CN203866102U - 一种一体化湿地-生态塘复合系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种一体化湿地-生态塘复合系统,包括反应槽,其特征在于,还包括:主挡墙,位于反应槽内将反应槽分隔为湿地区和生态塘区,该主挡墙的下部带有连通所述湿地区和生态塘区的过水孔;上填料层,位于湿地区的上部,上填料层上方设置总进水口,上填料层上种植湿地植物;下填料层,位于上填料层下方,下填料层与生态塘区相连通;隔板,位于上、下填料层之间,该隔板上带有连通上、下填料层的过水孔;曝气管,位于下填料层内;总出水口,位于生态塘区的上部。本实用新型可作为污水深度处理工艺,直接用于城镇生活污水、地表景观水的处理,或是用于污水处理厂尾水的提标以及农业面源污染等,实现水资源的再循环利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域,具体涉及一种一体化湿地-生态塘复合系统。
背景技术
人工湿地是近20年发展起来的一种废水处理新技术,其特点是投资省、处理效果好、运行维护简单,是一种生态治理污水的方法,可作为传统污水处理技术的一种有效替代技术,且对于节省资金、保护水环境以及进行有效的生态恢复具有十分重要的现实意义,故越来越受到世界各国的重视和关注。
例如公开号为CN103145251A的中国发明专利申请公开了一种折叠流人工湿地系统。该系统包括一上一下层叠设置的表流湿地、潜流湿地以及位于表、潜流湿地之间的隔水层,所述表流湿地与潜流湿地的水源流向相反并且二者之间通过配水渠连接,配水渠具有用于将经表流湿地处理过的水源转分配至潜流湿地的配水花墙。其可在不增大原有人工湿地系统的表流湿地的面积的前提下使其具备潜流湿地处理的功效,从而可在与现有人工湿地系统等大的占地面积内大大提高湿地系统对污水水源的净化效率,提高水处场合的土地利用率,
公开号为CN102351317A的中国发明专利申请公开了一种污水处理人工湿地系统,包括潜流配水带和浅地表潜流人工湿地,所述潜流配水带中填充过滤物质,至少部分浅地表潜流人工湿地覆盖潜流配水带,所述浅地表潜流人工湿地为植物种植土层,所述浅地表潜流人工湿地沿水流方向向下倾斜,潜流配水带的延伸方向与浅地表潜流人工湿地水流方向垂直,还可设置一级预处理装置。
但作为一种生态处理手段,不同类型的人工湿地常受到季节、温度、植物类型、水力负荷、污染物负荷、进水SS以及管理不善的种种影响,造成出水水质的不稳定,限制了其发展。
实用新型内容
本实用新型提供了一种一体化湿地-生态塘复合系统,可作为污水深度处理工艺,直接用于城镇生活污水、地表景观水的处理,或是用于污水处理厂尾水的提标以及农业面源污染等,实现水资源的再循环利用。
一种一体化湿地-生态塘复合系统,包括反应槽,还包括:
主挡墙,位于反应槽内将反应槽分隔为湿地区和生态塘区,该主挡墙的下部带有连通所述湿地区和生态塘区的过水孔;
上填料层,位于湿地区的上部,上填料层上方设置总进水口,上填料层上种植湿地植物;
下填料层,位于上填料层下方,下填料层与生态塘区相连通;
隔板,位于上、下填料层之间,该隔板上带有连通上、下填料层的过水孔;
曝气管,位于下填料层内;
总出水口,位于生态塘区的上部。
待处理污水从总进水口进入上填料层内,经过上填料层一次处理后进入下填料层,在下填料层内进行二次处理,二次处理后进入生态塘区,在生态塘内进行三次净化处理,三次净化处理后由总出水口排放,水质得到进一步稳定。
为了延长水在上填料层内的停留时间,增强处理效果,作为优选,所述上填料层内设置若干块竖直向的子挡墙,每个子挡墙上均带有过水孔,所有子挡墙将所述上填料层分隔为若干个单元格。
