CN203419819U - 一种用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统 - Google Patents
一种用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统,包括表面流人工湿地单元、垂直潜流人工湿地单元、水平潜流人工湿地单元,表面流人工湿地单元连接垂直潜流人工湿地单元,垂直潜流人工湿地单元连接水平潜流人工湿地单元;表面流人工湿地单元为人工湿地系统的初始处理单元,内种植浮水植物,下部布置基质层,与其后的垂直潜流人工湿地单元串联;垂直潜流人工湿地单元为人工湿地系统的中间处理单元,并行联接有两个垂直潜流人工湿地,内种植挺水植物,从上到下依次有布水管网、布水层、基质层、排水管网的排水层,与其后的水平潜流人工湿地单元串联;水平潜流人工湿地单元为人工湿地系统的末端处理单元,内种植挺水植物,沿来水方向从前至后依次有布水管的布水层、基质层、含有排水管的排水层和出水管。本实用新型能高效脱氮除磷、造价低廉、运行费用低、维护管理方便,实现农村污水经济有效处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种人工湿地系统,尤其涉及一种用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统。
背景技术
随着经济与技术发展,中国环境污染出现了一个新趋势,环境污染正从城市迅速扩散到农村。农村污水污染是农村环境污染的主要表现,它造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患,还会直接威胁河流与湖泊的富营养化状态,加剧淡水资源的危机,危害农民的生存发展。中国“十二五”规划提出了加快社会主义新农村建设的重大历史任务,因此,治理农村环境污染刻不容缓。
农村污水包括生产污水和生活污水两个方面。特点是基本不含重金属和有毒有害物质,含有一定量的氮和磷,可生化性好,但水质水量变化较大,污水集中收集处理难度较大。针对中国农村地区资金短缺、能源不足的情况,采取一次性投资低、能耗低、运行稳定、运行费用低、维护管理方便的实用技术是解决中国农村污水污染问题的主要途径。
目前,从农村污水治理现状来看,我国尚缺少符合农村实际情况的污水处理工艺和方法,多数农村采用明渠或自然沟渠排放污水和雨水, 少数农村采用城镇污水处理方法使得工程动力消耗大、操作管理复杂、运行成本高、脱氮除磷效率低下。因此,基于上述情况,迫切需要提供能高效脱氮除磷、造价低廉、运行费用低、维护管理方便,实现农村污水经济有效处理的一种用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统,该人工湿地系统能高效脱氮除磷、造价低廉、运行费用低、维护管理方便,实现农村污水经济有效处理。
本实用新型是这样来实现的,它包括表面流人工湿地单元、垂直潜流人工湿地单元、水平潜流人工湿地单元,其特征是表面流人工湿地单元连接垂直潜流人工湿地单元,垂直潜流人工湿地单元连接水平潜流人工湿地单元。表面流人工湿地单元为人工湿地系统初始处理单元,内种植睡莲、凤眼莲和浮萍等浮水植物,下部布置基质层,保持持续进出水,与其后的垂直潜流人工湿地单元串联;垂直潜流人工湿地单元为人工湿地系统的中间处理单元,并行联接有两个垂直潜流人工湿地单元,内种植芦苇、香蒲和美人蕉等挺水植物,从上到下依次有布水管网、布水层、基质层、排水管网的排水层,实行轮流进水和持续出水,与其后的水平潜流人工湿地单元串联;水平潜流人工湿地单元为人工湿地系统的末端处理单元,内种植芦苇、香蒲和美人蕉等挺水植物,沿来水方向从前至后依次有布水管的布水层、基质层、含有排水管的排水层和出水管,保持持续进出水。
本实用新型的技术效果是:多级串、并联人工湿地系统能高效脱氮除磷、造价低廉、运行费用低、维护管理方便,实现农村污水经济有效处理。
附图说明
