CN207468300U - 一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，包括：进水管、布水渠、湿地处理区、集水渠、出水管，所述湿地处理区底部排列若干个V型集泥槽，所述V型集泥槽底部中心设有排泥管，所述排泥管在垂直方向设置有导流通气反冲管，在排泥管的一端设有排泥管阀门并与排泥渠相通，排泥渠与污泥存储池连通。本实用新型利用污水处理厂中沉淀池V型排泥原理，构建了一种新型的工程实用防堵塞水平推流人工湿地系统，可以定期排出湿地填料内部污泥，缓解人工湿地填料系统易堵塞的技术问题，延长其使用寿命，降低其运营成本，提高水质处理效率，从而达到理想的处理效果。本系统操作简单、效果显著、工程实用价值高，便于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及人工湿地污水处理技术领域，尤其是一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统的构建。
背景技术
人工湿地其构造可简述为：在一定的长宽比及底面坡降的洼地中，按一定的坡度填充选定级配的填料如石子，在填料表层土壤中种植一些处理性能良好，成活率高，生长周期长的水生植物，构成一个湿地生态系统，其主要靠基质的吸附、植物吸收、微生物转化等一系列过程降解水中的营养物质，是一种有别于自然湿地的独特的基质-植物-微生物系统。根据构造可分为表面流人工湿地和潜流人工湿地。表面流人工湿地，水力路径以地表推流为主；潜流人工湿地可根据流向分为水平推流人工湿地和垂直流人工湿地。
针对国内水平推流人工湿地污水处理案例的运行情况表明，水平推流人工湿地在运行一段时间后易堵塞，污泥无法外排，导致湿地池体内积水外溢，降低其使用寿命。中国专利文献CN 103951069 A公开了一种解决湿地堵塞问题的方法，具体的是：时间上，把已经堵塞的湿地进行停休1~10天；空间上，把几组湿地并联，使其中的一块或多块湿地进行停休1~10天；在停休的湿地中，同时添加蚯蚓，使渗透系数提高从而缓解堵塞。该专利中的方法只能暂时缓解堵塞，同时需要将湿地停休，耗时耗力，效果差。中国专利文献CN 104030440B公开了一种多流态强化复合潜流人工湿地系统及其使用方法，本专利的方法采用了将水解酸化池设置在湿地系统的前面，但这种方法只是对缓解堵塞有一定的效果，不能彻底解决湿地堵塞的问题。中国专利文献CN 105461064 A公开了一种新型防堵塞垂直流人工湿地废水处理系统，该垂直流人工湿地包括湿地主体、净化植物、多维填料、集排水管、布水排泥系统（包括布水管、穿孔支撑板、支撑柱、排泥管）、通气管。利用污泥自沉淀对污泥收集，但是未能有效地对收集的污泥进行排出。中国专利文献CN 106430597 A公开了一种防堵塞人工湿地系统，包括冲洗系统和污染物收集系统，但是，全程需要外加动力排水泵，且只能清洗喷水口区域的过滤块，无法排出底部污泥，未能从根本上解决湿地堵塞问题。因此，开发一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，彻底排出湿地内部污泥具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，本实用新型利用污水处理厂中沉淀池V型排泥原理，构建了一种新型的工程实用防堵塞水平推流人工湿地系统，可以定期排出湿地填料内部污泥，缓解人工湿地填料系统易堵塞的技术问题，延长其使用寿命，降低其运营成本，提高水质处理效率，从而达到理想的处理效果。本系统操作简单、效果显著、工程实用价值高，便于推广应用。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，包括：进水管、布水渠、湿地处理区、集水渠、出水管，所述湿地处理区底部排列若干个V型集泥槽，所述V型集泥槽底部中心设有排泥管，排泥管的管体上设有孔洞，所述排泥管在垂直方向设置有导流通气反冲管，在排泥管的一端设有排泥管阀门并与排泥渠相通，排泥渠与污泥存储池连通。
作为本实用新型优选的技术方案，排泥管阀门可以采用蝶阀阀门。
作为本实用新型优选的技术方案，两个所述湿地处理区单元共用一个排泥渠。
作为本实用新型优选的技术方案，所述湿地处理区从下往上依次是V型集泥槽、防渗层、大块鹅卵石层、卵石格宾石笼层、核心净化基质层，所述核心净化基质层表面种植水生植物。
