CN204417294U - 人工生态湿地净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种人工生态湿地净化系统，其特征在于，包括：依次连通的厌氧沉降单元、跌水配水单元、湿地处理单元以及景观生态单元，其中，所述厌氧沉降单元内填有生物填料，所述跌水配水单元位于所述厌氧沉降单元下端的后方，与所述厌氧沉降单元之间具有预定的落差，所述湿地处理单元具有至少一个湿地处理子单元，每个湿地处理子单元均具有布水系统以及多层填料层，所述布水系统具有总管和分管，所述分管布置于所述多层填料层的下方，所述景观生态单元，承接由所述湿地处理单元流出的水，用于养植水生动植物。本实用新型的人工生态湿地净化系统的结构简单，运行的费用低。

Description

人工生态湿地净化系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种人工生态湿地净化系统，属于污水处理领域。

背景技术

[0002] 据测算，全国农村每年产生生活污水约80多亿吨，而96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统，山地面积占国土面积的33.3 %，丘陵占国土面积的9.9 %，高原占国土面积的26%。但通常人们把山地、丘陵、比较崎岖的高原统称为山区，所以，山区面积约占国土面积的2/3。生活污水随意排放，严重污染了农村的生态环境，直接威胁广大农民群众的身体健康以及农村的经济发展。

[0003] 生活污水主要为冲厕污水和洗衣、洗米、洗菜、洗澡废水。污水中主要是生活废料和人的排泄物，一般不含有毒物质，往往含有氮、磷等营养物质，还有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。

[0004] 生活污水有如下特点和问题:(I)污水分布分散，涉及范围广、随机性强，防治十分困难，管网收集系统不健全，粗放型排放，污水处理设施较少；(2)污水成分复杂，但各种污染物的浓度较低，污水可生化性较强。

[0005] 由于生活污染源分散，不易集中，治理上也存在较大困难，因此，需要开发投资省、运行费用低、处理效果有保证、管理维护方便的污水处理系统。

实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的在于提供一种结构简单，运行费用低的人工生态湿地净化系统。

[0007] 本实用新型采用了如下技术方案:

[0008] 人工生态湿地净化系统，其特征在于，包括:依次连通的厌氧沉降单元、跌水配水单元、湿地处理单元以及景观生态单元，其中，所述厌氧沉降单元内填有生物填料，所述跌水配水单元位于所述厌氧沉降单元下端的后方，与所述厌氧沉降单元之间具有落差，所述湿地处理单元具有至少一个湿地处理子单元，每个湿地处理子单元均具有布水系统以及多层填料层，所述布水系统具有总管和分管，所述分管布置于所述多层填料层的下方，所述景观生态单元，承接由所述湿地处理单元流出的水，养植水生动植物。

[0009] 另外，本实用新型的人工生态湿地净化系统，还可以具有这样的特征:其中，所述厌氧沉降单元具有若干厌氧沉降子单元，厌氧沉降子单元的进水口和出水口上下交错设置。

[0010] 另外，本实用新型的人工生态湿地净化系统，还可以具有这样的特征:其中，厌氧沉降单元的内部空间固定有仿生生物膜，所述仿生生物膜之间具有预定间距。

[0011] 另外，本实用新型的人工生态湿地净化系统，还可以具有这样的特征:其中，所述分管下方左右两侧相对通过管道最低点的半径方向成预定角度开有多个布水孔。

[0012] 另外，本实用新型的人工生态湿地净化系统，还可以具有这样的特征:其中，所述分管上使用无纺布包覆。

[0013] 另外，本实用新型的人工生态湿地净化系统，还可以具有这样的特征:其中，所述多层填料层的顶层设置有多个水生植物种植区，包括菖蒲种植区、美人蕉种植区、香蒲种植区、水葱种植区、薦草种植区、水莎草种植区、野山姜种植区以及千屈菜种植区中的任意一种或至少两种的组合。

