CN201037128Y

CN201037128Y - 可调式潜流人工湿地污水处理系统

Info

Publication number: CN201037128Y
Application number: CNU2007201490094U
Authority: CN
Inventors: 张鸿涛; 高用贵; 王卓艺; 黄守斌; 许卫国
Original assignee: Beijing Guohuan Tsinghua Environmental Engineering Design & Research Institute
Current assignee: Beijing Guohuan Tsinghua Environmental Engineering Design & Research Institute
Priority date: 2007-04-29
Filing date: 2007-04-29
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2017-04-29

Abstract

本实用新型涉及一种可调式潜流人工湿地污水处理系统，属于市政与环保工程领域，该系统由依次相连构成一体的配水子系统、湿地子系统和集水子系统组成；所述配水子系统包括配水渠、可调堰板、第一粗碎石区和第一不锈钢丝网；所述湿地子系统包括防渗层、级配砾石区和植物；所述集水子系统包括第二不锈钢丝网、第二粗碎石区、穿孔集水管、内侧集水渠、可调堰板、外侧集水渠和放空管。本实用新型不但具有流态好、不易堵塞、提升冬季处理效果的优点，同时还具有可调节、运行维护简单的特点。

Description

可调式潜流人工湿地污水处理系统

技术领域

本实用新型属于市政与环保工程领域，具体涉及一种用于城镇污水处理的人工湿地污水处理系统。

背景技术

人工湿地污水处理是污水生态处理最重要的类型之一，其原理是通过土壤-微生物-植物系统的物理、生物、化学的过滤、固定与降解作用，对污水中污染物实现净化并对污水中氮、磷等资源加以利用。根据其水流特征，人工湿地可分为表面流湿地和潜流湿地两类。表面流湿地与自然湿地类似，污水从湿地表面流过，具有投资少、设计简单等优点，但是占地面积大、水力负荷小、冬季水面暴露易结冰、夏季易孳生蚊蝇等缺点，使其在设计中很少采用。潜流湿地没有暴露的自由水面，污水在填料床内部渗流，能够克服表流湿地工艺中的缺点。在实际应用中，潜流人工湿地占有主要地位。与常规的污水处理工艺相比，人工湿地投资及运行成本更低廉、运行及维护更简单，而且几乎不需要消耗化学燃料和化学药品。

典型的潜流人工湿地系统是在一定长宽比及底面坡度的洼地中，由土壤和一定配比的填料(如砾石、钢渣等)混合而成的床体，废水在床体的填料缝隙中流动，同时在床体内种植具有对污染物吸附性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇、香蒲草等)，形成一个独特的动、植物生态环境，从而实现对废水多元化的处理。

污水经过穿孔布水管1进入碎石床2，即植物3的根区，这些植物根系具有较强的输氧能力，可使根系周围水环境具有较高浓度的溶解氧，供给生长在碎石床的碎石表面的微生物的生长、繁殖及对有机污染物的降解所需。经过净化后的出水由湿地末端的穿孔集水管4收集后排出处理系统。

目前，全世界有数千个污水处理工程采用了人工湿地处理系统，并取得了很好的处理效果。但是，人工湿地在实际运行中，也暴露出一些缺点，主要体现在长时间运行容易堵塞,冬季处理效果降低、控制不好容易短流，抗水量变化的冲击负荷能力比较小等。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述人工湿地技术在污水处理中的不足之处，提供一种可调式潜流人工湿地污水处理系统，不但具有流态好、不易堵塞、提升冬季处理效果的优点，同时还具有可调节、运行维护简单的特点。

本实用新型设计的一种可调式潜流人工湿地污水处理系统，其特征在于，该系统由依次相连构成一体的配水子系统、湿地子系统和集水子系统组成；所述配水子系统包括配水渠、可调堰板、第一粗碎石区和第一不锈钢丝网，其中，在第一粗碎石区与配水渠一侧壁的上端设置可调堰板，在第一粗碎石区的另一侧面设置第一不锈钢丝网；所述湿地子系统包括防渗层、级配砾石区和植物，其中，该防渗层设置在湿地子系统的底部，级配砾石区设置在防渗层之上，植物分布种植在级配砾石区内；所述集水子系统包括第二不锈钢丝网、第二粗碎石区、穿孔集水管、内侧集水渠、可调堰板、外侧集水渠和放空管，其中，第二不锈钢丝网设置在第二粗碎石区与湿地子系统相邻的一侧，可调堰板置于内侧集水渠与外侧集水渠之间，外侧集水渠底部设有带阀门的排水管，穿孔集水管将第二粗碎石区与内侧集水渠相连通，带阀门的放空管设置在第二粗碎石区的底部。

