CN112851030A - 一种强化除磷复合人工湿地处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强化除磷复合人工湿地处理系统，包括沿进水方向依次设置的生态塘、除磷池、潜表耦合湿地和集水渠。所述生态塘的一侧连接进水管，另一侧通过第一连通管与所述除磷池相连通。所述除磷池的出水端与所述潜表耦合湿地的进水端相连通，除磷池上方设有用于添加金属盐的加药系统。所述潜表耦合湿地的出水端通过第二连通管与所述集水渠相连通。本发明提供一种强化除磷复合人工湿地处理系统，采用生态塘和潜表耦合湿地的工艺组合，在进入湿地前加药处理，剩余药剂会随着污水进入后面的潜表耦合湿地，并被湿地里的滤料吸附，在湿地中继续起作用，从而大大提高了药剂的利用率，减少除磷药剂添加量，极大地降低了污水处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种强化除磷复合人工湿地处理系统。
背景技术
海洋赤潮、水体富养化、水体黑臭等水体污染问题会严重降低区域生态环境质量，造成上述问题出现的最主要原因就是磷含量的富集。所以，去除污水中的磷是污水处理过程中最重要的环节之一，是污水处理后能否达标的一个重要指标。传统的污水除磷工艺主要采用生物脱磷或化学除磷，前者处理效率较低，去除率不高，后者处理效果佳，但是为了达到期望效果，一般药剂添加量是理论值的3～5倍，造成大量药剂浪费，导致处理成本大大提高，而且容易造成二次污染。
发明内容
针对背景技术中所提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种除磷效果佳、除磷药剂用量少且处理成本低的强化除磷复合人工湿地处理系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种强化除磷复合人工湿地处理系统，包括沿进水方向依次设置的生态塘、除磷池、潜表耦合湿地和集水渠。所述生态塘的一侧连接进水管，另一侧通过第一连通管与所述除磷池相连通。所述除磷池的出水端与所述潜表耦合湿地的进水端相连通，除磷池上方设有用于添加金属盐的加药系统。所述潜表耦合湿地的出水端通过第二连通管与所述集水渠相连通。
进一步地，所述的除磷池包括沿进水方向依次设置的絮凝反应池和污泥沉淀池，所述的絮凝反应池和污泥沉淀池之间设有配水花墙，所述的加药系统设在所述絮凝反应池上方。所述污泥沉淀池的出水端通过出水堰与所述潜表耦合湿地的进水端相连。
优选地，为了实现更好的絮凝反应效果，所述絮凝反应池的底部固设有若干块相互平行的竖流隔板。
优选地，为了防止淤泥沉积过多，还包括污泥消解系统，所述的污泥消解系统包括固设在污泥沉淀池底部的污泥收集管、与所述污泥收集管相连的污泥提升泵以及用于对污泥进行消解处理的污泥消解湿地。所述污泥消解湿地的一端通过管道与所述提升泵相连，另一端设有与所述生态塘相连通的回流水管。
优选地，所述污泥消解湿地内部的填料为碎石。
优选地，所述污泥消解湿地的顶部种植有挺水植物。
进一步地，所述的潜表耦合湿地包括沿进水方向依次设置的进水渠、湿地主体和出水渠。所述的湿地主体包括进水配水花墙、出水配水花墙以及填充在所述进水配水花墙和出水配水花墙之间的填料区。所述的进水配水花墙设在所述进水渠与湿地主体的连接处，所述的出水配水花墙设在所述湿地主体与出水渠的连接处。所述的进水配水花墙和出水配水花墙上分别沿纵向均匀间隔设置有若干排过水孔。
其中，所述的填料区包括沿进水方向依次设置的第一滤料区和第二滤料区，所述第一滤料区内填充的滤料粒径大于第二滤料区内填充的滤料粒径。
优选地，所述第一滤料区内填充的滤料为火山岩、活性炭、生物质填料中的一种，所述第二滤料区内填充的滤料为碎石、碎砖、沸石中的一种。
进一步地，所述第一滤料区的前端和第二滤料区的后端分别设有卵石填充区。
优选地，为了实现更好的污水净化效果，所述填料区的顶部种植有挺水植物。
优选地，所述进水配水花墙和出水配水花墙在靠近填料区一侧分别固设有不锈钢丝网，所述不锈钢丝网的规格为5～10目。
优选地，为了实现集水渠的水位调节，所述的第二连通管为可转动的L型连通管。
优选地，所述的金属盐为钙盐或铁盐或铝盐。
本发明具有如下有益效果：
1、采用生态塘和潜表耦合湿地的工艺组合，在湿地处理系统前端设置生态塘，使来水泥沙沉淀，降低悬浮物浓度，避免堵塞潜表耦合湿地；在进入湿地前加药处理，剩余药剂会随着污水进入后面的潜表耦合湿地，并被湿地里的滤料吸附，在湿地中继续起作用，从而大大提高了药剂的利用率，减少除磷药剂添加量，极大地降低了污水处理成本；
2、在小水量时，河水缓慢流经湿地滤料表面及缝隙，此时潜表耦合湿地表现为潜流湿地，通过植物吸收、基质的吸附和微生物同化的作用去除水中的磷；在大流量时，来水从一端水平流过填料区，部分来水从湿地上面垂直向下渗流，此时潜表耦合湿地表现为强化表流湿地，在下渗过程中水体内的有机物被湿地滤料及植物根系表面的生物膜截留，从而去除磷；
