CN113880372B - 一种生活污水人工湿地处理系统及施工工艺 - Google Patents

一种生活污水人工湿地处理系统及施工工艺 Download PDF

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Abstract

本申请涉及人工湿地污水处理的技术领域，尤其是涉及一种生活污水人工湿地处理系统及施工工艺，生活污水人工湿地处理系统包括沿污水处理方向依次连接的沉淀池、预处理池和人工湿地池；人工湿地池包括池体、回填于池体内的填料层，以及预埋在填料层内且与池体内壁相固定的缓冲室，缓冲室上设有与预处理池相连通的进水口以及用于布水的出水口。本申请具有改善水土流失，减小污水和污泥对人工湿地池入水口处土壤的冲击的效果。

Description

一种生活污水人工湿地处理系统及施工工艺
技术领域
本申请涉及人工湿地污水处理的技术领域，尤其是涉及一种生活污水人工湿地处理系统及施工工艺。
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，按类型主要分为地表流人工湿地、垂直流潜流式人工湿地、水平流潜流式人工湿地等。
目前，人工湿地主要包括沉淀池、人工湿地池等，污水经过沉淀池沉淀后，通过输水管将污水输送至人工湿地池内，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，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。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷，污水和污泥通过输水管进入人工湿地池的过程中，会对人工湿地池入水口处的土壤造成冲击，进而导致水土流失，对人工湿地池造成破坏。
发明内容
为了改善水土流失，减小污水和污泥对人工湿地池入水口处的土壤的冲击，本申请提供一种生活污水人工湿地处理系统及施工工艺。
本申请提供的一种生活污水人工湿地处理系统，采用如下的技术方案：
一种生活污水人工湿地处理系统，包括沿污水处理方向依次连接的沉淀池、预处理池和人工湿地池；
人工湿地池包括池体、回填于池体内的填料层，以及预埋在填料层内且与池体内壁相固定的缓冲室，缓冲室上设有与预处理池相连通的进水口以及用于布水的出水口。
通过采用上述技术方案，本申请中缓冲室的设置，使得污水在经过沉淀池、预处理池处理后，优先进入缓冲室内进行缓冲和降压，然后再通过出水口流出，避免了污水与土壤的直接接触，大大降低了污水对土壤造成的冲击，有效改善了水土流失的问题。
优选的，所述池体内固接有将池体内部分隔为上游湿地池和下游湿地池的隔板，隔板与池底之间存在过流通道；
缓冲室设置在上游湿地池的填料层内，下游湿地池与隔板相对的侧壁上开设有排水口。
通过采用上述技术方案，隔板的设置，使污水在上游湿地池内由上至下流动，在下游湿地池内由下至上流动，大大延长了污水的流通路径，进而使得微生物能够充分对污水中的有机污染物进行分解、净化。
优选的，所述隔板的底部与人工湿地池的池底之间固接有带有网孔的挡板。
通过采用上述技术方案，主要用于将上游湿地池和下游湿地池中的填料隔开。
优选的，所述填料层包括由上至下依次设置的种植层、混合基质层、第一过滤层和第二过滤层，缓冲室埋设于混合基质层内，种植层上种植有观赏性植物。
通过采用上述技术方案，经过多级填料的处理，便于将污水转化为符合排放标准的排放水；而观赏类植物的种植，主要用于提高人工湿地池整体的美观度。
优选的，所述上游湿地池内的第二过滤层远离第一过滤层的一侧设有第三过滤层，第三过滤层与上游湿地池的内壁之间形成储水室。
通过采用上述技术方案，储水室的设置，主要用于储存一定量的水，例如夏季时，储存的水可以通过蒸发作用为植物生长提供充足的水分，提高植物的成活率。
优选的，所述缓冲室沿上游湿地池的内轮廓面布置并围成闭环的布水区域，布水区域内设有与缓冲室的出水口相连通的布水装置。