本实用新型的优点在于：

(1)在配水子系统内设置可调堰板，可以根据来水量的不同控制人工湿地污水处理系统的停留时间以及污水的流速及流态，提高了人工湿地抗水量变化的冲击负荷能力。

(2)湿地子系统前铺设粗碎石，对污水起到过滤和消能的作用，并且粗碎石和湿地子系统中间用不锈钢丝网分开，可以有效的拦截漂浮物，很好地解决了湿地子系统容易堵塞以及流态不好的问题。湿地子系统后的粗碎石对湿地子系统的出水进一步过滤，优化人工湿地系统的处理效果，使出水水质达到回用水水质标准。

(3)在集水子系统内设置内侧集水渠和外侧集水渠，中间由可调堰板连接，可以使出水更加均匀，并且可以控制污水在人工湿地系统内的停留时间，进而可以控制污水的处理效果。

(4)秋末冬初，将芦苇割掉编成帘子铺在湿地子系统的表面，可以起到保温的效果，提升冬季人工湿地的处理效果。

附图说明

图1是已有的一种典型潜流人工湿地污水处理系统结构的示意图。

图2是本实用新型提出的可调式人工湿地污水处理系统的结构示意图。

图3是图2中可调堰板7的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的技术方案总体结构如图2所示，本系统由依次相连构成一体的配水子系统、湿地子系统和集水子系统组成；配水子系统由配水渠6、可调堰板7、第一粗碎石区8和第一不锈钢丝网9组成，其中，在第一粗碎石区8与配水渠6一侧壁的上端设置可调堰板7，在第一粗碎石区8的另一侧面设置第一不锈钢丝网9；湿地子系统由防渗层11、级配砾石区10和植物3组成，其中，防渗层11设置在湿地子系统的底部，级配砾石区10设置在防渗层11之上，植物3分布种植在级配砾石区10内；集水子系统包括第二不锈钢丝网9、第二粗碎石区8、穿孔集水管4、内侧集水渠12、可调堰板7、外侧集水渠13和放空管14，其中第二不锈钢丝网9设置在第二粗碎石区8与湿地子系统相邻的一侧，可调堰板7置于内侧集水渠12与外侧集水渠13之间，外侧集水渠13底部设有带阀门17的排水管，穿孔集水管4将第二粗碎石区8与内侧集水渠12相连通，带阀门17的放空管14设置在第二粗碎石区8的底部。图1中15是配水渠水面，16是湿地系统水面。

本实用新型的工作原理为：

污水先经过配水渠6，再经过可调堰板7进入第一粗碎石区8，第一粗碎石区8和湿地子系统中间用第一不锈钢丝网9分开，污水由第一粗碎石区8经过第一不锈钢丝网9进入湿地子系统，污水潜流经过湿地子系统处理后再经过集水子系统的第二不锈钢丝网9进入集水子系统的第二粗碎石区8，经过穿孔集水管4进入内侧集水渠12，由可调堰板7进入外侧集水渠13然后流出人工湿地；另外，检修时污水由放空管14排出系统。

上述可调堰板7是一种可以调节其高度的堰板，其具体结构如图3所示，其中，可调堰板7上端为三角堰20，可调堰板7中开有多个纵向长条孔18，可使螺栓19在孔中上下活动安装，达到调节堰板7高度的目的。通过调节配水子系统和集水子系统的可调堰板7的高度，可以控制人工湿地污水处理系统的停留时间以及污水的流速及流态，可调堰板的上下可移动范围为100mm～200mm。

上述配水子系统中的第一粗碎石区8在湿地子系统前起到污水消能的作用，使污水以较好的流态进入湿地子系统，第一锈钢丝网9在第一粗碎石区8和湿地子系统之间起到分隔的作用并且可以拦截漂浮物，防止湿地子系统堵塞。