图1是本实用新型的一种用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统的剖面结构示意图。
图2是本实用新型的一种用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统的立体透视结构示意图。
在图中,1、表面流人工湿地单元 2、垂直潜流人工湿地单元 3、水平潜流人工湿地单元 4、浮水植物 5、表面流人工湿地单元基质层 6、挺水植物 7、垂直潜流人工湿地单元布水管网 8、垂直潜流人工湿地单元布水层 9、垂直潜流人工湿地单元基质层 10、垂直潜流人工湿地单元排水管网 11、垂直潜流人工湿地单元排水层 12、水平潜流人工湿地单元布水管 13、水平潜流人工湿地单元布水层 14、水平潜流人工湿地单元基质层 15、水平潜流人工湿地单元排水管 16、水平潜流人工湿地单元排水层 17、水平潜流人工湿地单元出水管 18、表面流人工湿地单元进水口 19、表面流人工湿地单元出水口 20、垂直潜流人工湿地单元通气管 21、垂直潜流人工湿地单元前端止水阀 22、系统出水管止水阀。
具体实施方式
实施例1
如图1、如图2所示,本实用新型是这样来实现的,它包括表面流人工湿地单元1、垂直潜流人工湿地单元2、水平潜流人工湿地单元3,其特征是:表面流人工湿地单元1为人工湿地系统初始处理单元,内种植浮水植物4,下部布置基质层5,保持持续进出水,与其后的垂直潜流人工湿地单元2串联;垂直潜流人工湿地单元2为人工湿地系统的中间处理单元,并行联接有两个垂直潜流人工湿地单元2,内种植芦苇、香蒲和美人蕉等挺水植物6,从上到下依次有布水管网7、布水层8、基质层9、排水管网10的排水层11,实行轮流进水和持续出水,与其后的水平潜流人工湿地单元3串联;水平潜流人工湿地单元3为人工湿地系统的末端处理单元,内种植芦苇、香蒲和美人蕉等挺水植物6,沿来水方向从前至后依次有布水管12的布水层13、基质层14、含有排水管15的排水层16和出水管17,保持持续进出水。
表面流人工湿地单元1为一个长方形体,长宽比为0.5:1-3:1,高度为1-1.5米,单元底部铺湿地基质,基质由粗砂、砾石、钢渣、高炉渣和钛渣组成,基质层5厚度为0.4-0.8米,水面内种植睡莲、凤眼莲和浮萍等浮水植物4,定期清除病、死植株,按照污水流入方向设置进水口18、出水口19,出水口19高于湿地基质表面0.2米以上,并与后续的垂直潜流人工湿地单元2通过管道串接,保持单元持续进、出水,垂直潜流人工湿地单元2结构可为原状土、砖混、浆砌石或者钢筋混凝土结构,按照建设区域土壤质地,选择合适池体结构材料。
垂直潜流人工湿地单元2中由两个垂直潜流人工湿地2组成,每个垂直潜流人工湿地2池体均为长方形体,长宽比为0.5:1-3:1,高度为1-1.5米,从上到下分别为布水管网7、布水层8,基质层9、排水管网10的排水层11;布水管网7的管道采用PVC管,位于布水层8上方,顶端与表面流湿地单元出水管19连接,沿来水方向每50 毫米布置直径10毫米的十字花孔;布水层8厚度为10-20厘米,由粒径8-32 毫米的鹅卵石组成;基质层9厚度为60-80厘米,由粗砂、砾石、钢渣、高炉渣和钛渣组成,种植芦苇、香蒲和美人蕉等湿地植物6;排水管网10的管道采用PVC管,位于排水层11中部、湿地下层,离湿地池底10-15厘米处,每50毫米布置直径10毫米的十字花孔,顶端设置通往湿地上部的垂直通气管20,长度为1.5-2米,底端接出水管道;地下部分管道用规格为400克/米2的土工布包裹三圈,并用镀锌铁丝捆扎;排水层11厚20-30厘米,由粒径8-32 毫米的鹅卵石组成;在实施过程中可按顺序从下到上依次铺设即可。垂直潜流人工湿地单元2结构可为原状土、砖混、浆砌石或者钢筋混凝土结构,按照建设区域土壤质地,选择合适池体结构材料。每个垂直潜流人工湿地采用管道并行连接,在各布水管网入口处设置止水阀21,使得表面流湿地单元1的出水每12个小时交替流入其中一个垂直潜流人工湿地2,保持单元持续出水。
