CN114835258A - 一种可再生不间断人工湿地系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可再生不间断人工湿地系统，它包括潜流人工湿地A和潜流人工湿地B，在所述潜流人工湿地A和潜流人工湿地B内都设有填料区，在潜流人工湿地一侧设有进水管和反冲洗排水管、另一侧设有曝气/反冲洗水管和排水灌溉管，在所述填料区内设有组合分布管，所述组合分布管一端与曝气/反冲洗水管相连，所述曝气/反冲洗水管通过管道分别与气泵、水泵相连，在所述潜流人工湿地A和潜流人工湿地B内都设有上限报警液位开关和下限报警液位开关。本发明通过曝气降解堵塞在填料之间的有机物，有效减少堵塞在填料间和附着在填料上的有机物总量，再通过反向流冲洗水将残留的有机物从填料上进一步剥离，从根本上解决潜流人工湿地堵塞问题。

Description

一种可再生不间断人工湿地系统
技术领域
本发明属于节能生态型污水处理领域，具体涉及一种人工湿地系统。
背景技术
鉴于污水处理领域目前大量建设投入使用的潜流人工湿地，经过长时间运行后，大都存在或多或少的堵塞问题。一般的解决方法就是要么将填料全部挖出废弃，再重新填装滤料；要么将填料挖出，进行原位再生或者异位再生。这些方法都造成巨大的经济损失和大量的材料浪费。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种不需要将填料挖出，在系统堵塞的时候，通过曝气降解堵塞在填料之间的有机物，有效减少堵塞在填料间和附着在填料上的有机物总量，再通过反向流冲洗水将残留的有机物从填料上进一步剥离，从根本上解决潜流人工湿地堵塞问题的可再生不间断人工湿地系统。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种可再生不间断人工湿地系统，它包括潜流人工湿地A和潜流人工湿地B，在所述潜流人工湿地A内设有填料区A，在所述潜流人工湿地B内设有填料区B，在所述潜流人工湿地A和潜流人工湿地B相对两侧的其中一侧设有进水管和反冲洗排水管，在所述潜流人工湿地A和潜流人工湿地B相对两侧的其中另一侧设有曝气/反冲洗水管和排水灌溉管，在所述填料区A内设有组合分布管A，在所述填料区B内设有组合分布管B，所述组合分布管A一端和组合分布管B一端都与曝气/反冲洗水管相连，所述曝气/反冲洗水管通过管道分别与气泵、水泵相连，在所述潜流人工湿地A和潜流人工湿地B内都设有上限报警液位开关和下限报警液位开关。
进一步地，在所述填料区A和填料区B都设有粒径3-10cm的沸石下层和粒径7-12cm的火山岩上层。
进一步地，所述组合分布管A和组合分布管B都包括上主管，在所述上主管下方设有若干下分管，在每根下分管上垂直设有若干下支管，在每根下支管上设有若干开孔，所述开孔方向朝向进水方向。
进一步地，所述气泵和水泵交替运行。
进一步地，在所述潜流人工湿地A和潜流人工湿地B顶部均覆土且留有曝气出气口。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明包括A、B两块可再生、不间断、且互为备用工作的潜流人工湿地(Subsurface flow constructed wetland)，一台水泵，一台气泵，四只上、下限报警液位开关，以及曝气/反向布水装置， A、B潜流人工湿地结构完全相同，内部设置火山岩和沸石作为填料，内部下层设置的填料为密度较大的沸石，粒径3-10cm，上层设置的填料为密度较小的火山岩，粒径7-12cm，可以改善湿地透水性，增强曝气和反冲洗效果，气泵为曝气设备，用于湿地充氧曝气，充分降解附着于填料的有机物，水泵为反冲洗设备，用于反冲洗曝气降解后残留和脱落的有机物团块，液位开关用作湿地进水槽水位控制，上限报警启动曝气装置并连锁开启反冲洗排水阀，曝气3小时后启动反冲洗水泵3小时，气泵和水泵交替运行，A、B湿地的顶部均覆土，用于种植鸢尾、灯心草或夹竹桃等除污、耐污作物，湿地顶部留有曝气出气口，一般情况下，A、B两块湿地同时运行，当一块湿地堵塞时，此湿地启动再生模式，另一块湿地运行方式不变，也就是说，湿地系统总能保持大于等于一块湿地在运行，确保了污水处理过程的连续性，当再生湿地再生模式完成，两块湿地继续以同样方式运行，本发明湿地系统可以从根本上解决潜流人工湿地长时间运行造成的堵塞问题，并且实现了湿地系统运行的连续性，该系统运行维护简单，整个过程通过自动化仪表检测过程数据，实现了系统的自动运行。
附图说明
图1是本发明的平面结构图；