上述第一、第二粗碎石区8的粗碎石粒径为50～70mm。

上述湿地子系统中的级配砾石区10由30～70mm的级配砾石组成，分层铺设。

上述湿地子系统中的防渗层11从上到下的组成依次为：200mm粗砂、100mm细砂、1mmHDPE土工膜、300mm厚3∶7灰土和密实土基，防渗层11的表面从输入侧到输出侧向下倾斜的坡度为0.2％～0.5％。

上述集水子系统中的粗碎石区8在湿地子系统后，对湿地子系统的出水进行进一步的过滤，使出水水质达到回用水水质标准。

上述植物3可为人工湿地通常采用的植物，例如芦苇。秋末冬初，将芦苇割掉编成帘子铺在湿地子系统的表面，可以起到保温的效果，提升冬季人工湿地的处理效果。

实施例1

本实施例的污水处理规模为2.0万m³/d，进水为城镇的生活污水。其结构如图2、3所示。

待处理的污水经过预处理进入人工湿地系统，先经过配水子系统均匀的布水，然后进入湿地子系统进行处理，最后经过集水子系统均匀出水。

本实施例的配水子系统和集水子系统的可调堰板的上下可移动范围为200mm。

本实施例的配水子系统中的粗碎石粒径为50～70mm。

本实施例的湿地子系统中的级配砾石区由30～70mm的级配砾石组成，分层铺设。

本实施例的湿地子系统中的防渗层从上到下的组成依次为：200mm粗砂、100mm细砂、1mmHDPE土工膜、300mm厚3∶7灰土和密实土基，防渗层的表面从输入侧到输出侧向下倾斜的坡度为0.2％。

秋末冬初，将芦苇割掉编成帘子铺在湿地子系统的表面，可以起到保温的效果，提升冬季人工湿地的处理效果。

本工程运行后，得到很好的运行效果。经过检测系统在夏季和冬季出水水质均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准。

实施例2

本实施例的污水处理规模为8000m³/d，进水为生活污水和工业废水，工业废水约占污水总量的20％。

与实施例1不同之处在于：配水子系统和集水子系统的可调堰板的上下可移动范围为100mm。湿地子系统中的防渗层的表面坡度为0.5％。

本工程运行后，得到很好的运行效果。经过检测系统在夏季和冬季出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准。

Claims

1.一种可调式潜流人工湿地污水处理系统，其特征在于，该系统由依次相连构成一体的配水子系统、湿地子系统和集水子系统组成；所述配水子系统包括配水渠、可调堰板、第一粗碎石区和第一不锈钢丝网，其中，在第一粗碎石区与配水渠一侧壁的上端设置可调堰板，在第一粗碎石区的另一侧面设置第一不锈钢丝网；所述湿地子系统包括防渗层、级配砾石区和植物，其中，该防渗层设置在湿地子系统的底部，级配砾石区设置在防渗层之上，植物分布种植在级配砾石区内；所述集水子系统包括第二不锈钢丝网、第二粗碎石区、穿孔集水管、内侧集水渠、可调堰板、外侧集水渠和放空管，其中，第二不锈钢丝网设置在第二粗碎石区与湿地子系统相邻的一侧，可调堰板置于内侧集水渠与外侧集水渠之间，外侧集水渠底部设有带阀门的排水管，穿孔集水管将第二粗碎石区与内侧集水渠相连通，带阀门的放空管设置在第二粗碎石区的底部。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可调堰板为高度可调节的堰板，该可调堰板上端为三角堰，该板中开有多个可使固定螺栓上下活动的纵向长条安装孔；该可调堰板的上下可移动范围为100mm～200mm。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一、第二粗碎石区8的粗碎石粒径为50～70mm。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述湿地子系统中的级配砾石区由30～70mm的级配砾石组成，分层铺设。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述湿地子系统中的防渗层从上到下的组成依次为：200mm厚的粗砂、100mm厚的细砂、1mm厚的HDPE土工膜、300mm厚的3∶7灰土和密实土基。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述防渗层的表面从输入侧到输出侧向下倾斜的坡度为0.2％～0.5％。