CN203513429U

CN203513429U - 一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统

Info

Publication number: CN203513429U
Application number: CN201320449052.8U
Authority: CN
Inventors: 丁怡; 宋新山; 王玮; 王宇晖; 陈燕
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2023-07-25

Abstract

本实用新型涉及一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，复合净水系统为高效藻类塘（3）和表面流人工湿地（5）联用的塘床耦联复合系统；高效藻类塘（3）一侧设有进水口（1），内部设有外置电机（10）驱动的螺旋搅拌器（2）；表面流人工湿地（5）底部设有基质（7），基质（7）上种植有水生植物（6），表面流人工湿地（5）另一侧设有出水口（8）和排空阀（9）；高效藻类塘（3）和表面流人工湿地（5）通过连通阀（4）连接。本实用新型投资少、易管理、运行成本低和操作运行简便，利用藻菌共生代谢的原理能同时有效地去除多种污染物，增加了处理效率、减少二氧化碳的排放，形成一种高效、稳定、节能的新型污水处理系统。

Description

一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统

技术领域

本实用新型属于复合净水系统领域，特别涉及一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统。

背景技术

在当前我国面临的水环境污染形势中，往往是多种污染物并存。其中，比较突出的水污染物是氮、磷、易降解有机物、重金属、悬浮物等。随着生态文明建设的推进，在水环境领域迫切需要能同时有效地去除多种污染物的水环境修复技术。人工湿地（CWs）作为一种低成本、生态化的污水处理和水环境生态修复技术，在全球范围内被广泛应用于处理多种废水和水环境生态修复。污染物在CWs中的去除和转化综合了物理、化学和生物学过程，包括过滤、吸附、沉淀、挥发、微生物参与的生化降解、植物同化吸收等，CWs对多种污染物的同时去除能力源于其中的协同机制。

高效藻类塘是近年来发展起来的一种传统稳定塘的改进形式，高效藻类塘内存在的藻菌共生体系有着比一般稳定塘更加丰富的生物相，它通过连续搅拌装置促进污水的完全混合、调节塘内O₂和CO₂的浓度并均衡塘内水温、水质，对有机物、氮、磷及重金属均有较好的去除效果。与传统的二级生物处理技术相比，高效藻类塘具有投资低、运行费用省的特点，对于土地资源相对丰富而技术水平相对落后的农村地区具有很好的推广价值。

但是高效藻类塘出水中含有一定数量的藻类，如果不去除而直接排入受纳水体，会使受纳水体中藻类浓度较高，污染水体。因此必须对高效藻类塘出水中的藻类进行分离。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，该系统利用藻菌共生代谢的原理能同时有效地去除多种污染物，增加了处理效率、减少二氧化碳的排放，形成一种高效、稳定、节能的新型污水处理系统。

本实用新型的一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，所述复合净水系统为高效藻类塘和表面流人工湿地联用的塘床耦联复合系统；高效藻类塘一侧设有进水口，内部设有外置电机驱动的螺旋搅拌器；表面流人工湿地底部设有基质，基质上种植有水生植物，表面流人工湿地另一侧设有出水口和排空阀；高效藻类塘和表面流人工湿地通过连通阀连接。

该系统利用藻菌共生的作用协同净化水体，增强了水体净化效果。通过外置电机驱动螺旋搅拌器使塘内的水处于循环流动状态，可以提高水中溶解氧和pH值，增强对有机污染物、氮、磷的生化降解和同化吸收以及对重金属的吸附和沉淀。

所述高效藻类塘的水深为60～80cm，适宜运行温度为15～35℃，水力停留时间为2～4d，水流的速度为0.1～0.2m/s。

所述高效藻类塘的中间用挡板将高效藻类塘分隔成一个循环廊道，更好地促进水流混合。

所述高效藻类塘中的藻类均为自然生长，无需接种和专业人员进行培养，为铜绿微囊藻、多变鱼腥藻、颤藻、水花微囊藻、斜生栅藻、水绵、丝藻中的一种或几种。将藻类对污水中氮磷营养物和有机物的摄取去除功效，与细菌强大的污染物降解能力有效地结合起来，形成藻类和细菌复杂的代谢共生系统，可促进污水的净化。

所述基质的填充厚度为20～30cm。

所述基质为沸石、页岩、砾石、陶瓷滤料中的一种或几种。基质可供植物生长、微生物附着，且具有过滤、沉淀、吸附和絮凝等作用，能将水体中的悬浮物、氮、磷等营养物质有效去除。

