CN206783408U - 用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，包括第一级人工湿地、第二级人工湿地和第三级人工湿地，第一级人工湿地和第二级人工湿地之间设有排污池，排污池两侧分别设有入口及出口，第一级人工湿地的出水口连接排污池的入口，排污池的出口连接第二级人工湿地，第二级人工湿地连接第三级人工湿地，第三级人工湿地的入水口低于排水口；每一级人工湿地中设有不同填料层，第一、二级人工湿地中还设有布水管和曝气管；排污池的内部设有折流板，排污池底部设有排泥斗，排泥斗上方设有排泥管路，排泥管路的一端设有吸泥口，排泥管路的另一端连接鼓风机。本实用新型既能过滤掉大体积污染物，还能高效去除污水中的氮、磷等污染物。

Description

用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统。

背景技术

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。

人工湿地作为一种低投资、低能耗，有机污染物、氮、磷去除率高的污水生态处理技术，在净化水质和改善景观方面表现了极大的发展潜力。人工湿地类型可分为潜流湿地和表流湿地，潜流湿地又可分为垂直潜流人工湿地、水平潜流人工湿地。不同湿地类型由于其物理化学生物环境不同，具有不同的水质处理特点。如水平潜流湿地，由于缺乏持续有效的氧气供给，难以对氨氮进行有效氧化(硝化)，但却是反硝化反应发生的理想场所：垂直潜流湿地由于湿地/大气界面大，氧气较为充足，有利于硝化反应发生。

随着对污水处理要求的提高，单一的湿地类型难以满足出水水质要求，由不同湿地类型组合成的复合人工湿地日渐得到重视。现有技术中的复合人工湿地技术的缺陷是：易于出现堵塞，不适宜处理污染浓度较高的污水等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，可以过滤掉大体积的污染物，能有效去除污水中的氮、磷等污染物。

为实现上述目的，本实用新型的一种用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，包括第一级人工湿地、第二级人工湿地和第三级人工湿地，所述第一级人工湿地和第二级人工湿地为垂直潜流人工湿地，所述第三级人工湿地为水平潜流人工湿地；所述第一级人工湿地的顶部设置有进水口，所述第一级人工湿地的底部设置有出水口，第一级人工湿地和第二级人工湿地之间设有排污池，所述排污池两侧分别设有入口及出口，所述第一级人工湿地的出水口连接所述排污池的入口，所述排污池的出口连接所述第二级人工湿地，所述第二级人工湿地的底部设有连接所述第三级人工湿地的入水口的出水管，所述第三级人工湿地设置有排水口，所述第三级人工湿地的入水口低于排水口；

所述第一级人工湿地的内部自上而下依次设置有沙土层A、煤渣层和砾石层A，所述第二级人工湿地的内部自上而下依次设置有沙土层B、沸石层、石灰石层和砾石层B，所述第三级人工湿地的内部从左到右依次设置有砾石层C、陶粒填料层和砾石层D，所述第一级人工湿地中还设有布水管A和曝气管A，布水管A位于粗砂层A中，曝气管A位于砾石层A中，所述第二级人工湿地中还设有布水管B和曝气管B，布水管B位于粗砂层B中，曝气管B位于砾石层B中；

所述排污池的内部设有折流板，所述排污池底部设有排泥斗，所述排泥斗上方设有排泥管路，所述排泥管路的一端设有吸泥口，所述排泥管路的另一端连接鼓风机。

优选的，所述第一级人工湿地中，粗砂层A的厚度为15cm，由粒径为1-5mm的粗砂组成；煤渣层的厚度为45cm，由粒径为10-20mm的煤渣组成；砾石层A的厚度为20cm，由粒径为30-50mm的砾石组成。

优选的，所述第二级人工湿地中，粗砂层B的厚度为10cm，由粒径为1-5mm的粗砂组成；沸石层的厚度为30cm，由粒径为10-15mm的沸石组成；石灰石层的厚度为30cm，由粒径为15-20mm的石灰石组成；砾石层B的厚度为10cm，由粒径为30-50mm的砾石组成。

优选的，所述第三级人工湿地中，砾石层C的厚度为20cm，由粒径为10-20mm的砾石组成；陶粒填料层的厚度为40cm，由粒径为15-20mm的陶粒填料组成；砾石层D的厚度为20cm，由粒径为30-50mm的砾石组成。

进一步地，每级湿地的周壁和底面均铺设有防渗材料层，所述防渗材料为土工布。

进一步地，所述粗砂层A、粗砂层B、陶粒填料层上均种植湿地植物。

优选的，所述湿地植物为芦苇、香蒲、美人蕉、黄昌蒲、千屈菜、石昌蒲中的一种或两种以上。

湿地运行时，经过预处理的污水首先进入第一级垂直潜流湿地进行初级硝化，然后进入排污池过滤掉大体积的污染物，再进入第二级垂直潜流湿地进行次级硝化，之后进入第三级水平潜流湿地进行硝化/反硝化反应，最后将脱氮出水排出。

