CN109292999A - 一种曝气强化人工湿地 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种曝气强化人工湿地，湿地填料层进水为分层进水；出水为分层出水；湿地内填充有填料，填料层底部设有承托板，承托板设有配气沉泥孔，承托板上面与填料层交界处设微孔曝气管；承托板下设置排泥水区，排泥水区上半空间内设有搅拌曝气管，排泥水区底部为坡向设计，安装排泥水管。本发明通过微孔曝气管及搅拌曝气管的设置，使得填料内部形成多个厌氧和好氧微环境，有利于生物多样性的形成，可显著提高总氮和有机物去除效果，出水水质好。

Description

一种曝气强化人工湿地
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种用于污水处理和水体净化的曝气强化人工湿地。
背景技术
人工湿地主要通过接触沉淀、生物膜吸附、微生物分解等多重作用来处理污水。人工湿地技术适用于环境水体的生态净化，也可用于污水直接处理，可与景观营造充分结合，达到净化污水与增强景观的双重目的，具有处理效果好，操作简单，维护和运行费用低等优点，是一种经济有效的生态修复技术。
研究应用表明，人工湿地处理效果受到溶解氧的显著影响，尤其是对 NH3-N和BOD去除更是如此。目前人工湿地一般均不设置曝气，NH3-N和 BOD去除率一般多在5％～30％之间，需要进一步提高处理能力一般通过增加湿地填料层深度或湿地面积来实现，导致建设成本极大的增加，尤其是处理水量一般不大、污染物浓度相对环境水体较高的农村生活污水时，这种现象更为突出。
与此同时，人工湿地一个公认的难题是填料易堵塞、排泥困难，影响了其在其在很多场合中的应用。
发明内容
本发明主要针对湿地处理效率不高、易堵塞等问题，目的在于提供一种曝气强化人工湿地，以改进公知技术中存在的处理效率较低且填料容易堵塞的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种曝气强化人工湿地。
所述曝气强化人工湿地由进水系统、出水系统、填料层4、承托板5、微孔曝气管7、搅拌曝气管9和排泥水区8组成，其中，进水系统设有总进水管2、配水进水池1和多个进水配水管3，出水系统设有多个排水管11、配水出水池12和总排水管13，填料层4按填料粒径由下到上、由大到小分层逐级敷设，下层填料粒径大于上层填料粒径。
在所述填料层4下方，微孔曝气管7紧挨承托板5设置，承托板5中布置配气沉泥孔6，配气沉泥孔6下方设置搅拌曝气管9，搅拌曝气管9下方为排泥水区8。
优选的，所述进水配水管3沿填料层4高程分布，管道大小为 DN25～DN300，所述排水管11沿填料层4高程分布，管道大小为 DN50～DN300。所述填料层4填料也可为卵石和/或砾石类实心填料。
优选的，所述填料层4高度为500mm～10000mm，填料为塑料制成的空心球体、柱体、蜂窝或波纹板，球形和柱体类底部填料粒径不小于50mm，顶部粒径不小于5mm；蜂窝和波纹板类填料底部间隙不小于30mm，顶部间隙不小于20mm。
优选的，所述配气沉泥孔6孔径为20mm～75mm，孔所占面积不少于总面积的30％，孔为均匀分布。
优选的，所述配气沉泥孔6孔径50mm，呈并列式和并列交叉式两种方式布设。
优选的，所述微孔曝气管7管直径为60mm～100mm，曝气产生的气泡直径为1～3mm。
优选的，所述搅拌曝气管9为硬质塑料管或钢管，开孔直径3～5mm，方向为斜向下45°，两侧均匀交替排列。
优选的，所述排泥水区8底部坡度为1％～10％，向排泥管口位置放坡。
优选的，所述填料层4上种植净化植物。
本发明的有益效果是：
(1)设有微孔曝气管，氧利用率高，在较低的动力消耗条件下可实现充足的氧气供应，填料内部微生物多样，产生污泥量少，污染物去除效果显著，出水水质好；
(2)布水均匀，设有搅拌曝气管和排泥水区，可及时将滞留在填料层内的老化生物膜和其他固体颗粒排入排泥水区，确保湿地不堵塞，延长使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的配气沉泥孔布置方式示意图；
图3是本发明的搅拌曝气管开孔方式示意图。
附图中主要组件符号说明：
1进水配水池；2总进水管；3进水配水管；4填料层；5承托板；6配气沉泥孔；7微孔曝气管；8排泥水区；9搅拌曝气管；10净化植物；11出水管；12配水出水池；13总排水管；14排泥水管；15排泥水区池底。
具体实施例
本发明提供了一种溶氧效率高、去污效果好、可定期原位清洗排污、不易堵塞的曝气强化人工湿地，在进水COD为150mg/L、氨氮21mg/L的条件下，出水COD可降至48mg/L以下，氨氮降至2mg/L以下。
