CN206538263U - 一种风光互补曝气人工处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种风光互补曝气人工湿地处理装置。该装置包括下行区人工湿地和上行区人工湿地，下行区人工湿地从底部至顶部依次设置有砾石层、第一砂砾层、第一粗沙层和第一土壤层，上行区人工湿地从底部至顶部依次设置有砾石层、第二砂砾层、第二粗沙层和第二土壤层，下行区人工湿地设有出水井，出水井设置有出水管，出水管通向第一粗沙层，上行区人工湿地设有集水井，集水井内部安装有潜污泵，所述潜污泵连接有出水管，出水管通向第二粗沙层，砾石层设置有管式曝气器，管式曝气器连接风机，风机连接有风力发电机、太阳能电池方阵和运行控制器，运行控制器连接潜污泵。本实用新型是一种结构简单，节约能源的绿色人工湿地处理装置。
Description
技术领域
本实用新型属于一种净化生活污水的绿色生态型污水处理装置，具体涉及一种风光互补曝气人工湿地处理装置。
背景技术
人工湿地是一种以人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统，利用与自然湿地生态系统相似的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化；人工湿地处理技术不仅可以去除碳源污染物，还可以高效去除导致水体富营养化的氮磷等污染物，具有运行管理费用低、维护操作简单、对周边环境影响小、可以分散化与小型化建设等优点，但是人工湿地的占地面积往往很大，单位面积处理污水效率低，基质容易发生堵塞，造成处理能力下降，降低人工湿地使用寿命，受气温和季节因素影响较大，冬春季处理效果价差，出水水质很难达标；现有的中国专利数据库中公开了一种多功能膜曝气人工湿地污水处理系统，其专利申请号为：CN201410114856.1申请日为：2014.03.25，公告号为：CN103864217A，公告日为：2014.06.18，该系统包括有：包括人工湿地池，在人工湿地池底部有防渗处理层，防渗处理层上方依次铺设卵石垫层、陶粒滤料层和种植土层；在人工湿地池两侧分别设置有配水区和集水区，配水区和集水区与人工湿地池之间由穿孔花墙相连接，可针对污水的进水水质进行变换的多功能人工湿地污水处理；其不足之处在于：该系统结构复杂，占地面积大，工作效率低。
实用新型内容
本实用新型目的是针对现有技术的不足，提供一种有效处理污水，减少占地面积，低耗的风光互补曝气人工湿地处理装置。
为了实现上述目的，本实用新型风光互补曝气人工湿地处理装置所采取的技术方案为：
一种风光互补曝气人工湿地处理装置，包括下侧连通的下行区人工湿地和上行区人工湿地，所述下行区人工湿地从底部至顶部依次设置有砾石层、第一砂砾层、第一粗沙层和第一土壤层，所述上行区人工湿地从底部至顶部依次设置有砾石层、第二砂砾层、第二粗沙层和第二土壤层，所述下行区人工湿地设有出水井，所述出水井设置有出水管，所述出水管通向第一粗沙层，所述上行区人工湿地设有集水井，所述集水井内部安装有潜污泵，所述潜污泵连接有出水管，所述出水管通向第二粗沙层，所述砾石层设置有管式曝气器，所述管式曝气器连接风机，所述风机连接有风力发电机、太阳能电池方阵和运行控制器，所述运行控制器连接潜污泵。潜污泵将集水井中的污水提升至上行区人工湿地第二粗沙层，依次进入第二砂砾层和砾石层、第一砂砾层和第一粗沙层，通过出水管流进出水井，部分回流集水井，砾石层设置的管式曝气器，管式曝气器给进入砾石层的污水充氧，有利于硝化反应的进行，为微生物的降解提供必要的溶解氧，依据人工湿地的进水水质和水量，运行控制器控制风机及潜污泵的工作状态及工作时间。
所述第一粗沙层粒径为5～10mm，所述第一砂砾层粒径15～20mm，所述砾石层粒径30～40mm，所述第二粗沙层粒径为5～10mm，所述 第二砂砾层粒径15～20mm。污水中部分不溶解有机物通过粗沙层、砂砾层、砾石层的填料进一步吸收和分解利用。
所述第一土壤层上种植花期较长的美人蕉与四季常青灌木品种。第一土壤层种植的植物根部具有树根，树根产生生物膜可以降解水中污染物。
所述第二土壤层上种植花期较长的美人蕉与四季常青灌木品种。第二土壤层可以对溢出的污水进行降解，达到有效净化水质的目的，实现节能减排。
所述风机安装有蓄电池组，蓄电池组连接运行控制器。根据日照强度风力大小的变化，运行控制器不断对蓄电池组的工状态进行切换和调节，一方面把多余的电能送往蓄电池组存储，另一方面当日照强度和风力大小产生的电能不能满足需求时，整个装置可以使用蓄电池组存储的电能。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1、本装置采用垂直流上下行结构，减少曝气人工湿地的占地面积，是传统垂直流人工湿地的1/6～1/10，有效的防止下行区人工湿地对的堵塞，提高人工湿地的使用寿面。
2、本装置结构简单、使用方便、易于制造。
3、本装置有效去除有机污染物，高效去除氮、磷等营养物质。
4、本装置解决了困扰人工湿地能耗问题，通过绿色能源：风能和太阳能，真正实现节能减排。
附图说明
图1为一种风光互补曝气人工湿地处理装置的结构示意图。