作为本实用新型优选的技术方案，所述卵石格宾石笼层的厚度为200~400mm，所述卵石格宾石笼层由格宾石笼及填充在格宾石笼中的填料组成，所述格宾石笼是一种使用优质镀锌钢丝，经机械编织成六角网片组合而成的箱式结构体，所述六角网片中镀锌钢丝缠绕的边长为5~7mm，无缠绕的边长为7~10mm；石笼网中填料可选用块石、鹅卵石。
作为本实用新型优选的技术方案，所述核心净化基质层厚度为800~1200mm，由粒径15~30mm的砾石、钢渣、玉米芯按体积比8:1:1混合而成。
作为本实用新型优选的技术方案，所述核心净化基质层表层在间隔1.5m*1.5m的位置设有附载微生物的陶粒模块，所述附载微生物的陶粒模块是由塑料网格制成的空心状模块，内装有微生物载体陶粒填料，粒径8~15mm，所述附载的微生物种类为硝化细菌、反硝化芽孢杆菌、水生黄杆菌、光合细菌和酵母菌的混合菌剂。
作为本实用新型优选的技术方案，所述水生植物为芦苇、花叶芦竹、西伯利亚鸢尾、黄菖蒲中的一种或多种。
作为本实用新型优选的技术方案，所述V型集泥槽是钢筋混凝土结构，两边坡度设置为5%~8%，中心为集泥槽，所述V型集泥槽上方铺设HDPE防渗土工膜后，用大块鹅卵石填满。
作为本实用新型优选的技术方案，所述排泥管的管径为DN200~300mm，排泥管上的管体设有孔洞，确定排泥管的管体断面上互相垂直的两条线，在一条线上对称区域取点开孔为一组，在间隔200mm的断面上另一条线对称区域取点开孔为一组，依次循环分组开孔，孔洞的直径为20~30mm。
作为本实用新型优选的技术方案，所述布水渠与集水渠，靠近湿地处理区的一侧墙体设有两排溢水口，交替布置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
（1）本实用新型对传统的人工湿地进行改造，新增湿地内部污泥收集与排出系统，能定期排出湿地内部污泥，缓解人工湿地长期运行造成的堵塞问题，使人工湿地保持最佳的处理能力，提高污水治理效果，延长其使用寿命。
（2）本实用新型两个湿地处理区单元共用一个排泥渠，减少投资；可通过调整湿地处理区单元的数量和尺寸大小，按照串联或者并联的组合方式，以适用于不同的处理规模。
（3）本实用新型水平推流人工湿地系统操作简单、防堵塞效果显著、工程实用价值高，便于推广应用。
附图说明
图1为本实用新型中水平推流人工湿地系统平面布置图；
图2为本实用新型中水平推流人工湿地系统结构示意图；
图3为图2中A的局部放大图；
图4为排泥渠内的结构示意图；
图5为本实用新型中格宾石笼网结构示意图；
图6为本实用新型中布水渠布水系统结构示意图；
图7a为本实用新型中排泥管上的孔洞布置结构示意图；
图7b为本实用新型中排泥管沿轴向分半后内侧结构示意图；
图7c为本实用新型中排泥管沿轴向分半后外侧结构示意图；
图中：1-进水管，2-布水渠，3-湿地处理区，4-集水渠，5-出水管，6-排泥管，7-排泥渠，8-污泥存储池，9-导流通气反冲管，10-卵石格宾石笼层，11-核心净化基质层，12-水生植物，13-防渗层，14-V型集泥槽，15-附载微生物陶粒模块，16-排泥管阀门，17-钢丝，18-孔洞，19-溢水口。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1~图7c示出了本实用新型一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统的具体实施方式。参阅图1~图7c，该水平推流人工湿地系统包括：进水管1、布水渠2、湿地处理区3、集水渠4、出水管5，废水从进水管1经布水渠2进入湿地处理区3，经湿地处理区3净化处理后流入集水渠4内，再通过出水管5排出至进一步净化处理系统中。参考图2，所述湿地处理区3底部排列若干个V型集泥槽14，V型集泥槽14垂直于水流方向布置，与布水渠2平行排列，所述V型集泥槽14底部中心设有排泥管6，排泥管6的管体上设有孔洞18，用于收集污泥并排出，所述排泥管6在垂直方向设置有导流通气反冲管9，导流通气反冲管9的作用是将底部与外部空气连通，在排泥管6的一端设有排泥管阀门16并与排泥渠7相通，另一端靠近湿地处理区3的侧壁，排泥管6收集的污泥经排泥管阀门16排出至排泥渠7中，排泥渠7与污泥存储池8连通。其中，排泥管阀门16可以采用蝶阀阀门。
本实用新型水平推流人工湿地运行过程中，定期打开排泥渠7内排泥管阀门16，利用静水压力排出人工湿地处理区3内部污泥至排泥渠7，最后排入污泥存储池8中；在污泥存储池8中沉淀后的污水回布水渠2再次进入湿地处理区3净化，污泥清送至垃圾填埋场。
