CN202390255U - 用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，调节池外缘构建有多个配水池，配水池与湿地单元一一对应连接，调节池的墙体上安装进水管，调节池的底部设置放空管，每个配水池包含配水池前单元和配水池后单元，配水池前单元与调节池由墙体隔开，墙体上设置有配水池进水口，配水池进水口部位安装有配水电动阀，配水池前单元通过配水池进水口与调节池相连通，配水池后单元与配水池前单元由墙体隔开，墙体上设置有三角堰，三角堰部位安装有调节挡板，配水池后单元通过三角堰与配水池前单元相连通，配水池后单元中安装布水管道。从预处理设施到人工湿地主体处理单元能够均匀配水、复氧充分，利于整个人工湿地系统发挥高效处理能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于大型人工湿地污水处理系统的配水方式，属于环保工程与水处理技术领域。
背景技术
随着社会经济的快速发展，自然资源过度消耗，生态环境不断恶化，特别是水体污染与富营养化现象日趋严重。为了适应可持续发展的要求，急需寻找科学安全、维护方便、经济可行、生态环保的手段处理污水。
目前主要采用污染源控制和生态修复方法进行治理，而人工湿地是重要的科学手段之一。人工湿地是一种不断进化的污水土地处理技术，人工湿地生态系统水质净化技术的基本原理是：在一定的填料上种植特定的植物，将污水投加到人工建造的类似于沼泽的湿地上，当污水流过人工湿地时，经砂石、土壤过滤，通过基质填料砂层中一个个好氧、厌氧反应微单元和植物根际的多种微生物活动，生化降解沉淀，将污染物浓度降低，使水质得到净化，直至达标排放。处理过程包括生化反应，如分解和合成代谢、植物吸收；物理化学反应，如沉淀吸附等。悬浮颗粒物的去除主要是过滤和重力沉积。滤床表面种植去污能力强又具有景观性的植物。
人工湿地污水处理系统在我国农村中、小城镇的应用比较广泛，中、小城镇的生活污水处理工程，日处理量不大，一般是几十立方至几百立方。处理流程大多是预处理设施后只接一个或两个人工湿地滤床，因此配水系统简单，直接由预处理设施内的水泵将污水泵入布水管道，再由布水系统向人工湿地处理单元布水。而处理量大的人工湿地污水处理系统在国内实例则相对较少，针对这种类型的人工湿地污水处理系统，人工湿地主体处理设施一般应由若干个人工湿地处理单元组成。
在人工湿地污水处理系统中，污水中的氮主要通过植物吸收和微生物的硝化、反硝化作用被去除，其中植物吸收只去除了污水中小部分的氮，而污水中氮的去除主要是通过微生物的硝化和反硝化作用来完成的，溶氧越高，硝化作用越彻底。人工湿地中有机磷好氧分解所消耗的氧气主要来自大气自然复氧和湿地植物供氧。溶氧水平越高，越有利于磷的降解和微生物对磷的吸收利用。因此充足的充氧是提高人工湿地净化效率的有力手段。
人工湿地污水处理系统长期运行的重要条件是预处理即调节池的高效率和高稳定性，其作用是水量和水质的调节。调节池一方面，通过截留、沉淀固体颗粒和悬浮物，降低污水的污染物含量；另一方面，依据污水来水量均匀投配到人工湿地处理单元内。调节池的池底污泥通过排空系统定期清理。良好的预处理是人工湿地系统长期运行的保证。
为了保证配水均匀、复氧充分，处理量大的人工湿地污水处理系统配水方式较为复杂，目前尚未此类技术的报道。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，特点是：包括调节池和配水池，所述调节池包含碎石垫层的基底和防水混凝土的墙体，所述调节池外缘构建有多个配水池，配水池通过布水管道与湿地单元一一对应连接，调节池的墙体上安装进水管，调节池的底部设置放空管，所述配水池包含碎石垫层的基底和防水混凝土的墙体，每个配水池包含配水池前单元和配水池后单元，配水池前单元与调节池由墙体隔开，墙体上设置有配水池进水口，配水池进水口部位安装有配水电动阀，配水池前单元通过配水池进水口与调节池相连通，配水池后单元与配水池前单元由墙体隔开，墙体上设置有三角堰，三角堰部位安装有调节挡板，配水池后单元通过三角堰与配水池前单元相连通，配水池后单元中安装布水管道。
进一步地，上述的用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，所述配水池的数量为20个。
更进一步地，上述的用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，所述调节池的墙体的上部安装有溢流管。
更进一步地，上述的用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，所述调节池的形状呈圆柱体结构。
本实用新型技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①本实用新型为处理量较大的人工湿地污水处理系统在配水方式上的设计提供参考，污水进入调节池，在调节池内缓冲，调节池设在整个人工湿地污水处理系统的中央位置，并且处在处理系统的地势最高点为最佳，在调节池主体外缘设置若干个配水池，调节池的污水由配水池分配到不同的湿地单元；
②本实用新型保证在流量大的人工湿地处理系统中，从预处理设施到人工湿地主体处理单元能够配水均匀；
③本实用新型配水结构设计上设置若干个配水池和湿地处理单元，使湿地单元间歇运行，复氧充分，有利于发挥人工湿地处理系统高效的处理能力；