其中，1下行区人工湿地，2上行区人工湿地，3风力发电机，4太阳能电池方阵，5风机，6潜污泵，7第一土壤层，8第一粗沙层，9第一砂砾层，10砾石层，11近水管，12出水管，13管式曝气器，14集水井，15出水井，16蓄电池组，17运行控制器，18第二土壤层，19第二粗沙层，20第二砂砾层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，一种风光互补曝气人工湿地处理装置，包括下侧连通的下行区人工湿地1和上行区人工湿地2，下行区人工湿地从底部至顶部依次设置有砾石层10、第一砂砾层9、第一粗沙层8和第一土壤层7，第一土壤层7上种植花期较长的美人蕉与四季常青灌木品种，第一粗沙层8粒径为5～10mm，第一砂砾层9粒径15～20mm，砾石层10粒径30～40mm，下行区人工湿地1设有出水井15，出水井15设置有出水管12，出水管12通向第一粗沙层8，上行区人工湿地2从底部至顶部依次设置有砾石层10、第二砂砾层20、第二粗沙层19和第二土壤层18，第二土壤层18上种植花期较长的美人蕉与四季常青灌木品种，第二粗沙层19粒径为5～10mm，第二砂砾层20粒径15～20mm，上行区人工湿地2设有集水井14，集水井14内部安装有潜污泵6，潜污泵6连接有出水管12，出水管12通向第二粗沙层19，砾石层10设置有管式曝气器13，管式曝气器13连接风机5，风机5连接风力发电机3与太阳能电池方阵4和运行控制器17，运行控制器17连接潜污泵6和蓄电池组16。
工作时，风力发电机3与太阳能电池方阵4产生的电能满足使用时，风机5开始运行，运行控制器17开启潜污泵6，潜污泵6将集水井14中污水提升至上行区人工湿地2的第二粗沙层19，依次进入第二砂砾层20和砾石层10、第一砂砾层9、第一粗沙层8和第一土壤层7，污水中部分不溶性有机物依附在填料表面，通过硝化反应被吸收和分解利用，部分可溶性有机物被第一土壤层7中植物树根产生生物膜吸附，在生物代谢降解过程中被分解去除，下行区人工湿地1和上行区人工湿地2的砾石层10设有管式曝气器13，管式曝气器13提供氧气，为微生物降解提供必要的溶解氧，通过控制潜污泵6开启时间将处理过的污水，第二土壤层18将溢出的污水又通过第二粗沙层19按50％～100％回流至集水井14，回流过程中进行二次处理，当集水井到达预设位置时，潜污泵6停止运行，第一粗沙层8通过出水管12进入出水井15，当停止进水时，风机5停止工作，风力发电机3与太阳能电池方阵4产生的电能不能满足使用时，采用蓄电池组16供电；通过运行控制器17控制风机与管式爆气器13的启停，并与进水时联动，但进水时风机开始启动，但停止进水时风机停止启动，同时控制水中的溶解液，控制溶解氧为污染物降解需要的最小值(DO≥2.0)，从而达到节能目的，实现了低氧控制技术；运行控制器 17可以和远端设备进行连接，实现远程操作控制，运行控制器17控制整个装置的运行，根据日照强度、风力的大小及负载的变化，不断对蓄电池组16的工作状态进行调整和切换；一方面把多余的电能送往蓄电池组存储，另一方面当日照强度和风力大小产生的电能不能满足需求时，蓄电池组存储的电能可以为整个装置供电；本实用新型是一种低耗高效、适合中国国情的绿色生态生活污水处理装置。
Claims (5)
1.一种风光互补曝气人工湿地处理装置，其特征在于：包括下侧连通的下行区人工湿地和上行区人工湿地，所述下行区人工湿地从底部至顶部依次设置有砾石层、第一砂砾层、第一粗沙层和第一土壤层，所述上行区人工湿地从底部至顶部依次设置有砾石层、第二砂砾层、第二粗沙层和第二土壤层，所述下行区人工湿地设有出水井，所述出水井设置有出水管，所述出水管通向第一粗沙层，所述上行区人工湿地设有集水井，所述集水井内部安装有潜污泵，所述潜污泵连接有出水管，所述出水管通向第二粗沙层，所述砾石层设置有管式曝气器，所述管式曝气器连接风机，所述风机连接有风力发电机、太阳能电池方阵和运行控制器，所述运行控制器连接潜污泵。
2.根据权利要求1所述的一种风光互补曝气人工湿地处理装置，其特征在于：所述第一粗沙层粒径为5～10mm，所述第一砂砾层粒径15～20mm，所述砾石层粒径30～40mm，所述第二粗沙层粒径为5～10mm，所述第二砂砾层粒径15～20mm。
3.根据权利要求1所述的一种风光互补曝气人工湿地处理装置，其特征在于：所述第一土壤层上种植花期较长的美人蕉与四季常青灌木品种。
4.根据权利要求1所述的一种风光互补曝气人工湿地处理装置，其特征在于：所述第二土壤层上种植花期较长的美人蕉与四季常青灌木品种。
5.根据权利要求1所述的一种风光互补曝气人工湿地处理装置，其特征在于：所述风机安装有蓄电池组，蓄电池组连接有风力发电机和太阳能电池方阵运行控制器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109516649A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-26 | 中关村海绵城市工程研究院有限公司 | 一种风力储能式人工湿地净化系统 |
| CN111875192A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-03 | 浙江问源环保科技股份有限公司 | 一种双通道进水的复合循环流人工湿地及其运行方法 |
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2017
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