本发明的曝气强化人工湿地，如图1所示，由进水配水池1、总进水管2、进水配水管3、填料层4、承托板5、配气沉泥孔6、微孔曝气管7、排泥水区8、搅拌曝气管9、净化植物10、出水管11、配水出水池12、总排水管13 和排泥水管14组成。
其中，进、出水系统均设有配水进水和配水出水池；配水进水池设有沿填料高程分布的进水配水管道，管道大小为DN25～DN300，可实现沿高程分层向湿地填料区进水，也可以采用单管从填料层上部、中部或下部集中进水；配水出水池设有沿高程分布的出水管道，出水汇集到出水池然后外排，出水管道大小为DN50～DN300，可实现沿高程分层向出水池集水，也可以单管从填料层上部、中部或下部集中出水。
填料层按填料粒径由下到上、由大到小分层逐级敷设，下层填料粒径大于上层填料粒径，填料的主要作用是为微生物提供生长繁殖的接触表面，形成生物膜，高效净化水质；填料层高度达到500mm时，一般可以实现较稳定的去除效果，高度一般越高效果越好，但高度大于10000mm时，对污染物的去除效果几乎不再增加，成本增加较大，因此填料层设为500mm～10000mm；填料可为卵石、砾石等实心填料，可为塑料制成的空心球体、柱体、蜂窝或波纹板，球形和柱体类底部填料粒径不小于50mm，顶部粒径不小于5mm；蜂窝和波纹板类填料底部间隙不小于30mm，顶部间隙不小于20mm。
承托板可为钢筋混凝土现场浇筑或钢筋混凝土预制板，承托板上设有均匀规则排列的配气沉泥孔，配气沉泥孔孔径为20mm～75mm，孔所占面积不少于总面积的30％。
填料层与承托板之间设有微孔曝气管，曝气管以阵列方式均匀分布，间距为500mm～1500mm，管径为60mm～100mm，曝气产生的气泡直径为 0.5～3mm，通过微孔曝气管曝气，给填料层中微生物提供适量的氧气，形成填料层内部局部好氧局部缺氧的微环境分布，强化湿地的净化效果。
承托板下方为排泥水区，排泥水区上半部设有搅拌曝气管和排泥水管。其中，搅拌曝气管为硬质塑料管或钢管，管径大小为DN50～DN350，管道下侧斜向下45°开孔，开孔直径3～5mm，左右两侧均匀交替排列，通过搅拌曝气管向湿地填料层充分曝气，使得填料层中的老化生物膜以及沉积在表面的其他固体颗粒在曝气搅动的条件下脱落，当曝气停止后，通过配气沉泥孔落入排泥水区；排泥水区底部坡度为1％～10％，向排泥管位置放坡，排泥管下部管内壁与排泥水区底面平齐，利于搅拌曝气后沉淀下来的泥水混合液充分排出。
池体整体为混凝土结构，底部及四周经防渗处理以防止污水渗漏，湿地配水进水池安装有总进水管。
填料层4高度为1200mm，进水配水管3沿填料高程平均设置四排进水管，保证布水的均匀性；填料层4的填料为粒径为90mm～110mm的中空塑料球体，球体内部设有不同形状和不同大小的空隙，孔隙率约为50％左右。
曝气强化人工湿地运行时，污水依次经总进水管2、配水进水池1和进水配水管3进入湿地填料层中。由于填料形状规则，内部间隙丰富，污水可与填料表面充分接触，延长了污水与填料表面生物膜的实际接触时间。当污水通过时，不仅水中的悬浮固体因沉淀、物理拦截等作用在填料表面沉积，而且水中污染物与填料表面接触时也被表面生物膜有效吸附。与此同时，生长在填料表面上的细菌、藻类等微生物高效代谢分解其所吸附的污染物。
微孔曝气管7紧挨承托板5而设置，由支架固定，微孔膜由三元乙丙橡胶材质制作，上面打有大量微孔，曝气可得到1mm～3mm左右的微小气泡，促进填料层中生物膜对氧气的利用率。
承托板5为预制混凝土结构，配气沉泥孔孔径50mm，呈并列式和并列交叉式两种方式布设，主要实现两方面作用：一是在曝气搅拌时，向上向填料层布气曝气，二是在停止曝气时，通过配气沉泥孔，将冲洗下来泥水沉降进入排泥水区。
承托板5下方为排泥水区8，排泥水区的上半侧设有搅拌曝气管9，搅拌曝气管为DN100的UPVC管，两边交错向下45°开孔，孔径3mm，开孔两侧均匀交替排列。定期通过搅拌曝气管向池体内大风量曝气，曝气通过承托板配气沉泥孔进入填料层，使填料层内水相受到剧烈扰动，充分脱落填料表面老化生物膜和沉积的其他固体颗粒。当停止曝气时，及时进行泥水外排，此时冲洗下来的泥水将快速通过承托板的配气沉泥孔进入排泥水区，通过排泥水管排出池体。
净化后的水经出水管11汇集于配水出水池，出水管沿填料高程平均设置四排，保证出水的均匀性，出水最后通过外排总管向外排水。