进一步优选,所述总进水口位于距离主挡墙最近的单元格上方,所述隔板的过水孔位于距离主挡墙最远的单元格下方。
更进一步优选,所有子挡墙上的过水孔上下间隔布置,上填料层内形成折流通道。
更进一步优选,距离主挡墙最近的子挡墙的过水孔分布在整个该子挡墙上。
更进一步优选,所述上填料层内设置三个子挡墙,自主挡墙起依次为第一子挡墙、第二子挡墙和第三子挡墙,第一子挡墙的过水孔布满整个该子挡墙,第二子挡墙的过水孔位于该子挡墙的下部,第三子挡墙的过水孔位于该子挡墙的上部。
作为优选,所述上填料层内设置若干布水管,总进水口出设置三通,总进水管通过三通连接布水管多点同时布水。
作为优选,上填料层内选择活化沸石,尺寸为18cm。
作为优选,所述下填料层中且靠近隔板上的过水孔处沿竖直向设有均布墙。进入填料层的水能更好的匀布在下填料层中,均布墙还起到支撑上填料层和隔板的功能。
作为优选,所述曝气管包括:
若干根竖直气管,贯通上填料层,延伸至下填料层中,顶部为进气口;
若干根水平气管,与对应竖直气管的下端连通,水平气管铺设在下填料层中,每根水平气管上连通若干根通气支管,水平气管和通气支管上均带有若干通气孔。
进一步优选,所述通气孔绕对应的水平气管和通气支管的四周均匀分布。进一步优选,所述水平气管和通气支管上的两个通气孔之间的间距为2-5cm,一般开孔孔径为0.2-1cm。该孔径小于下填料层内填料的粒径,下填料层内的填料选择页岩陶粒,尺寸为26cm。
进一步优选,所述竖直气管的顶端带有弯头,该弯头的高度高于反应槽的顶部,以防止高水力负荷时水位较高水流进入曝气管。
作为优选,所述生态塘区中部通过空心砖种植沉水植物,所述总出水口位于沉水植物上方且低于上填料层的顶面。沉水植物可以选择不同的植物。
进一步优选,空心砖体选择2/3的孔隙下端堵头,孔隙内装填细沙,植物选择沉水植物类别中的苦草,苦草种植在这些装有填料的孔隙中,填料高度堵头向上约为4/5的孔隙高度。
进一步优选,在上下填料层之间的过水孔处设置PVC网格板,PVC网格板的孔径略小于该处填料的粒径大小,以防止上、下层湿地填料相互渗透掺杂,造成小颗粒填充大颗粒间的孔隙,造成湿地过水不利而形成堵塞。
作为优选,其他过水孔出也对应设置网格板,防止过水孔堵塞。
本实用新型中,湿地系统上、下层装填不同粒径不同层高的填料层,上层填料表面种植不同的植物类型;挡墙上设置的不同孔径数的过水孔进行导流。湿地区一端设有通气管便于向下层湿地隔间充氧,通气管弯头横向设置且高于湿地表面填料层。湿地下层隔间内的通气管间隔一定距离其四周均对称开孔,且管与管之间通过弯头、三通连接,形成多个并行的管网结构。
生态塘区被空心砖分割成上下部分,而上面部分在砖体里面种植不同种类的沉水或挺水植物。生态塘系统经由总出水管出水,且出水管口高度低于湿地上层填料高度。
本实用新型系统运行时,污水经过上层填料层的一端进水,通过子挡墙上设置的不同孔径数的过水孔进行折流过水至下一湿地单元格,至上填料层经向下流进下填料层中,然后横向流经下填料层,最后汇入生态塘区。生态塘区由湿地系统下层进水,经由上部出水管出水。
系统运行时,由于上层湿地被挡墙分割成多个处理单元格,污水进入系统通过不同位置的过水孔过流后流向发生复杂的变化,充分地与植物根系、填料以及湿地微生物接触,得到一部分净化;接着流经下层湿地隔间,在水流方向通过通气管形成负压充氧,改善了湿地下层填料的溶解氧分布微环境,在复杂的物化以及生物反应中污染物得到逐步的分解、转化以及吸附;最后经过种植有沉水或挺水植物的生态塘系统的作用系统总出水水质得到进一步稳定。
本实用新型有以下优点:
1、整个系统的构造新颖,进水经过空心砖过流通过湿地系统,设置简单,且最后经由生态塘中悬空的水生植物区稳定水质出水;