[0014] 另外，本实用新型的人工生态湿地净化系统，还可以具有这样的特征:其中，所述景观生态单元中设置有多个浅水植物种植区，包括睡莲种植区、荷花种植区、芦苇种植区、茭草种植区、香蒲种植区和旱伞竹种植区中的任意一种或者至少两种的组合。

[0015] 另外，本实用新型的人工生态湿地净化系统，还可以具有这样的特征:其中，厌氧沉降子单元上开有检查孔，检查孔上盖有检查孔盖板。

[0016] 另外，本实用新型的人工生态湿地净化系统，还可以具有这样的特征:其中，所述总管和所述分管上设置有阀门。

[0017] 另外，本实用新型的人工生态湿地净化系统，还可以具有这样的特征:其中，所述多层填料层包括由下到上分布的一级填料层，二级填料层，三级填料层和四级填料层，所述一级填料层中的填料为鹅卵石，所述二级填料层中的填料为陶粒，所述三级填料层中的填料为青石，所述四级填料层中的填料为河沙。

[0018] 实用新型的作用与效果

[0019] 本实用新型的人工生态湿地净化系统的结构简单，利用了厌氧沉降单元和跌水配水单元之间的落差进行曝气，不需要其它复杂并且耗电的曝气设备，同时，填料尽可能的采用价格便宜的现有材料，例如鹅卵石、青石，河沙等，因此建造投入低。另外，整个系统中仅使用了水泵这一种需要耗电的设备，同时尽可能的采用自然界的微生物和植物对污水的进行处理，因此，运行的费用低。

附图说明

[0020] 图1是本实用新型的人工生态湿地净化系统的剖面结构示意图；

[0021] 图2是本实用新型的厌氧沉降单元的结构示意图；

[0022] 图3是本实用新型的湿地处理单元的底面结构示意图；

[0023] 图4是本实用新型的湿地处理单元的工艺流程图。

具体实施方式

[0024] 下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

[0025] 图1是本实用新型的人工生态湿地净化系统的剖面结构示意图，如图1所示，人工生态湿地净化系统包括:厌氧沉降单元100，跌水配水单元200，湿地处理单元300和景观生态单元400。图4是本实用新型的湿地处理单元的工艺流程图，由图四可知，生活污水依次流过厌氧沉降单元100，跌水配水单元200，湿地处理单元300和景观生态单元400进行处理。

[0026] 厌氧沉降单元100具有第一厌氧沉降子单元110和第二厌氧沉降子单元120。第一厌氧沉降子单元110和第二厌氧沉降子单元120均具有检查孔108，检查孔盖板103，厌氧沉降单元密封盖板104和斜坡107，第一厌氧沉降子单元110和第二厌氧沉降子单元120内部的空间为沉降池，沉降池中填有生物填料106。

[0027] 检查孔108用于检查厌氧沉降子单元的内部情况，检查孔盖板103盖在检查孔108上。第一厌氧沉降子单元I1上方盖有厌氧沉降单元密封盖板104，第一厌氧沉降子单元110的池底具有斜坡107，便于检修时排水。

[0028] 每个厌氧沉降子单元的进水口和出水口一高一低设置，相邻的两个厌氧沉降子单元相通的进水口和出水口共用，如图1和图2所示，沉降单元进水口 102位于第一厌氧沉降子单元110侧壁的上端，接收从高处流下的生活污水。第一出水口 109设置于对侧侧壁的下端，第二厌氧沉降子单元120的入水口即为第一出水口 109，第二厌氧沉降单元出水口 105位于侧壁的上端。这样的进水和出水设置使水流按照S形流动，增加水流的停留时间。在其它的实施方式中，相邻的两个厌氧沉降子单元的进水口与出水孔位置，除一上一下设置外，还可以一左一右的设置，即如果一个厌氧沉降子单元的进水口设置于一侧侧壁的左上角，则相应的出水口应设置于对侧侧壁的右下角，这样设置可进一步增加水流的停留时间。