排泥水区底部坡度为3％，坡向一侧安装排泥水管14，排泥水管底内壁与排泥水区底部平齐，排泥时，需要给曝气搅拌风管通气，起到搅拌作用，确保泥水可彻底排出。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种曝气强化人工湿地，所述曝气强化人工湿地由进水系统、出水系统、填料层(4)、承托板(5)、微孔曝气管(7)、搅拌曝气管(9)和排泥水区(8)组成，其中，进水系统设有总进水管(2)、配水进水池(1)和多个进水配水管(3)，出水系统设有多个排水管(11)、配水出水池(12)和总排水管(13)，填料层(4)按填料粒径由下到上、由大到小分层逐级敷设，下层填料粒径大于上层填料粒径，其特征在于，在所述填料层(4)下方，微孔曝气管(7)紧挨承托板(5)设置，承托板(5)中布置配气沉泥孔(6)，配气沉泥孔(6)下方设置搅拌曝气管(9)，搅拌曝气管(9)下方为排泥水区(8)。
2.根据权利要求1所述的曝气强化人工湿地，其特征在于，所述进水配水管(3)沿填料层(4)高程分布，管道大小为DN25～DN300，所述排水管(11)沿填料层(4)高程分布，管道大小为DN50～DN300。
3.根据权利要求1所述的曝气强化人工湿地，其特征在于，所述填料层(4)高度为500mm～10000mm，填料为卵石和/或砾石类实心填料。
4.根据权利要求1所述的曝气强化人工湿地，其特征在于，所述填料层(4)高度为500mm～10000mm，填料为塑料制成的空心球体、柱体、蜂窝或波纹板，球形和柱体类底部填料粒径不小于50mm，顶部粒径不小于5mm；蜂窝和波纹板类填料底部间隙不小于30mm，顶部间隙不小于20mm。
5.根据权利要求1所述的曝气强化人工湿地，其特征在于，所述配气沉泥孔(6)孔径为20mm～75mm，孔所占面积不少于总面积的30％，孔为并列式和并列交叉式两种方式均匀分布。
6.根据权利要求5所述的曝气强化人工湿地，其特征在于，所述配气沉泥孔(6)孔径50mm。
7.根据权利要求1所述的曝气强化人工湿地，其特征在于，所述微孔曝气管(7)管直径为60mm～100mm，曝气产生的气泡直径为1～3mm。
8.根据权利要求1所述的曝气强化人工湿地，其特征在于，所述搅拌曝气管(9)为硬质塑料管或钢管，开孔直径3～5mm，方向为斜向下45°，两侧均匀交替排列。
9.根据权利要求1所述的曝气强化人工湿地，其特征在于，所述排泥水区(8)底部坡度为1％～10％，向排泥管口位置放坡。
10.根据权利要求1所述的曝气强化人工湿地，其特征在于，所述填料层(4)上种植净化植物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112093911A (zh) * 2020-09-22 2020-12-18 山东工业职业学院 一种分布式污水净化系统
CN113636661A (zh) * 2021-08-16 2021-11-12 浙江力拓环保工程有限公司 一种波纹板微纳米曝气管及曝气装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202246264U (zh) * 2011-09-22 2012-05-30 田海丽 一种强氧供给的人工湿地
CN206457320U (zh) * 2017-01-20 2017-09-01 北京正和恒基滨水生态环境治理股份有限公司 间歇式曝气潮汐流人工湿地处理农村生活污水的系统
CN206886908U (zh) * 2017-06-08 2018-01-16 云南利能环保工程有限公司 人工湿地集化处理系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202246264U (zh) * 2011-09-22 2012-05-30 田海丽 一种强氧供给的人工湿地
CN206457320U (zh) * 2017-01-20 2017-09-01 北京正和恒基滨水生态环境治理股份有限公司 间歇式曝气潮汐流人工湿地处理农村生活污水的系统
CN206886908U (zh) * 2017-06-08 2018-01-16 云南利能环保工程有限公司 人工湿地集化处理系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112093911A (zh) * 2020-09-22 2020-12-18 山东工业职业学院 一种分布式污水净化系统
CN113636661A (zh) * 2021-08-16 2021-11-12 浙江力拓环保工程有限公司 一种波纹板微纳米曝气管及曝气装置

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