本实用新型中，第一级垂直潜流湿地和第二级垂直潜流湿地中的曝气管可以增加该单元内的溶解氧溶度，提高氨氮氧化效果。同时，利用湿地填料的吸附和沉淀作用、微生物聚集以及湿地植物吸收等多种途径，使出水中的总磷浓度有所降低，实现湿地深度脱氮除磷的目的。排污池可以收集泥沙，防止堵塞。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中第一级人工湿地的结构示意图；

图3是图1中第二级人工湿地的结构示意图；

图中，1、第一级人工湿地，11、进水口，12、出水口，13、粗砂层A，14、煤渣层，15、砾石层A，16、布水管A，17、曝气管A，18、防渗材料层，2、排污池，21、入口，22、出口，23、折流板，24、排泥斗，25、排泥管路，26、吸泥口，27、鼓风机，3、第二级人工湿地，31、出水管，32、粗砂层B，33、沸石层，34、石灰石层，35、砾石层B，36、布水管B，37、曝气管B，4、第三级人工湿地，41、入水口，42、排水口，43、砾石层C，44、陶粒填料层，45、砾石层D，

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，包括第一级人工湿地1、第二级人工湿地3和第三级人工湿地4，所述第一级人工湿地1和第二级人工湿地3为垂直潜流人工湿地，所述第三级人工湿地4为水平潜流人工湿地；所述第一级人工湿地1的顶部设置有进水口11，所述第一级人工湿地1的底部设置有出水口12，第一级人工湿地1和第二级人工湿地3之间设有排污池2，所述排污池2两侧分别设有入口21及出口22，所述第一级人工湿地1的出水口12连接所述排污池2的入口21，所述排污池2的出口22连接所述第二级人工湿地3，所述第二级人工湿地3的底部设有连接所述第三级人工湿地4的入水口41的出水管31，所述第三级人工湿地4设置有排水口42，所述第三级人工湿地4的入水口41低于排水口42，采用上流式出水，使第三级人工湿地4维持淹水水位，造成缺氧环境。

如图1和图2所示，所述第一级人工湿地1的内部自上而下依次设置有粗砂层A13、煤渣层14和砾石层A15，优选的，粗砂层A13的厚度为15cm，由粒径为1-5mm的粗砂组成；煤渣层14的厚度为45cm，由粒径为10-20mm的煤渣组成；砾石层A15的厚度为20cm，由粒径为30-50mm的砾石组成；所述第一级人工湿地1中还设有布水管A16和曝气管A17，布水管A16位于粗砂层A13中，曝气管A17位于砾石层A15中。曝气管A连接曝气机，为第一级人工湿地1增氧。

如图1和如图3所示，所述第二级人工湿地3的内部自上而下依次设置有粗砂层B32、沸石层33、石灰石层34和砾石层B35，优选的，粗砂层B32的厚度为10cm，由粒径为1-5mm的粗砂组成；沸石层33的厚度为30cm，由粒径为10-15mm的沸石组成；石灰石层34的厚度为30cm，由粒径为15-20mm的石灰石组成；砾石层B35的厚度为10cm，由粒径为30-50mm的砾石组成；所述第二级人工湿地3中还设有布水管B36和曝气管B37，布水管B36位于粗砂层B32中，曝气管B37位于砾石层B35中。曝气管B连接曝气机，为第二级人工湿地3增氧。

所述第三级人工湿地4的内部从左到右依次设置有砾石层C43、陶粒填料层44和砾石层D45，优选的，砾石层C43的厚度为20cm，由粒径为10-20mm的砾石组成；陶粒填料层44的厚度为40cm，由粒径为15-20mm的陶粒填料组成；砾石层D45的厚度为20cm，由粒径为30-50mm的砾石组成。

所述排污池2的内部设有折流板23，所述排污池2底部设有排泥斗24，所述排泥斗24上方设有排泥管路25，所述排泥管路25的一端设有吸泥口26，所述排泥管路25的另一端连接鼓风机27。

进一步地，每级湿地的周壁和底面均铺设有防渗材料层18，所述防渗材料为土工布。

进一步地，所述粗砂层A13、粗砂层B32、陶粒填料层44上均种植湿地植物。

优选的，所述湿地植物为芦苇、香蒲、美人蕉、黄昌蒲、千屈菜、石昌蒲中的一种或两种以上。

含氨氮的污水经预处理去除其中的悬浮物后，通过布水管A16首先进入第一级的垂直流人工湿地，第一级的出水经排污池2沉淀后进入到第二级的垂直流人工湿地，第二级的出水经出水管31进入第三级的水平潜流人工湿地，最后经排水口42排出。