3、通过在湿地主体的前端和后端分别设置进水配水花墙和出水配水花墙，使得进水均匀进入潜表耦合湿地，实现最大范围的平均投配，防止湿地因长期处于水力超负荷状态时出现大量雍水的问题，缓解堵塞现象的发生；同时还可以实现流量的自我调节，表流/潜流可根据水位自动调节，无需人工控制调节，变化灵敏；
4、通过合理的填料选择和填料粒径搭配，在不影响湿地水力停留时间的情况下，提高了湿地的孔隙率，减缓湿地堵塞；
5、在污泥消解湿地表层和潜表耦合湿地表层种植挺水植物，一方面可以净化水质，另一方面可以提升景观效果；
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
主要组件符号说明：1、生态塘；101、进水管；102、第一连通管；2、除磷池；20、加药系统；200、配水花墙；21、絮凝反应池；210、竖流隔板；22、污泥沉淀池；220、出水堰；230、回流水管；231、污泥收集管；232、污泥提升泵；233、污泥消解湿地；30、填料区；300、过水孔；301、第一滤料区；302、第二滤料区；303、卵石填充区；304、第二连通管；31、进水渠；32、湿地主体；320、不锈钢丝网；321、进水配水花墙；322、出水配水花墙；33、出水渠；4、集水渠；5、挺水植物。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施例公开了一种强化除磷复合人工湿地处理系统，包括沿进水方向依次设置的生态塘1、除磷池2、潜表耦合湿地和集水渠4。生态塘1的一侧连接进水管101，另一侧通过第一连通管102与除磷池2相连通。除磷池2的出水端与潜表耦合湿地的进水端相连通，除磷池2上方设有用于添加金属盐的加药系统20。优选地，金属盐为钙盐或铁盐或铝盐。潜表耦合湿地的出水端通过第二连通管304与集水渠4相连通。优选地，第二连通管304为可转动的L型连通管，L型连通管111可旋转，通过旋转来控制出水水位，因此湿地的出水标高可调。
除磷池2包括沿进水方向依次设置的絮凝反应池21和污泥沉淀池22，絮凝反应池21和污泥沉淀池22之间设有配水花墙200，加药系统20设在絮凝反应池21上方。污泥沉淀池22的出水端通过出水堰220与潜表耦合湿地的进水端相连。优选地，絮凝反应池21的底部固设有若干块相互平行的竖流隔板210。优选地，还包括污泥消解系统，污泥消解系统包括固设在污泥沉淀池22底部的污泥收集管231、与污泥收集管231相连的污泥提升泵232以及用于对污泥进行消解处理的污泥消解湿地233。污泥消解湿地233的一端通过管道与提升泵232相连，另一端设有与生态塘1相连通的回流水管230，污泥消解湿地233内部填料为碎石。优选地，污泥消解湿地233的顶部种植有挺水植物5。
潜表耦合湿地包括沿进水方向依次设置的进水渠31、湿地主体32和出水渠33。湿地主体32包括进水配水花墙321、出水配水花墙322以及填充在进水配水花墙321和出水配水花墙322之间的填料区30。优选地，进水配水花墙321和出水配水花墙322在靠近填料区30一侧分别固设有不锈钢丝网320，不锈钢丝网320的规格为5～10目。进水配水花墙321设在进水渠31与湿地主体32的连接处，出水配水花墙322设在湿地主体32与出水渠33的连接处。进水配水花墙321和出水配水花墙322上分别沿纵向均匀间隔设置有若干排过水孔300。
填料区30包括沿进水方向依次设置的第一滤料区301和第二滤料区302。优选地，第一滤料区301内填充的滤料粒径大于第二滤料区302内填充的滤料粒径。优选地，第一滤料区内填充的滤料为火山岩、活性炭、生物质填料中的一种，第二滤料区内填充的滤料为碎石、碎砖、沸石中的一种。优选地，填料区30的顶部种植有挺水植物5。
优选地，第一滤料区301的前端和第二滤料区302的后端分别设有卵石填充区303。通过设置卵石填充区303，与配水花墙搭配一起使用，可以更好地实现均匀配水的作用。
本发明的工作原理为：来水进入生态塘1，通过泥沙沉淀降低悬浮物浓度，当来水总磷超设计值时启动加药系统20，加药处理产生的污泥排入污泥消解湿地323。进水渠31通过进水配水花墙321进行配水，使进水均匀进入湿地主体32，在小水量时，污水缓慢流经潜表耦合湿地的滤料表面及缝隙，此时潜表耦合湿地表现为潜流湿地，通过植物吸收、基质的吸附和微生物同化的作用去除水中的磷；在大水量时，来水从一端水平流过填料区30，部分来水从湿地上面垂直向下渗流，此时潜表耦合湿地表现为强化表流湿地，在下渗过程中水体内的有机物被湿地滤料及植物根系表面的生物膜截留，从而去除磷。
本实施例的复合人工湿地处理系统通过在实际项目中的测试应用，其除磷药剂添加量只需与理论值持平即可达到普通工艺加药3～5倍相同的除磷效果，极大地降低了污水处理成本。本实施例的潜表耦合湿地构造简单，制造成本低，保障了长期有效的运行，人工维护简单，适于推广使用。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：包括沿进水方向依次设置的生态塘、除磷池、潜表耦合湿地和集水渠，所述生态塘的一侧连接进水管，另一侧通过第一连通管与所述除磷池相连通，所述除磷池的出水端与所述潜表耦合湿地的进水端相连通，除磷池上方设有用于添加金属盐的加药系统，所述潜表耦合湿地的出水端通过第二连通管与所述集水渠相连通。