通过采用上述技术方案，布水装置的设置，使得污水能够更加均匀的分布在种植层的表面，一方面为植物提供生长所需的水分，另一方面通过均匀布水的方式加快水的渗透。
优选的，所述布水装置包括多根布水管，以及连接在每根布水管上的多根出水管，布水管的两端均与缓冲室连通，出水管的自由端依次穿过混合基质层、种植层至地面以上。
通过采用上述技术方案，当缓冲室内被污水充满后，污水沿布水管进入出水管内，最终由出水管的端部流出；布水管和出水管的设置，主要用于延长水路，以此来起到降压的作用，从而防止污水从出水管喷射而出，实现对土壤的保护。
优选的，所述出水管远离布水管的一端成型有喇叭扩口。
通过采用上述技术方案，喇叭扩口的设置，使得水路的管径由小突变为大，一方面便于布水，另一方面能够进一步降压，对土壤进行保护。
优选的，所述下游湿地池开设有排水口的侧壁处固接有清水池，清水池上连通有排水管。
通过采用上述技术方案，主要用于对处理后的水进行统一的收集和排放，收集的过程中，通过外接的加药装置向清水池内进行加药，从而对清水进行净化。
本申请提供的一种生活污水人工湿地处理系统，采用如下的技术方案：
一种生活污水人工湿地处理系统的施工工艺，包括以下步骤：
S1：初步处理，将生活污水排放至沉淀池中进行沉淀，然后经管道输送至预处理池；
S2：厌氧好氧处理，通过厌氧微生物和好氧微生物的代谢作用，对有机污染物进行生化降解，然后经管道输送至人工湿地池；
S3：人工湿地处理，污水首先进入缓冲室内进行缓冲，而后经过布水管由出水管溢流而出，流出的污水依次经过上游湿地池内的种植层、混合基质层、第一过滤层和第二过滤层并渗透至储水室内，然后通过过流通道进入下游湿地池内，随着污水不断的注入，下游湿地池内的液面不断上升，直到依次漫过第二过滤层、第一过滤层、混合基质层进入种植层内，多余的水通过排水口流出；
S4：排放处理，流出的水暂存在清水池内，经过加药净化后由排水管统一排出。
通过采用上述技术方案，污水先进入缓冲室内进行缓冲，而后再经过布水管由出水管溢流而出的方式，大大降低了污水对土壤造成的冲击，有效改善了水土流失的问题。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请中缓冲室的设置，使得污水在经过沉淀池、预处理池处理后，优先进入缓冲室内进行缓冲和降压，然后再通过出水口流出，避免了污水与土壤的直接接触，大大降低了污水对土壤造成的冲击，有效改善了水土流失的问题；
2.隔板的设置，使污水在上游湿地池内由上至下流动，在下游湿地池内由下至上流动，大大延长了污水的流通路径，进而使得微生物能够充分对污水中的有机污染物进行分解、净化。
附图说明
图1是本申请实施例中生活污水人工湿地处理系统的整体结构示意图；
图2是体现人工湿地池具体结构的示意图；
图3是体现缓冲室与布水装置之间连接关系的俯视图。
附图标记说明：1、沉淀池；2、预处理池；21、厌氧室；22、好氧室；23、曝气装置；24、输送管；3、人工湿地池；31、池体；32、隔板；33、上游湿地池；34、下游湿地池；341、排水口；35、清水池；36、排水管；37、储水室；38、挡板；4、种植层；5、混合基质层；6、第一过滤层；7、第二过滤层；8、第三过滤层；9、缓冲室；91、布水区域；92、布水管；93、出水管；94、喇叭扩口。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开了一种生活污水人工湿地处理系统。参照图1，生活污水人工湿地处理系统包括沿污水处理方向依次设置且连通的格栅池、沉淀池1、预处理池2和人工湿地池3；格栅池的主要作用是对生活污水中的杂物进行有效拦截，防止杂物进入下游；沉淀池1的主要作用是对污水进行沉淀，去除大量的悬浮物。
参照图1，预处理池2包括相互连通的厌氧室21和好氧室22，厌氧室21与沉淀池1相连通，经过初步处理的污水进入厌氧室21内，在厌氧环境下，厌氧微生物通过代谢作用对有机物进行生化降解；好氧室22上安装有曝气装置23，曝气装置23主要用于向好氧室22内充入溶解氧，以便污水在好氧室22内充分反应，使得有机污染物得以降解。
