CN111960619A - 一种净化污水的生态处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种净化污水的生态处理系统，所述系统包括：人工湿地装置，所述人工湿地装置包括：排水设备，所述排水设备固定在所述人工湿地装置的底部；过滤层，所述过滤层铺设在所述排水设备的表面；布水设备，所述布水设备埋设在所述过滤层的表层中；以及水生植物，所述水生植物种植在所述过滤层中；所述排水设备的上游端设有清污口，用于清理所述排水设备中的沉积物。通过在所述排水设备的上游端设置清污口，利用清污口对沉积在排水设备中的沉积物进行清理，避免沉积物堵塞排水设备，保证了生态处理系统的正常运行。同时，利用本发明提供的净化污水的生态处理系统，可将污染水有效的去除SS、BOD、氮、磷、重金属等污染物。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种净化污水的生态处理系统。
背景技术
人工湿地生态污水处理系统，以其建设运营成本低、去污能力强、使用寿命长、工艺简单、组合多样化等优势，在世界各地得到了广泛的应用。它依靠湿地系统中基质、水生植物和微生物三者之间的物理、化学、生化反应的协同作用来处理废水，由于人工湿地具有出水水质稳定、投资低、耗能低、抗冲击力强、操作简单、运行费用低的特点，得到广泛的应用。
但是，现有的人工湿地在投入运营一段时间后，面临系统管道堵塞的窘境，过度的堵塞导致湿地生态系统污水处理能力显著下降，影响湿地长期正常运行。
因此，现有技术还有待于进一步的提升和改进。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种净化污水的生态处理系统，旨在解决现有净化污水的生态处理系统运行时易发生堵塞的问题。
一种净化污水的生态处理系统，包括人工湿地装置，其中，所述人工湿地装置包括：
排水设备，所述排水设备固定在所述人工湿地装置的底部；
过滤层，所述过滤层铺设在所述排水设备的表面；
布水设备，所述布水设备埋设在所述过滤层的表层中；以及
水生植物，所述水生植物种植在所述过滤层中；
所述排水设备的上游端设有清污口，用于清理所述排水设备中的沉积物。
上述所述的净化污水的生态处理系统，通过在所述排水设备的上游端设置清污口，利用清污口对沉积在排水设备中的沉积物进行清理，避免沉积物堵塞排水设备，保证了生态处理系统的正常运行。
可选地，所述的净化污水的生态处理系统，其中，所述排水设备包括：排水花管以及清污管；所述清污管的一端外露在所述过滤层的上方，另一端与所述排水花管的上游端固定连接。
可选地，所述的净化污水的生态处理系统，其中，所述排水花管的下游端固定连接有出流控制设备。
可选地，所述的净化污水的生态处理系统，其中，所述过滤层从上至下依次包括：覆盖层、好氧层、透水土工布层、过渡层、厌氧填料层以及防水土工布层。
可选地，所述的净化污水的生态处理系统，其中，所述覆盖层为厚度为100-250mm的碎石；所述布水设备埋设在所述覆盖层中。
可选地，所述的净化污水的生态处理系统，其中，所述好氧层包括：砂土、除磷介质、除氮介质、保水介质以及矿物质。
可选地，所述的净化污水的生态处理系统，其中，所述过渡层包括石灰岩砾石，所述石灰岩砾石的粒径为5-20mm。
可选地，所述的净化污水的生态处理系统，其中，所述厌氧填料层包括：石灰岩砾石、沸石、废砖、陶粒、矿渣和蚝壳。
可选地，所述的净化污水的生态处理系统，其中，所述布水设备为布水花管，所述布水花管的上游段与所述清污管连通。
可选地，所述的净化污水的生态处理系统，其中，所述净化污水的生态处理系统还包括：消能沉降池以及出水廊道；所述消能沉降池设置在所述布水设置的进水端，所述出水廊道设置在所述排水设备的排水端。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种净化污水的生态处理系统结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
现有利用人工湿地系统处理污水时，由于污水中的固体颗粒以及过滤层中的填料易进入排水系统，对排水系统造成堵塞，影响人工湿地系统的污水处理能力，过度的堵塞会导致整个人工湿地系统失去污水处理能力。
基于此，本发明提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