2、湿地系统运行时是通过上层填料层的折流流向以及下层的负压充氧推流方式,增加了污水的水力停留时间以及改善了湿地系统的溶氧状况,可有效提高系统的净化效果;
3、系统可根据具体现实需要进行灵活的尺寸放大与缩小,其一体化模块的构造可作为污水深度处理工艺,直接用于城镇生活污水、地表景观水的处理,或是用于污水处理厂尾水的提标以及农业面源污染等,实现水资源的再循环利用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中所示附图标记如下:
1-反应槽 2-下填料层 3-隔板
4-上填料层 5-湿地区 6-弯头
7-竖直气管 8-第三子挡墙 9-第二子挡墙
10-第一子挡墙 11-湿地植物 12-总进水管
13-主挡墙 14-总出水管 15-沉水植物
16-生态塘区 17-水平气管 18-通气支管
19-均布墙。
具体实施方式
如图1所示,一种一体化湿地-生态塘复合系统,包括反应槽1,反应槽1内立置主挡墙13,主挡墙13将反应槽1分隔为湿地区5和生态塘区16,生态塘区16的容积远小于湿地区5的容积,主挡墙13的下半部带有过水孔,用于连通湿地区5和生态塘区16,本实施方式中,主挡墙13的下半部采用横向通孔的空心砖砌成,空心砖的通孔构成主挡墙的过水孔。
湿地区5内中部横置一块隔板3,该隔板3将湿地区5分隔为上下两层,上层填充活化沸石,尺寸为18cm左右,构成上填料层4,下层填充页岩陶粒,尺寸为26cm左右,构成下填料层2,隔板3上设置过水孔,用于连通上填料层4和下填料层2。
上填料层4内沿竖直向设置若干个子挡墙,将上填料层4分隔为若干个单元格,本实施方式中设置3个子挡墙,自主挡墙13起依次为第一子挡墙10、第二子挡墙9和第三子挡墙8,将上填料层4分隔为4个单元格,自主挡墙13起依次为第一单元格、第二单元格、第三单元格和第四单元格。
第一单元格的上方设置总进水口,总进水口连接总进水管12,在第一单元格内可以设置若干并联布水管,总进水管12通过三通与布水管连接,实现多点同时布水。总进水管的高度大概高出上填料层表层10cm左右。
第一子挡墙10、第二子挡墙9和第三子挡墙8上均设置过水孔,第一子挡墙10的过水孔布满整个该子挡墙,本实施方式中,采用横向通孔的空心砖,空心砖的通孔构成第一子挡墙的过水孔;第二子挡墙9的过水孔位于第二子挡墙的下部,第三子挡墙8的过水孔位于第三子挡墙的上部,第二子挡墙和第三子挡墙的过水孔也采用空心砖结构,三个子挡墙上的过水孔上下间隔布置,使上填料层内形成折流通道。
隔板的过水孔设置在第四单元格的底部,本实施方式中,此处隔板采用竖直向通孔的空心砖,空心砖的通孔构成隔板的过水孔,连通上下填料层,上填料层表面种植湿地植物12。
下填料层2内大致与第三子挡墙8位置对应处,立置均布墙19,本实施方式中,该均布墙采用横向通孔的空心砖砌成,由空心砖的通孔实现污水的均布。
下填料层2内设置曝气管,曝气管包括若干竖直气管7和对应的水平气管18,竖直气管7贯穿上填料层4的第四单元格,延伸至下填料层2中,竖直气管7的顶端带有弯头6,弯头6高于反应槽的顶部,竖直气管7位于下填料层2中的部分带有通气孔。
水平气管18贯穿均布墙20后通过弯头与对应的竖直气管连接,水平气管18平铺在下填料层2中,每根水平气管18间隔一定距离通过三通连接一根立置的通气支管19,水平气管18和通气支管19上均开设通气孔,通气孔绕对应的气管均匀分布,本实施方式中,相邻两个通气孔之间的间距为4cm,开孔孔径为0.5cm,水平气管18和通气支管19一起构成曝气管网埋入下填料层2中。
主挡墙14上的过水孔位于下填料层2与生态塘区之间,本实施方式中,下填料层与生态塘区之间这段挡墙采用横向通孔的空心砖砌成,空心砖的通孔构成主挡墙的过水孔,所有水平气管均延伸至靠近过水孔处。