参照图2，人工湿地池3包括池体31、回填于池体31内的填料层，以及设置在池体31内的隔板32，隔板32和池体31通过混凝土一体浇筑而成，且隔板32将池体31内部分隔为上游湿地池33和下游湿地池34，隔板32的顶部低于池壁，隔板32的底部与池底之间存在过流通道，上游湿地池33与好氧室22之间连接有输送管24，下游湿地池34与隔板32相对的侧壁上开设有排水口341，排水口341的下方设置了带有加药装置的清水池35，清水池35上连通有排水管36；污水通过输送管24进入上游湿地池33中并逐渐向下渗透，当污水到达上游湿地池33的池底后，通过过流通道进入下游湿地池34中，随着污水的不断注入，下游湿地区内的液面不断上升，直到从排水口341处流出，流出的水暂存在清水池35内，通过外接的加药装置向清水池内进行加药，以便对清水进行净化，净化后的清水最终由排水管36排出。
上游湿地池33和下游湿地池34内的填料层均包括由上至下依次设置的种植层4、混合基质层5、第一过滤层6和第二过滤层7；种植层4上栽种有观赏类植物，用于提高人工湿地池3整体的美观度，种植层4由珍珠岩、熟土、泥炭土、有机肥混合而成，一方面用于为植物提供成长环境和营养成分，另一方面为污水的渗透提供便利性；混合基质层5由高炉渣、煤灰渣、草炭和中粗砂混合而成，主要用于去除污水中的化学分子；第一过滤层6由粗砂、粉煤灰和沸石混合而成，主要用于过滤和净水；第二过滤层7为砾石层，主要用于配合第一过滤层6对污水进行过滤；污水在上游湿地池33内由上至下流动，在下游湿地池34内由下至上流动，经过多级填料的处理后，转化为符合排放标准的水。
参照图2，上游湿地池33内的第二过滤层7远离第一过滤层6的一侧设有第三过滤层8，第三过滤层8由透水砖砌筑而成，如此设置，一方面主要起过滤的作用，另一方面使得第三过滤层8与上游湿地池33的内壁之间形成储水室37，用于储存一定量的水，以便为植物生长提供充足的水分。为了防止下游湿地池34内的填料进入储水室37，在过流通道内设置带网孔的挡板38，更具体的是在隔板32和池底之间固定连接一块带网孔的挡板38。
参照图2和图3，上游湿地池33的混合基质层5内设置有由混凝土浇筑而成的缓冲室9，缓冲室9沿上游湿地池33的内轮廓面布置并围成呈闭环的布水区域91，布水区域91内设有布水装置；缓冲室9上设有进水口和出水口，进水口与出水口错位设置且进水口低于出水口，缓冲室9的进水口与输送管24连通，缓冲室9的出水口与布水装置连通；布水装置包括多根布水管92，以及连接在每根布水管92上且等距设置的多根出水管93，布水管92的两端均与缓冲室9的出水口连通，出水管93的自由端依次穿过混合基质层5、种植层4至地面以上，在出水管93远离布水管92的一端成型有喇叭扩口94。
污水通过输送管24进入人工湿地池3的过程中，先进入缓冲室9内进行缓冲和降压，当充满缓冲室9后，污水逐渐沿布水管92进入出水管93并进行二次降压，最终由喇叭扩口94溢流而出，实现均匀布水。
参照图1 和图2，基于上述的生活污水人工湿地处理系统，本申请实施例还公开了一种生活污水人工湿地处理系统的施工工艺，包括以下步骤：S1：初步处理；S2：厌氧好氧处理；S3：人工湿地处理；S4：排放处理。
在步骤S1中，先将生活污水排放至格栅池中，经过格栅池的过滤后，去除大量杂物，然后排放至沉淀池1中进行沉淀，最后经管道输送至预处理池2内。
在步骤S2中，污水先进入厌氧室21中，在厌氧环境下，厌氧微生物通过代谢作用对有机物进行生化降解，然后污水进入好氧室22中，在好氧环境下，好氧微生物通过代谢作用对有机物进行生化降解，最后通过输送管24进入人工湿地池3中。