④本实用新型的整个配水过程实现自动化控制，系统运行智能化，节省系统运营的人力和时间。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
图1：本实用新型的平面示意图；
图2：本实用新型的剖面示意图。
具体实施方式
如图1所示，用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，包括调节池1和配水池2，调节池1的形状呈圆柱体结构，调节池1包含碎石垫层的基底12和防水混凝土的墙体8，调节池1外缘构建有多个配水池2，配水池的优选数量为20个，配水池2通过布水管道与湿地单元一一对应连接，调节池1的墙体上安装进水管11，调节池1的底部设置放空管9，调节池1的墙体的上部安装有溢流管10，配水池2包含碎石垫层的基底和防水混凝土的墙体，如图2所示，每个配水池包含配水池前单元和配水池后单元，配水池前单元与调节池1由一道墙体隔开，墙体上设置有配水池进水口7，配水池进水口7部位安装有配水电动阀3，配水池前单元通过配水池进水口7与调节池1相连通，配水池后单元与配水池前单元由一道墙体隔开，墙体上设置有三角堰6，三角堰6部位安装有调节挡板4，配水池后单元通过三角堰6与配水池前单元相连通，配水池后单元中安装布水管道5。
污水由调节池1缓冲处理后进入配水池2，配水池2与湿地单元一一对应，整个系统运行由PLC控制。湿地单元的布水水量根据湿地单元的面积和均匀布水的最小负荷率确定。以日处理污水量4000m3，设计20个人工湿地处理单元的人工湿地污水处理系统为例。每个湿地单元每天处理污水200 m3，每次布水最少20m3，每天最多10次布水，系统总的布水次数是20单元×10=200。
调节池1由碎石垫层做成基底12，防水混凝土浇注成墙体8，池底两侧向调节池中央倾斜约5‰，以便水流向调节池中央集中，在紧急情况下或设备检修时池内水体可通过放空管9全部排出，调节池的池底污泥也可通过放空管9进行清理，溢流管10 在调节池水位超过设定水位时，将池内多余水体溢出。特殊设计在于，调节池外缘构建数个配水池2，配水池通过布水管道与湿地单元一一对应。
污水由进水管11进入调节池1，调节池1接受来自进水管11的污水后，进行缓冲及初步沉淀处理。整个系统通过PLC控制布水，由于系统总布水次数是200次，因此每0.12小时（24小时/200次），污水按PLC程序设定，先后进入各个配水池2。
配水池2的构造同样由碎石垫层做成基底，防水混凝土浇注成墙体，并且每个配水池设置配水池前单元、配水池后单元两个单元。三角堰6底部两个面之间呈90°角，调节挡板4用于调节三角堰6的流量，配水电动阀3用于关闭或开启相对应的布水单元，并控制流量。按PLC控制系统设定，某配水池配水电动阀3自动开启时，由于调节池1在系统最高处，通过重力自流作用，来自调节池1内的污水先进入配水池前单元，由调节挡板4调节水体流量大小，然后污水进入配水池后单元，配水池后单元中安装有布水管道5，由此进入相应湿地单元布水系统。有20个湿地单元，在空间排列上有前中后的顺序，各湿地单元的高程不尽相同，因此根据不同高程，布水管道5有3种位置设计。
布水系统的布水孔可以使用喷嘴或者标准开孔。使用喷嘴的情况下，流量为20 l/s，标准开孔情况流量为70 l/s。如果某个配水单元出现故障，程序将跳过进入下一个节点。根据测流堰的过流流量，每个单元的开启时间间隔进行单独编程。PLC控制与数据记录结合，监测每个湿地单元的布水总量，以便及时发现系统问题，及时调整。
本实用新型用于大型人工湿地污水处理系统的配水方式，污水由管道通入调节池，污水在调节池内缓冲，调节池设在整个人工湿地污水处理系统的中央位置，并且处在处理系统的地势最高点为最佳，调节池的污水由配水池分配到不同的湿地单元，整个配水系统是自动运行系统，所有的功能由PLC控制运行。在调节池主体外缘设置若干个配水池，配水池与湿地单元一一对应。各个配水池配水的结构包括三角堰、调节挡板和电动阀，电动阀用于关闭或开启相对应的布水单元，并控制流量；挡板用于调节三角堰的流量。每个单元间歇运行以达到最好的布水效果、复氧充分。
需要理解到的是：以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，其特征在于：包括调节池和配水池，所述调节池包含碎石垫层的基底和防水混凝土的墙体，所述调节池外缘构建有多个配水池，配水池通过布水管道与湿地单元一一对应连接，调节池的墙体上安装进水管，调节池的底部设置放空管，所述配水池包含碎石垫层的基底和防水混凝土的墙体，每个配水池包括配水池前单元和配水池后单元，配水池前单元与调节池由墙体隔开，墙体上设置有配水池进水口，配水池进水口部位安装有配水电动阀，配水池前单元通过配水池进水口与调节池相连通，配水池后单元与配水池前单元由墙体隔开，墙体上设置有三角堰，三角堰部位安装有调节挡板，配水池后单元通过三角堰与配水池前单元相连通，配水池后单元中安装布水管道。
2.根据权利要求1所述的用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，其特征在于：所述配水池的数量为20个。
3.根据权利要求1所述的用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，其特征在于：所述调节池的墙体的上部安装有溢流管。
4.根据权利要求1所述的用于大型人工湿地污水处理系统的配水装置，其特征在于：所述调节池的形状呈圆柱体结构。
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