[0029] 沉降单元所有的进水口和出水口上都设置有微孔过滤装置，用于阻挡生活污水中的体积较大的漂浮物和泥沙等。

[0030] 厌氧沉降单元内部空间固定有仿生生物膜，仿生生物膜间距15-20cm，充满整个厌氧沉降单元的内部。并且厌氧沉降子单元中还填充有生物填料106。

[0031] 厌氧沉降单元100的作用是对生活污水中的体积较大的漂浮物和泥沙进行拦截，使部分悬浮物质沉降下来，并通过厌氧反应将污水中的大分子物质转化为易降解的小分子物质。

[0032] 跌水配水单元200位于厌氧沉降单元100的斜下方，承接来自厌氧沉降单元出水口 105流出的水，厌氧沉降单元出水口 105与跌水配水单元200之间的落差尽量大，以增大跌水时间。跌水配水单元出水口 307位于跌水配水单元的池顶，这样当水从厌氧沉降单元出水口 105自由下落到跌水配水单元200内时，可以尽可能增加水体与空气接触时间。这两个设置的作用是使生活污水在自然状态下充分曝氧，充分补充污水中的溶解氧，为后续湿地处理污水中的含氮和含磷的污染物做准备。

[0033] 如图1所示，湿地处理单元300具有多个结构相同的湿地处理子单元310，便于检修和维护管理。

[0034] 每个湿地处理子单元310具有布水系统311，以及依次设置的一级填料层301，二级填料层302，三级填料层303和四级填料层304。

[0035] 如图3所示，布水系统311具有总管306和分管312，在总管306上设置阀门309，便于根据湿地运行情况调节水流，使湿地最大化利用，便于管理。当然，分管312上也可以设置相应的阀门。曝气完成的水体通过阀门309进入布水系统311。分管312布置于湿地处理单元300池体的下层，分管312下方左右两侧相对通过管道最低点的半径方向成60度开布水孔308，布水孔308的孔径为5mm，间距5cm。分管312后端由堵头313堵塞。在分管312上使用无纺布包裹数层，防止填料堵塞布水孔308。

[0036] 分管312距池底15-20cm高，便于系统安装和检修，管道下方可以布置河沙等。

[0037] 湿地处理单元300的基质自下而上分为四层，如图1所示，分别是:一级填料层301，本实施例中采用鹅卵石；二级填料层302，本实施例中采用陶粒；三级填料层303，本实施例中中采用青石；四级填料层304，本实施例中采用河沙。在四级填料层304上方还可设置多个湿地植物种植区305，包括菖蒲种植区、美人蕉种植区、香蒲种植区、水葱种植区、薦草种植区、水莎草种植区、野山姜种植区以及千屈菜种植区，可以分别种植挺水性的湿地植物例如菖蒲、美人蕉、香蒲、水葱、薦草、水莎草、野山姜、千屈菜等，采用区域交替种植。挺水性植物根系发达，可以很好的去除水中的氮磷等营养物质，且具有良好的景观效果。

[0038] 景观生态单元400设置于湿地处理单元300的后方，湿地处理单元300处理后的水从湿地处理单元出水口 322中流入到景观生态单元400中。景观生态单元400的水深不宜超过50cm。

[0039] 景观生态单元400中可设置多个浅水植物种植区403，包括睡莲种植区、荷花种植区、芦苇种植区、茭草种植区、香蒲种植区和旱伞竹种植区，各种种植区可以任意组合。宜种植睡莲、荷花、芦苇、茭草、香蒲、旱伞竹等浅水植物，对出水进一步处理，进一步去除氮磷等营养物质。景观生态单元400的底部具有深水植物种植区401，可以种植深水植物。

[0040] 景观生态单元400可放养鲫鱼等小型景观指示鱼类402，不仅可以美化环境，也可了解水质变化情况。

[0041] 在生长季期间，水生植物生长40-50天后，将水面上的根部以上部分收割，收割以后新生长出来的植株部分以及水面下的植株部分在冬季之前收割。

[0042] 由景观生态单元400系统处理后的出水，可以储存到蓄水池中备用，实现污水处理零排放的环保目标。

[0043] 生活污水中的污染物主要包括有机质、硝酸盐、亚硝酸盐、磷化合物等物质。经过生物膜的分解作用和水生植物吸收水体中营养元素的作用净化水体。选择多种植物进行配置，使其对水体中的污染物进行最大化的吸收，而后对植物进行收割达到对水体水质净化的效果。