在步骤S3中，污水首先进入缓冲室9内进行缓冲，而后经过布水管92由出水管93溢流而出，流出的污水依次经过上游湿地池33内的种植层4、混合基质层5、第一过滤层6和第二过滤层7并渗透至储水室37内，然后通过过流通道进入下游湿地池34内，随着污水不断的注入，下游湿地池34内的液面不断上升，直到依次漫过第二过滤层7、第一过滤层6、混合基质层5进入种植层4内，多余的水通过排水口341流出。
在步骤S4中，流出的水暂存在清水池35内，经过加药净化后由排水管36统一排出。
本申请中缓冲室9的设置，避免了污水直接与土壤接触，通过溢流布水的方式，大大降低了污水对土壤造成的冲击，有效改善了水土流失的问题。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种生活污水人工湿地处理系统，其特征在于，包括沿污水处理方向依次连接的沉淀池(1)、预处理池(2)和人工湿地池(3)；
人工湿地池(3)包括池体(31)、回填于池体(31)内的填料层，以及预埋在填料层内且与池体(31)内壁相固定的缓冲室(9)，缓冲室(9)上设有与预处理池(2)相连通的进水口以及用于布水的出水口，进水口与出水口错位设置且进水口低于出水口，缓冲室（9）的进水口与输送管（24）连通；所述池体(31)内固接有将池体(31)内部分隔为上游湿地池(33)和下游湿地池(34)的隔板(32)，隔板(32)与池底之间存在过流通道；
缓冲室(9)设置在上游湿地池(33)的填料层内，下游湿地池(34)与隔板(32)相对的侧壁上开设有排水口(341)；
所述填料层包括由上至下依次设置的种植层(4)、混合基质层(5)、第一过滤层(6)和第二过滤层(7)，缓冲室(9)埋设于混合基质层(5)内，种植层(4)上种植有观赏性植物；
所述缓冲室(9)沿上游湿地池(33)的内轮廓面布置并围成闭环的布水区域(91)，布水区域(91)内设有与缓冲室(9)的出水口相连通的布水装置；
所述布水装置包括多根布水管(92)，以及连接在每根布水管(92)上的多根出水管(93)，布水管(92)的两端均与缓冲室(9)连通，出水管(93)的自由端依次穿过混合基质层(5)、种植层(4)至地面以上；
所述出水管(93)远离布水管(92)的一端成型有喇叭扩口(94)；
所述隔板(32)的底部与人工湿地池(3)的池底之间固接有带有网孔的挡板(38)；
所述上游湿地池(33)内的第二过滤层(7)远离第一过滤层(6)的一侧设有第三过滤层(8)，第三过滤层(8)与上游湿地池(33)的内壁之间形成储水室(37)；
混合基质层（5）由高炉渣、煤灰渣、草炭和中粗砂混合而成，第一过滤层（6）由粗砂、粉煤灰和沸石混合而成，第二过滤层（7）为砾石层，第三过滤层（8）由透水砖砌筑而成。
2.根据权利要求1所述的一种生活污水人工湿地处理系统，其特征在于：所述下游湿地池(34)开设有排水口(341)的侧壁处固接有清水池(35)，清水池(35)上连通有排水管(36)。
3.一种基于权利要求1-2任一所述的生活污水人工湿地处理系统的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：初步处理，将生活污水排放至沉淀池(1)中进行沉淀，然后经管道输送至预处理池(2)；
S2：厌氧好氧处理，通过厌氧微生物和好氧微生物的代谢作用，对有机污染物进行生化降解，然后经管道输送至人工湿地池(3)；
S3：人工湿地处理，污水首先进入缓冲室(9)内进行缓冲，而后经过布水管(92)由出水管(93)溢流而出，流出的污水依次经过上游湿地池(33)内的种植层(4)、混合基质层(5)、第一过滤层(6)和第二过滤层(7)并渗透至储水室(37)内，然后通过过流通道进入下游湿地池(34)内，随着污水不断的注入，下游湿地池(34)内的液面不断上升，直到依次漫过第二过滤层(7)、第一过滤层(6)、混合基质层(5)进入种植层(4)内，多余的水通过排水口(341)流出；
S4：排放处理，流出的水暂存在清水池(35)内，经过加药净化后由排水管(36)统一排出。
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