垂直潜流湿地由于湿地/大气界面大，氧气较充足，有利于硝化反应发生；经过第一级垂直潜流湿地时，污水中的氨态氮得到了初步硝化，经过第二级垂直潜流人工湿地时，污水中的氨态氨得到了进一步的硝化。此外，通过曝气管向第一级和第二级人工湿地中均匀供气，增加了第一级和第二级人工湿地的溶解氧浓度，提高了净化效率。而水平潜流湿地由于缺乏持续有效的氧气供给，是反硝化反应发生的理想场所，从而可以对前一级垂直潜流人工湿地的出水进行有效反硝化，反硝化反应的发生是污水中氮脱除的最有效途径，由于本实用新型三级复合人工湿地其反硝化反应更为充分，因此能更有效地去除污水中的氮，从而达到高效脱氮的目的。

Claims (7)

1.一种用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，包括第一级人工湿地(1)、第二级人工湿地(3)和第三级人工湿地(4)，其特征在于，

所述第一级人工湿地(1)和第二级人工湿地(3)为垂直潜流人工湿地，所述第三级人工湿地(4)为水平潜流人工湿地；所述第一级人工湿地(1)的顶部设置有进水口(11)，所述第一级人工湿地(1)的底部设置有出水口(12)，第一级人工湿地(1)和第二级人工湿地(3)之间设有排污池(2)，所述排污池(2)两侧分别设有入口(21)及出口(22)，所述第一级人工湿地(1)的出水口(12)连接所述排污池(2)的入口(21)，所述排污池(2)的出口(22)连接所述第二级人工湿地(3)，所述第二级人工湿地(3)的底部设有连接所述第三级人工湿地(4)的入水口(41)的出水管(31)，所述第三级人工湿地(4)设置有排水口(42)，所述第三级人工湿地(4)的入水口(41)低于排水口(42)；

所述第一级人工湿地(1)的内部自上而下依次设置有粗砂层A(13)、煤渣层(14)和砾石层A(15)，所述第二级人工湿地(3)的内部自上而下依次设置有粗砂层B(32)、沸石层(33)、石灰石层(34)和砾石层B(35)，所述第三级人工湿地(4)的内部从左到右依次设置有砾石层C(43)、陶粒填料层(44)和砾石层D(45)，所述第一级人工湿地(1)中还设有布水管A(16)和曝气管A(17)，布水管A(16)位于粗砂层A(13)中，曝气管A(17)位于砾石层A(15)中，所述第二级人工湿地(3)中还设有布水管B(36)和曝气管B(37)，布水管B(36)位于粗砂层B(32)中，曝气管B(37)位于砾石层B(35)中；

所述排污池(2)的内部设有折流板(23)，所述排污池(2)底部设有排泥斗(24)，所述排泥斗(24)上方设有排泥管路(25)，所述排泥管路(25)的一端设有吸泥口(26)，所述排泥管路(25)的另一端连接鼓风机(27)。

2.如权利要求1所述的用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述第一级人工湿地(1)中，粗砂层A(13)的厚度为15cm，由粒径为1-5mm的粗砂组成；煤渣层(14)的厚度为45cm，由粒径为10-20mm的煤渣组成；砾石层A(15)的厚度为20cm，由粒径为30-50mm的砾石组成。

3.如权利要求1或2所述的用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述第二级人工湿地(3)中，粗砂层B(32)的厚度为10cm，由粒径为1-5mm的粗砂组成；沸石层(33)的厚度为30cm，由粒径为10-15mm 的沸石组成；石灰石层(34)的厚度为30cm，由粒径为15-20mm的石灰石组成；砾石层B(35)的厚度为10cm，由粒径为30-50mm的砾石组成。

4.如权利要求1或2所述的用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述第三级人工湿地(4)中，砾石层C(43)的厚度为20cm，由粒径为10-20mm的砾石组成；陶粒填料层(44)的厚度为40cm，由粒径为15-20mm的陶粒填料组成；砾石层D(45)的厚度为20cm，由粒径为30-50mm的砾石组成。

5.如权利要求1或2所述的用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，每级湿地的周壁和底面均铺设有防渗材料层(18)，所述防渗材料为土工布。

6.如权利要求1或2所述的用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述粗砂层A(13)、粗砂层B(32)、陶粒填料层(44)上均种植湿地植物。

7.如权利要求6所述的用于高氨氮污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述湿地植物为芦苇、香蒲、美人蕉、黄昌蒲、千屈菜、石昌蒲中的一种或两种以上。