图2是本发明的立面结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明所述的一种可再生不间断人工湿地系统，它包括潜流人工湿地A1和潜流人工湿地B2，在所述潜流人工湿地A1内设有填料区A3，在所述潜流人工湿地B2内设有填料区B4，在所述填料区A3和填料区B4都设有粒径3-10cm的沸石下层和粒径7-12cm的火山岩上层，在所述潜流人工湿地A1和潜流人工湿地B2相对两侧的其中一侧设有进水管5和反冲洗排水管6，在所述潜流人工湿地A1和潜流人工湿地B2相对两侧的其中另一侧设有曝气/反冲洗水管7和排水灌溉管8，在所述填料区A3内设有组合分布管A，在所述填料区B4内设有组合分布管B，所述组合分布管A和组合分布管B都包括上主管13，在所述上主管13下方设有若干下分管14，在每根下分管14上垂直设有若干下支管15，在每根下支管15上设有若干开孔，所述开孔方向朝向进水方向，所述组合分布管A一端和组合分布管B一端都与曝气/反冲洗水管7相连，所述曝气/反冲洗水管7通过管道分别与气泵9、水泵10相连，所述气泵9和水泵10交替运行，在所述潜流人工湿地A1和潜流人工湿地B2内都设有上限报警液位开关11和下限报警液位开关12，在所述潜流人工湿地A1和潜流人工湿地B2顶部均覆土且留有曝气出气口。
本系统试用于农牧区居民生活污水处理(A、B湿地流量各为30m3/d，共60m3/d)，
系统运行过程中进、出水水质对比如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
可以看出，经过本发明所处理的农牧区居民生活污水，在系统运行过程中不但保证了处理污水量，而且保证了污水处理后水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB/T18918—2002）一级B标准。
本发明的工作原理是：
潜流人工湿地处于堵塞状态时，湿地进水槽液位逐渐升高，当液位升高至上限报警位，触发上限报警液位开关，随后启动气泵曝气，打开进水槽下部的反冲洗排水阀，以便进水槽污水排出；经过3小时的曝气，充分降解堵塞在填料之间的有机物，有效减少堵塞在填料间和附着在填料上的有机物总量；然后，关闭曝气阀，关闭湿地出水阀，启动反冲洗水泵，反向流冲洗3小时，通过反向流冲洗水将残留的有机物从填料上进一步剥离，从根本上解决潜流人工湿地的堵塞问题。
本发明包括A、B两块可再生、不间断、且互为备用工作的潜流人工湿地(Subsurface flow constructed wetland)，一台水泵，一台气泵，四只上、下限报警液位开关，以及曝气/反向布水装置， A、B潜流人工湿地结构完全相同，内部设置火山岩和沸石作为填料，内部下层设置的填料为密度较大的沸石，粒径3-10cm，上层设置的填料为密度较小的火山岩，粒径7-12cm，可以改善湿地透水性，增强曝气和反冲洗效果，气泵为曝气设备，用于湿地充氧曝气，充分降解附着于填料的有机物，水泵为反冲洗设备，用于反冲洗曝气降解后残留和脱落的有机物团块，液位开关用作湿地进水槽水位控制，上限报警启动曝气装置并连锁开启反冲洗排水阀，曝气3小时后启动反冲洗水泵3小时，气泵和水泵交替运行，A、B湿地的顶部均覆土，用于种植鸢尾、灯心草或夹竹桃等除污、耐污作物，湿地顶部留有曝气出气口，一般情况下，A、B两块湿地同时运行，当一块湿地堵塞时，此湿地启动再生模式，另一块湿地运行方式不变，也就是说，湿地系统总能保持大于等于一块湿地在运行，确保了污水处理过程的连续性，当再生湿地再生模式完成，两块湿地继续以同样方式运行，本发明湿地系统可以从根本上解决潜流人工湿地长时间运行造成的堵塞问题，并且实现了湿地系统运行的连续性，该系统运行维护简单，整个过程通过自动化仪表检测过程数据，实现了系统的自动运行。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种可再生不间断人工湿地系统，其特征在于：它包括潜流人工湿地A（1）和潜流人工湿地B（2），在所述潜流人工湿地A（1）内设有填料区A（3），在所述潜流人工湿地B（2）内设有填料区B（4），在所述潜流人工湿地A（1）和潜流人工湿地B（2）相对两侧的其中一侧设有进水管（5）和反冲洗排水管（6），在所述潜流人工湿地A（1）和潜流人工湿地B（2）相对两侧的其中另一侧设有曝气/反冲洗水管（7）和排水灌溉管（8），在所述填料区A（3）内设有组合分布管A，在所述填料区B（4）内设有组合分布管B，所述组合分布管A一端和组合分布管B一端都与曝气/反冲洗水管（7）相连，所述曝气/反冲洗水管（7）通过管道分别与气泵（9）、水泵（10）相连，在所述潜流人工湿地A（1）和潜流人工湿地B（2）内都设有上限报警液位开关（11）和下限报警液位开关（12）。
2.根据权利要求1所述的可再生不间断人工湿地系统，其特征在于：在所述填料区A（3）和填料区B（4）都设有粒径3-10cm的沸石下层和粒径7-12cm的火山岩上层。
3.根据权利要求1所述的可再生不间断人工湿地系统，其特征在于：所述组合分布管A和组合分布管B都包括上主管（13），在所述上主管（13）下方设有若干下分管（14），在每根下分管（14）上垂直设有若干下支管（15），在每根下支管（15）上设有若干开孔，所述开孔方向朝向进水方向。
4.根据权利要求1所述的可再生不间断人工湿地系统，其特征在于：所述气泵（9）和水泵（10）交替运行。
5.根据权利要求1所述的可再生不间断人工湿地系统，其特征在于：在所述潜流人工湿地A（1）和潜流人工湿地B（2）顶部均覆土且留有曝气出气口。
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