请参考图1，如图所示，本发明实施例提供一种净化污水的生态处理系统，包括：人工湿地装置10，所述人工湿地装置10包括：排水设备20、过滤层30、布水设备40以及水生植物50；所述排水设备20固定在人工湿地装置10底部，所述过滤层30铺设在所述排水设备20上面；所述布水设备40埋设在所述过滤层30的表层中，即所述布水设备40设置在过滤层的最上方，但是又不裸露在外部。水生植物50种植在所述过滤层30中。其中，所述排水设备的上游端设有清污口201。
污水从布水设备40进入人工湿地装置10，然后从过滤层30的最上方逐级下渗，在下渗的过程中经过滤层30过滤以及水生植物50的净化处理后进入排水设备20，由排水设备20排出。通过所设置的所述清污口201可以对排水设备20进行清理。即将沉积在排水设备20中的沉积物及时清理出去，防止阻塞。
具体来说，所述人工湿地装置10通常可以根据污水处理量，设计成一个池子，池子的底部和四周做防渗漏设计，如先将池底的原状土夯实，然后铺设防水土工布301，所述防水土工布即土工织物与土工膜复合而成的不透水材料，用于防渗。在所述防水土工布301上铺设排水花管202，在所述排水花管202上铺设厌氧填料层302，所述厌氧填料302层填料由石灰岩砾石、沸石、废砖、陶粒、矿渣和蚝壳等组成。其中，石灰岩砾石体积比不小于总填料的50％，由不同粒径的石灰岩碎石组成，最大粒径不超过50mm，最小粒径不小于5mm。沸石、废砖、陶粒、矿渣和蚝壳体积比不大于总50％。通过设置厌氧层可以有效的吸附微沉淀和过滤污染物。将石灰岩砾石体积比设置为不小于总填料的50％，可以降低成本。
在本实施例中，在所述厌氧填料层302上铺设过渡层303，所述过渡层303主要为碎石，碎石由不同粒径的石灰岩砾石组成，用于介质土层与厌氧填料层之间的过渡，厚度在10-20cm之间，最大粒径不超过20mm，最小粒径不小于5mm。在所述过渡层303上铺设一层透水土工布层304，即透水土工布铺在过渡层的顶部，用于防止介质土进入过渡层和厌氧填料层，从而防止堵塞厌氧填料层中的排水花管。
在本实施例中，在所述透水土工布层304上铺设好氧介质层305，所述好氧介质层305为400-800mm厚的介质土，介质土的有机质含量控制在8％-15％的范围内，介质土由沙土、除磷除氮介质、保水介质和矿物质等组成。介质土饱和水传导率为平均200cm/h，最小传导率为120cm/h。处理雨水时好氧介质层的厚度取小值，处理污染的河水和污水厂处理厂尾水时厚度取大值。在所述好氧介质层305上铺设覆盖层306。所述覆盖层306为100-250mm厚碎石，其粒径分布与过渡层303中石灰岩碎石相同。容易理解的是所述布水设备40埋设在所述覆盖层306中。所述布水设备40为布水花管，其直径可以为50-200mm，间距为2-3m。所述水生植物50作为举例可以是力花、香蒲、旱伞草、芦苇、灯芯草等。
在本实施例中，所述排水花管202靠近所述人工湿地装置10进水的一端设置有清污口201，所述清污口201与所述清污管203的一端相连接，所述清污管203的另一端外露在过滤层30的上方，容易理解的是，在所述清污管203外露在过滤层上方的一端外接一高压泵(未示出)，利用所述高压泵，向所述清污管内泵入预定压力的气体或液体，通过所述带压气体或液体对排水花管内部进行清扫，将沉积在排水花管内部的沉积物清理出去，防止堵塞排水花管。对所述排水花管的清理周期可以根据系统的运行情况进行。
在本实施例的一种实施方式中，还可以在排水花管的出水端连接一个流量计(未示出)，通过流量计测量出水流量，设置一个流量阈值，当流量小于该阈值时，便开始对排水花管202进行清理。容易理解的是，流量阈值的设定可以根据实际运行情况进行设置，在此不做限定。
在本实施例的一种实施方式中，所述布水设备40的上游段与所述清污管连通。具体来说，所述布水设备40为布水花管，所述布水花管的进水端附近设置一个支管(未示出)，通过所述支管与所述清污管进行连通。即可以通过清污管203对布水花管进行清污，防止布水花管40堵塞。
在本实施例的一种实施方式中，所述净化污水的生态处理系统还包括：消能沉降池60以及出水廊道70；所述消能沉降池60设置在所述人工湿地装置10的进水口处，即污水先进入所述消能沉降池进行消能沉降，消能沉降后的污水通过布水花管进入所述人工湿地装置10。
