一端的水位高, 靠近关闭闸门的水道A的一端水位低,进而促进在低水位处泥炭藓储水细胞和根系的形成和生长,同时,使得池体A两侧的过滤填充材料都能够得以充分发挥去污效果。
进一步,所述二级人工湿地3包括水道B31和连接在两条水道B31之间的多块长条形的池体B32,所述多块长条形的池体B32沿水道B长度方向上并列设置,所述池体B的上部与水道B相互连通;所述池体B中由下至上依次设置有以下层级结构:由粒径为10~20 mm的石英砂填充成的厚度在30-35cm的承托层33、由粒径为20~30mm的砾石填充成的厚度在35-40cm的过滤层34、粒径在10~30 mm厚0.3m的多孔透气砖处理层35和含有70%以上泥炭藓腐殖质的土壤种植层36,其中,所述承托层内部铺设集水管道27,所述土壤种植层上种植有泥炭藓和水生植物,所述水生植物优选水葱和美人蕉,选水葱和美人蕉的目的是:1.利用二者的根系提高去污能力;2.作为美化景观植物。另外以上两个物种更能适应高海拔、低温气候环境,且二者生长高度上具有互补性,因此对彼此的生长影响较小;每条水道B的下方各设置有一条排水管道37,所述池体B32中集水管道27的两端分别与排水管道37相互连通;所述水道B的长度方向与池体B的长度方向相互垂直。所述水道B上也可以设置闸门,用于交替切换污水的流向。当然,由于池体B处理的污水是经过池体A处理过的,相对比较干净,另外,由于池体A的面积大于池体B,所以在水道B上不设置闸门也可以。
作为上述技术方案的进一步改进,还包括控制器和设置在水道A中的流量传感器,所述控制器分别与闸门和流量传感器电连接, 所述二级人工湿地内池体B的总体面积B与所述一级人工湿地内池体A的总体面积A之间满足以下条件:B>2A。当一侧水道A中的流量传感器检测到水流量降低时, 控制器控制该侧水道A上面的闸门关闭,同时控制另一侧水道上面的闸门打开。
作为上述技术方案的进一步改进,所述集水管道的横截面呈n字型,具体地,所述集水管道底部开口两侧的边缘密布有向下延伸的梳齿形凸起,以放置填充材料阻塞集水管道。上述改进可以很好地解决以往带通孔的集水管道容易阻塞通孔的技术问题。
作为上述技术方案的进一步改进,所述一级人工湿地和二级人工湿地上覆盖有大棚。上述改进设置的目的是使得泥炭藓和水生植物能够常年生长,进而常年发挥系统的污水净化效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (8)
1.一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,其特征在于:包括按照城市生活污水流动方向依次设置的前处理系统、一级人工湿地、二级人工湿地,一级人工湿地用于净化由前处理系统排放出来的污水,二级人工湿地用于净化由一级人工湿地排放出来的污水,所述前处理系统包括固体垃圾回收池和由上至下依次设置的排污管、过滤网、污水处理池;所述一级人工湿地包括两条水道A和连接在两条水道A之间的多块长条形的池体A,所述多块长条形的池体A沿水道A长度方向上并列设置,所述池体A的上部与水道A相互连通;所述池体A中由下至上依次设置有以下层级结构:由粒径为30~50 mm的砾石填充成的厚度在35-40cm的承托层、由粒径为10~30mm的石灰石填充成的厚度在35-40cm的过滤层、粒径在10~30mm厚0.3m的多孔透气砖处理层和含有50%以上泥炭藓腐殖质的土壤种植层,其中,所述承托层内部铺设集水管道,所述土壤种植层上种植有泥炭藓,所述土壤种植层表面凹凸不平,所述泥炭藓主要种植在土壤种植层表面的凸起部位;每条水道A的下方各设置有一条水道B,所述集水管道的两端分别与水道B相互连通;所述水道A的长度方向与池体A的长度方向相互垂直,每条水道A的一端与污水处理池相互连通,每条水道A与污水处理池的连接处各设置有一个可以截断水流的闸门。
2.根据权利要求1所述的一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,其特征在于:所述过滤网倾斜设置,所述排污管管口位于过滤网较高一端的上方,所述固体垃圾回收池与过滤网较低的一端连接,所述固体垃圾回收池内设置有螺杆泵,所述固体垃圾回收池的池底呈圆弧形,所述螺杆泵上面的螺螺杆长度方向与所述固体垃圾回收池的长度方向一致;所述污水处理池内设置有pH监测装置,污水处理池用于基于pH监测装置测量的数值调节池内污水的pH值。
3.根据权利要求1所述的一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,其特征在于:所述二级人工湿地包括水道B和连接在两条水道B之间的多块长条形的池体B,所述多块长条形的池体B沿水道B长度方向上并列设置,所述池体B的上部与水道B相互连通;所述池体B中由下至上依次设置有以下层级结构:由粒径为10~20 mm的石英砂填充成的厚度在30-35cm的承托层、由粒径为20~30mm的砾石填充成的厚度在35-40cm的过滤层、粒径在10~30 mm厚0.3m的多孔透气砖处理层和含有70%以上泥炭藓腐殖质的土壤种植层,其中,所述承托层内部铺设集水管道,所述土壤种植层上种植有泥炭藓和水生植物;每条水道B的下方各设置有一条排水管道,所述集水管道的两端分别与排水管道相互连通;所述水道B的长度方向与池体B的长度方向相互垂直。
4.根据权利要求3所述的一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,其特征在于:所述水生植物为水葱和美人蕉。
5.根据权利要求1或3所述的一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,其特征在于:还包括控制器和设置在水道A中的流量传感器,所述控制器分别与闸门和流量传感器电连接。
6.根据权利要求1或3所述的一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,其特征在于:所述二级人工湿地内池体B的总体面积B与所述一级人工湿地内池体A的总体面积A之间满足以下条件:B>2A。
7.根据权利要求1或3所述的一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,其特征在于:所述集水管道的横截面呈n字型。
8.根据权利要求7所述的一种基于泥炭藓的城市生活污水处理系统,其特征在于:所述一级人工湿地和二级人工湿地上覆盖有大棚。
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