生态塘区17内与隔板3等高处设置空心砖,该层空心砖将生态塘区分隔为上下两部分,从此处的空心装竖直向通孔,通孔内种植沉水植物16,总出水口位于沉水植物16上方,总出水口的位置低于上填料层的顶面,总出水口连接总出水管15。本实施方式中,在隔板的过水孔处设有PVC网格板,网格板的孔径小于对应处的填料粒径,以防止上、下层湿地填料相互渗透掺杂,造成小颗粒填充大颗粒间的孔隙,造成湿地过水不利而形成堵塞。其他的过水孔处根据需要设置网格板。
本实用新型系统运行时,污水经过最右边上方的总进水管13进水,通过子挡墙上设置的不同孔径数的空心砖进行折流过水至下一湿地单元格,至最左边经向下和向右设置的空心砖孔隙分别垂直和横向流经湿地下层隔间,最后经由空心砖孔隙汇入生态塘区17。
由于上层湿地被挡墙分割成多个处理单元格,污水进入系统通过不同位置的空心砖孔隙过流后流向发生复杂的变化,充分地与植物根系、填料以及湿地微生物接触,得到一部分净化;接着流经下层湿地隔间,在水流方向通过曝气管形成负压充氧,改善了湿地下层填料的溶解氧分布微环境,在复杂的物化以及生物反应中污染物得到逐步的分解、转化以及吸附;最后经过种植有植物的生态塘区的作用系统总出水水质得到进一步稳定。
Claims (10)
1.一种一体化湿地-生态塘复合系统,包括反应槽,其特征在于,还包括:
主挡墙,位于反应槽内将反应槽分隔为湿地区和生态塘区,该主挡墙的下部带有连通所述湿地区和生态塘区的过水孔;
上填料层,位于湿地区的上部,上填料层上方设置总进水口,上填料层上种植湿地植物;
下填料层,位于上填料层下方,下填料层与生态塘区相连通;
隔板,位于上、下填料层之间,该隔板上带有连通上、下填料层的过水孔;
曝气管,位于下填料层内;
总出水口,位于生态塘区的上部。
2.根据权利要求1所述一种一体化湿地-生态塘复合系统,其特征在于,所述上填料层内设置若干块竖直向的子挡墙,每个子挡墙上均带有过水孔,所有子挡墙将所述上填料层分隔为若干个单元格。
3.根据权利要求2所述一种一体化湿地-生态塘复合系统,其特征在于,所述总进水口位于距离主挡墙最近的单元格上方,所述隔板的过水孔位于距离主挡墙最远的单元格下方。
4.根据权利要求3所述一种一体化湿地-生态塘复合系统,其特征在于,所有子挡墙上的过水孔上下间隔布置,上填料层内形成折流通道。
5.根据权利要求4所述一种一体化湿地-生态塘复合系统,其特征在于,距离主挡墙最近的子挡墙的过水孔分布在整个该子挡墙上。
6.根据权利要求5所述一种一体化湿地-生态塘复合系统,其特征在于,所述上填料层内设置三个子挡墙,自主挡墙起依次为第一子挡墙、第二子挡墙和第三子挡墙,第一子挡墙的过水孔布满整个该子挡墙,第二子挡墙的过水孔位于该子挡墙的下部,第三子挡墙的过水孔位于该子挡墙的上部。
7.根据权利要求6所述一种一体化湿地-生态塘复合系统,其特征在于,所述下填料层中且靠近隔板上的过水孔处沿竖直向设有均布墙。
8.根据权利要求1所述一种一体化湿地-生态塘复合系统,其特征在于,所述曝气管包括:
若干根竖直气管,贯通上填料层,延伸至下填料层中,顶部为进气口;
若干根水平气管,与对应竖直气管的下端连通,水平气管铺设在下填料层中,每根水平气管上连通若干根通气支管,水平气管和通气支管上均带有若干通气孔。
9.根据权利要求8所述一种一体化湿地-生态塘复合系统,其特征在于,所述通气孔绕对应的水平气管和通气支管的四周均匀分布。
10.根据权利要求1所述一种一体化湿地-生态塘复合系统,其特征在于,所述生态塘区中部通过空心砖种植沉水植物,所述总出水口位于沉水植物上方且低于上填料层的顶面。
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