[0044] 另外，各填料层的厚度可以根据水质情况，配置不同比例的鹅卵石、陶粒、青石、河沙等;

[0045] 布水系统的管径根据水流大小预设，便于安装。

[0046] 厌氧沉降子单元的数量除了可以像上述实施方式一样设置为两个之外，也可以设置为三个或三个以上，但是最后一个与跌水配水单元相连接的厌氧沉降子单元的出水口应设置在侧壁的上端，以保证足够的落差，增强曝气效果。

[0047] 同样的，湿地处理单元可以包括更多数量的湿地处理子单元，而不仅仅限于上述实施方式中的两个。

[0048] 通过本实用新型的作用，进入系统的生活污水的COD cr (重铬酸盐需氧量)、SS (悬浮物的浓度)、NH 3-N(氨氮含量指标)、TN(总氮含量)和TP (总磷含量)的去除率分别可达89%，91 %，85%，81 %，76%，起到了消减污染负荷，改善水质的效果，为后续水环境的改善提供了保障。

Claims (10)

1.一种人工生态湿地净化系统，其特征在于，包括: 依次连通的厌氧沉降单元、跌水配水单元、湿地处理单元以及景观生态单元， 其中，所述厌氧沉降单元内填有生物填料， 所述跌水配水单元位于所述厌氧沉降单元下端的后方，与所述厌氧沉降单元之间具有落差， 所述湿地处理单元具有至少一个湿地处理子单元，每个湿地处理子单元均具有布水系统以及多层填料层，所述布水系统具有总管和分管，所述分管布置于所述多层填料层的下方， 所述景观生态单元，承接由所述湿地处理单元流出的水，养植水生动植物。

2.根据权利要求1所述的人工生态湿地净化系统，其特征在于: 其中，所述厌氧沉降单元具有若干厌氧沉降子单元，厌氧沉降子单元的进水口和出水口上下交错设置。

3.根据权利要求1所述的人工生态湿地净化系统，其特征在于: 其中，厌氧沉降单元的内部空间固定有仿生生物膜，所述仿生生物膜之间具有预定间距。

4.根据权利要求1所述的人工生态湿地净化系统，其特征在于: 其中，所述分管下方左右两侧相对通过管道最低点的半径方向成预定角度开有多个布水孔。

5.根据权利要求4所述的人工生态湿地净化系统，其特征在于: 其中，所述分管上使用无纺布包覆。

6.根据权利要求1所述的人工生态湿地净化系统，其特征在于: 其中，所述多层填料层的顶层设置有多个湿地植物种植区，包括菖蒲种植区、美人蕉种植区、香蒲种植区、水葱种植区、薦草种植区、水莎草种植区、野山姜种植区以及千屈菜种植区中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的人工生态湿地净化系统，其特征在于: 其中，所述景观生态单元中设置有多个浅水植物种植区，包括睡莲种植区、荷花种植区、芦苇种植区、茭草种植区、香蒲种植区和旱伞竹种植区中的任意一种或者至少两种的组入口 ο

8.根据权利要求2所述的人工生态湿地净化系统，其特征在于: 其中，厌氧沉降子单元上开有检查孔，检查孔上盖有检查孔盖板。

9.根据权利要求1所述的人工生态湿地净化系统，其特征在于: 其中，所述总管和所述分管上设置有阀门。

10.根据权利要求1所述的人工生态湿地净化系统，其特征在于: 其中，所述多层填料层包括由下到上分布的一级填料层，二级填料层，三级填料层和四级填料层，所述一级填料层中的填料为鹅卵石，所述二级填料层中的填料为陶粒，所述三级填料层中的填料为青石，所述四级填料层中的填料为河沙。