水平潜流人工湿地单元3为一个长方形体,长宽比2:1-3:1,高度为1-1.5米;沿来水方向下降坡度为1%-2%,从前至后设置含有布水管12的布水层13、基质层14、含有排水管15的排水层16、出水管17;所述布水管12采用PVC管,顶端与垂直潜流人工湿地单元2的出水管串接,末端水平铺设在布水层13内部,并与来水方向垂直,距单元底部0.7-1.2米,水平方向每50毫米布置直径10毫米的十字花孔;所述布水层13由粒径8-32毫米的鹅卵石组成,与水平潜流人工湿地单元3齐宽,厚度为20-30厘米,从单元底部至该层顶部高度为0.8-1.3米;基质层14厚度根据单元长度减去布水层13和排水层16的厚度计算求得,与水平潜流人工湿地单元3齐宽,基质由粗砂、砾石、钢渣、高炉渣和钛渣组成,种植芦苇、香蒲和美人蕉等湿地植物6;排水层16由粒径8-32毫米的鹅卵石组成,与水平潜流人工湿地单元3齐宽,厚度为20-30厘米,从单元底部至该层顶部高度为0.6-1.1米,上覆盖湿地基质0.2米;所述排水管15采用PVC管,顶端水平铺设在布水层16内部,并与来水方向垂直,距单元底部0.2米,水平方向每50毫米布置直径10毫米的十字花孔,末端与出水管17串接;出水管17采用PVC管,沿铅直方向设置三根平行联接的管道,分别安装止水阀22,距离地面高度根据水平潜流人工湿地单元3的高度分别为0.2米、0.4-0.5米、0.6-0.8米。
实施例2
净化共青城梓垄乡农村污水实验,使用实施例1 所述的用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统,表面流人工湿地长2米、宽1米、高1米,底部铺厚度为0.4米的湿地基质,种植凤眼莲;两个并联的垂直潜流人工湿地各长2米、宽1米、高1米,布水层厚0.1米,基质层厚0.6米,种植芦苇(植株密度为15株/米2),排水层厚0.2米;水平潜流人工湿地长2米、宽1米、高1米,布水层厚0.2米、宽1米、高0.8米,基质层厚度为1.6米、宽1米、高0.8米,种植芦苇(植株密度为15株/米2),排水层厚0.2米、宽1米,高0.6米,出水管距地面高度分别为0.2米、0.4米和0.6米。系统内布水管和排水管均采用直径为25毫米的PVC管,各湿地单元均采用钢筋混凝土结构。应用该人工湿地系统处理引自共青城梓垄乡农村污水,来水中氨氮浓度范围0.1-2.5毫克/升,总氮(以氮计)浓度范围0.5-3.9 毫克/升,总磷(以磷计)浓度范围0.1-0.9 毫克/升,水力停留时间为52小时,水力负荷为0.25 米3/(米2·天) 。处理后氨氮的浓度范围0-0.4 毫克/升,总氮(以氮计)浓度范围0.3-0.9 毫克/升,总磷(以磷计)浓度范围0-0.05 毫克/升,系统出水水质明显改善,氮、磷营养盐含量满足地表水环境质量标准(GB3838-2002)中III类水标准。
Claims (1)
1.一种用于农村污水脱氮除磷的多级串、并联人工湿地系统,它包括表面流人工湿地单元、垂直潜流人工湿地单元、水平潜流人工湿地单元,其特征是表面流人工湿地单元连接垂直潜流人工湿地单元,垂直潜流人工湿地单元连接水平潜流人工湿地单元;表面流人工湿地单元为人工湿地系统的初始处理单元,内种植浮水植物,下部布置基质层,与其后的垂直潜流人工湿地单元串联,单元长宽比为0.5:1-3:1,高度为1-1.5米;垂直潜流人工湿地单元为人工湿地系统的中间处理单元,并行联接有两个垂直潜流人工湿地,内种植挺水植物,从上到下依次有布水管网、布水层、基质层、排水管网的排水层,与其后的水平潜流人工湿地单元串联,单元长宽比为0.5:1-3:1,高度为1-1.5米;水平潜流人工湿地单元为人工湿地系统的末端处理单元,内种植挺水植物,沿来水方向从前至后依次有布水管的布水层、基质层、含有排水管的排水层和出水管,单元长宽比为2:1-3:1,高度为1-1.5米。
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