2.如权利要求1所述的一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：所述的除磷池包括沿进水方向依次设置的絮凝反应池和污泥沉淀池，所述的絮凝反应池和污泥沉淀池之间设有配水花墙，所述的加药系统设在所述絮凝反应池上方，所述污泥沉淀池的出水端通过出水堰与所述潜表耦合湿地的进水端相连。
3.如权利要求2所述的一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：所述絮凝反应池的底部固设有若干块相互平行的竖流隔板。
4.如权利要求2所述的一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：还包括污泥消解系统，所述的污泥消解系统包括固设在污泥沉淀池底部的污泥收集管、与所述污泥收集管相连的污泥提升泵以及用于对污泥进行消解处理的污泥消解湿地，所述污泥消解湿地的一端通过管道与所述提升泵相连，另一端设有与所述生态塘相连通的回流水管。
5.如权利要求4所述的一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：所述污泥消解湿地内部的填料为碎石。
6.如权利要求4所述的一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：所述污泥消解湿地的顶部种植有挺水植物。
7.如权利要求1所述的一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：所述的潜表耦合湿地包括沿进水方向依次设置的进水渠、湿地主体和出水渠，所述的湿地主体包括进水配水花墙、出水配水花墙以及填充在所述进水配水花墙和出水配水花墙之间的填料区，所述的进水配水花墙设在所述进水渠与湿地主体的连接处，所述的出水配水花墙设在所述湿地主体与出水渠的连接处，所述的进水配水花墙和出水配水花墙上分别沿纵向均匀间隔设置有若干排过水孔。
8.如权利要求7所述的一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：所述的填料区包括沿进水方向依次设置的第一滤料区和第二滤料区，所述第一滤料区内填充的滤料粒径大于第二滤料区内填充的滤料粒径。
9.如权利要求8所述的一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：所述第一滤料区内填充的滤料为火山岩、活性炭、生物质填料中的一种，所述第二滤料区内填充的滤料为碎石、碎砖、沸石中的一种。
10.如权利要求8所述的一种强化除磷复合人工湿地处理系统，其特征在于：所述第一滤料区的前端和第二滤料区的后端分别设有卵石填充区，所述填料区的顶部种植有挺水植物，所述进水配水花墙和出水配水花墙在靠近填料区一侧分别固设有不锈钢丝网，所述不锈钢丝网的规格为5～10目，所述的第二连通管为可转动的L型连通管，所述的金属盐为钙盐或铁盐或铝盐。
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| CN202110076405.3A CN112851030A (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 一种强化除磷复合人工湿地处理系统 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN101412564A (zh) * | 2008-11-06 | 2009-04-22 | 中国科学院南京地理与湖泊研究所 | 一种用于污水厂尾水深度净化的湿地工艺 |
| CN105776556A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-07-20 | 东南大学 | 防堵塞经济作物型滤床-折流板潜流人工湿地强化脱氮除磷系统 |
| CN209383550U (zh) * | 2018-12-05 | 2019-09-13 | 铁岭金铎科技股份有限公司 | 一种生产酸化油产生的含酸废水前处理系统 |
| CN211999053U (zh) * | 2020-04-01 | 2020-11-24 | 苏州德华生态环境科技股份有限公司 | 一种处理大水量微污染水体的智能科技湿地模块及系统 |
-
2021
- 2021-01-20 CN CN202110076405.3A patent/CN112851030A/zh active Pending
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