所述水生植物以挺水植物和沉水植物为主，再种植部分浮叶植物。水生植物能够释放氧气进入水体，其茎叶能够作为细菌的附着载体，且水生植物整体能够同化吸收无机营养盐并通过化感作用对高效藻类塘出水进行除藻。

所述挺水植物为芦苇、水生美人蕉、菖蒲、水葱中的一种或几种；所述沉水植物为金鱼藻、狐尾藻、苦草中的一种或几种；所述浮叶植物为浮萍、睡莲、凤眼莲中的一种或几种。

本实用新型将高效藻类塘和表面流人工湿地相结合，通过高效藻类塘中藻类和细菌的共同作用进行污水净化，藻类塘内停留一定时间的出水进入表面流人工湿地中，通过表面流人工湿地中水生植物进行除藻和对水体作进一步净化，最终形成形成藻类-细菌-湿地水生植物的代谢共生体系和表面流人工湿地的协同净化过程。

有益效果

本实用新型构建了一种投资少、易管理、运行成本低和操作运行简便的藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，形成藻类-细菌-湿地水生植物的代谢共生体系和表面流人工湿地的协同净化过程；该系统利用藻菌共生代谢的原理能同时有效地去除多种污染物，增加了处理效率、减少二氧化碳的排放，形成一种高效、稳定、节能的新型污水处理系统。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为高效藻类塘的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

通过水泵从进水口1提升污水并导入高效藻类塘3内，通过外置电机驱动10螺旋搅拌器2使导入高效藻类塘3内的污水进行循环流动、调节塘内O₂和CO₂的浓度并均衡塘内水温、水质，通过藻类和细菌的同化吸收和沉淀作用去除水体中有机物、氮、磷及重金属等污染物质。污水在高效藻类塘3内停留后通过连通阀4进入表面流人工湿地5中，表面流人工湿地5中填充30cm的基质7，表面流人工湿地5中种植水生植物6，通过水生植物6对高效藻类塘3内的出水进行除藻，并通过表面流人工湿地5的协同净化过程进一步净化水体。

尺寸为：（1）高效藻类塘3：长×宽×高=3m×2m×1m，有效容积6m³；（2）表面流人工湿地5：长×宽×高=3m×2m×1m，有效容积4.2m³；表面流人工湿地中砾石（Φ1～2cm）的填充厚度为30cm，种植美人蕉、浮萍及狐尾藻等水生植物。

在进水COD浓度为100～150mg/L，NH₄ ⁺-N浓度为10～20mg/L，PO₄ ^3--P浓度为2.5～3.5mg/L，水流的速度为0.1～0.2m/s，水温为25～28℃，高效藻类塘中水深为73cm，水力停留时间为4d的条件下，藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统对COD、NH₄ ⁺-N、PO₄ ^3--P、TP、TN的平均去除率分别为85.32%、96.75%、54.23%、58.69%和70.17%；表面流人工湿地对藻类塘出水Chl-a的去除率为93.23%。

Claims

1.一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，其特征在于：所述复合净水系统为高效藻类塘（3）和表面流人工湿地（5）联用的塘床耦联复合系统；高效藻类塘（3）一侧设有进水口（1），内部设有外置电机（10）驱动的螺旋搅拌器（2）；表面流人工湿地（5）底部设有基质（7），基质（7）上种植有水生植物（6），表面流人工湿地（5）另一侧设有出水口（8）和排空阀（9）；高效藻类塘（3）和表面流人工湿地（5）通过连通阀（4）连接。

2.根据权利要求1所述的一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，其特征在于：所述高效藻类塘（3）的水深为60～80cm，运行温度为15～35℃，水力停留时间为2～4d，水流的速度为0.1～0.2m/s。

3.根据权利要求1所述的一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，其特征在于：所述高效藻类塘（3）的中间用挡板（11）将高效藻类塘（3）分隔成一个循环廊道。

4.根据权利要求1所述的一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，其特征在于：所述基质（7）的填充厚度为20～30cm。

5.根据权利要求1所述的一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，其特征在于：所述水生植物（6）包括挺水植物、沉水植物和浮叶植物。

6.根据权利要求5所述的一种藻菌共生表面流人工湿地复合净水系统，其特征在于：所述挺水植物为芦苇、水生美人蕉、菖蒲、水葱中的一种或几种；所述沉水植物为金鱼藻、狐尾藻、苦草中的一种或几种；所述浮叶植物为浮萍、睡莲、凤眼莲中的一种或几种。