在本实施例中，在所述消能沉降池60的底部设置污水进水管601，即污水从底部进入消能沉降池，而所述人工湿地装置10的进水管口设置在所述消能沉降池60的上部。污水在消能沉降池中进行消能沉降出去大的颗粒物，减少堵塞布水花管的风险。沉淀后的水自流至所述人工湿地装置10中，通过所述布水花管均匀的流入到过滤层中。
在本实施例中，所述出水廊道70设置在所述人工湿地装置10的出水端。所述出水廊道70包括出流控制设备701以及排水渠道702。所述出流控制设备701用于控制所述人工湿地装置10的出水流量和污水在所述人工湿地装置10内的滞留时间。所述出流控制设备701的顶部高程高于所述过渡层303的顶部，低于所述覆盖层306的顶部。
进一步，所述出流控制设备701包括：大流量出口703和小流量出口704和放空口(未示出)。通过所述大流量出口703和所述小流量出口704可以有效控制污水在厌氧填料层中的滞留时间。
在本实施例中，处理过的水经过排水花管流出所述人工湿地装置10后进入所述出水廊道70，出水廊道70还可以对水进行进一步的沉淀。
综上所述，本发明提供一种净化污水的生态处理系统，所述系统包括：人工湿地装置，所述人工湿地装置包括：排水设备，所述排水设备固定在所述人工湿地装置的底部；过滤层，所述过滤层铺设在所述排水设备的表面；布水设备，所述布水设备埋设在所述过滤层的表层中；以及水生植物，所述水生植物种植在所述过滤层中；所述排水设备的上游端设有清污口，用于清理所述排水设备中的沉积物。通过在所述排水设备的上游端设置清污口，利用清污口对沉积在排水设备中的沉积物进行清理，避免沉积物堵塞排水设备，保证了生态处理系统的正常运行。
同时，利用本发明提供的净化污水的生态处理系统，可将污染的河水、污水处理厂尾水、雨水、河道底泥、工程渣土处理过程中废水进行自然净化，有效的去除悬浮物(suspended solids，SS)、生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand，BOD)、氮、磷、重金属等污染物，处理后的干净水质量完全满足《地表水环境质量标准》GB3838 IV类水或以上指标要求，然后排入收纳水体或进行利用，还可补充地下水、河流水、景观水等。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种净化污水的生态处理系统，包括人工湿地装置，其特征在于，所述人工湿地装置包括：
排水设备，所述排水设备固定在所述人工湿地装置的底部；
过滤层，所述过滤层铺设在所述排水设备的表面；
布水设备，所述布水设备埋设在所述过滤层的表层中；以及
水生植物，所述水生植物种植在所述过滤层中；
所述排水设备的上游端设有清污口，用于清理所述排水设备中的沉积物。
2.如权利要求1所述的净化污水的生态处理系统，其特征在于，所述排水设备包括：排水花管以及清污管；所述清污管的一端外露在所述过滤层的上方，另一端与所述排水花管的上游端固定连接。
3.如权利要求2所述的净化污水的生态处理系统，其特征在于，所述排水花管的下游端固定连接有出流控制设备。
4.如权利要求1所述的净化污水的生态处理系统，其特征在于，所述过滤层从上至下依次包括：覆盖层、好氧层、透水土工布层、过渡层、厌氧填料层以及防水土工布层。
5.如权利要求4所述的净化污水的生态处理系统，其特征在于，所述覆盖层为厚度为100-250mm的碎石；所述布水设备埋设在所述覆盖层中。
6.如权利要求4所述的净化污水的生态处理系统，其特征在于，所述好氧层包括：砂土、除磷介质、除氮介质、保水介质以及矿物质。
7.如权利要求4所述的净化污水的生态处理系统，其特征在于，所述过渡层包括石灰岩砾石，所述石灰岩砾石的粒径为5-20mm。
8.如权利要求4所述的净化污水的生态处理系统，其特征在于，所述厌氧填料层包括：石灰岩砾石、沸石、废砖、陶粒、矿渣和蚝壳。
9.如权利要求2所述的净化污水的生态处理系统，其特征在于，所述布水设备为布水花管，所述布水花管的上游段与所述清污管连通。
10.如权利要求1所述的净化污水的生态处理系统，其特征在于，所述净化污水的生态处理系统还包括：消能沉降池以及出水廊道；所述消能沉降池设置在所述布水设置的进水端，所述出水廊道设置在所述排水设备的排水端。
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