参阅图1，在本实施例中，两个所述湿地处理区单元3共用一个排泥渠7，达到减少投资的目的。实际应用时，可通过调整湿地处理区单元的数量和尺寸大小，将本实用新型的水平推流人工湿地系统按照串联或者并联的组合方式，以适用于不同的处理规模。
参阅图2和图3，在本实施例中，所述湿地处理区3从下往上依次是V型集泥槽14、防渗层13、大块鹅卵石层、卵石格宾石笼层10、核心净化基质层11，所述核心净化基质层表面种植水生植物12。对于靠近布水渠2和集水渠4的湿地处理区3，为了防止杂物堵塞布水口、集水口，防渗层13与核心净化基质层11中间设置卵石格宾石笼层10。
参阅2和图5，在本实施例中，所述卵石格宾石笼层10的厚度为200~400mm，所述卵石格宾石笼层10由格宾石笼及填充在格宾石笼中的填料组成，所述格宾石笼是一种使用优质镀锌钢丝17，经机械编织成六角网片组合而成的箱式结构体，长1~3m，宽1~2m，高0.2~0.4m；所述六角网片中镀锌钢丝17缠绕的边长为5~7mm，无缠绕的边长为7~10mm；石笼网中填料可选用块石、鹅卵石，质地均匀、无裂隙、未风华，粒径控制在15~30cm达到80%以上。
在本实施例中，所述核心净化基质层11厚度为800~1200mm，由粒径15~30mm的砾石、钢渣、玉米芯按体积比8:1:1混合而成。作为本实用新型的另一种实施方式，所述核心净化基质层11表层在间隔1.5m*1.5m的位置设有附载微生物陶粒模块15，所述附载微生物陶粒模块15是由塑料网格制成的空心状模块，内装有微生物载体陶粒填料，粒径8~15mm，所述附载的微生物种类为硝化细菌、反硝化芽孢杆菌、水生黄杆菌、光合细菌和酵母菌的混合菌剂。
作为本实用新型的一种实施方式，所述水生植物12为芦苇、花叶芦竹、西伯利亚鸢尾、黄菖蒲中的一种或多种，种植密度为12~24株/m2，株高为60~150cm，根系带土。
作为本实用新型的一种实施方式，所述V型集泥槽14是钢筋混凝土结构，两边坡度设置为5%~8%，中心为集泥槽，整体呈V型结构，实现污泥的流动收集。作为本实用新型的另一种实施方式，所述V型集泥槽14上方铺设规格为350g/m2的HDPE防渗土工膜后，用大块鹅卵石填满，构成大块鹅卵石层。
参阅图7a~7c，所述排泥管6的管径为DN200~300mm，排泥管6上的管体设有孔洞18，四周交替开孔，换句话说，确定排泥管6的管体断面上互相垂直的两条线，在一条线上对称区域取点开孔为一组，在间隔200mm的断面上另一条线对称区域取点开孔为一组，依次循环分组开孔，孔洞18的直径为20~30mm。实际应用时，可通过调整排泥管6的数量、管径以及孔洞大小，以适用于不同进水水质、水量、湿地单元大小的变化情况。
参阅图6，所述布水渠2与集水渠4，为了达到均匀配水，靠近湿地处理区3的一侧墙体设有两排溢水口19，交替布置，两排间距50~70cm；上排溢水口与渠顶距离为20~30cm，下排溢水口与渠底距离为40~50cm；所述的溢水口单元尺寸为10*50cm，溢水口间距为50cm。集水渠4的集水系统与布水渠2的布水系统相同。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，包括：进水管、布水渠、湿地处理区、集水渠、出水管，其特征在于，所述湿地处理区底部排列若干个V型集泥槽，所述V型集泥槽底部中心设有排泥管，排泥管的管体上设有孔洞，所述排泥管在垂直方向设置有导流通气反冲管，在排泥管的一端设有排泥管阀门并与排泥渠相通，排泥渠与污泥存储池连通。
2.根据权利要求1所述的一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，其特征在于，排泥管阀门可以采用蝶阀阀门。
3.根据权利要求1所述的一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，其特征在于，两个所述湿地处理区单元共用一个排泥渠。
4.根据权利要求1所述的一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，其特征在于，所述湿地处理区从下往上依次是V型集泥槽、防渗层、大块鹅卵石层、卵石格宾石笼层、核心净化基质层，所述核心净化基质层表面种植水生植物。
5.根据权利要求4所述的一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，其特征在于，所述卵石格宾石笼层的厚度为200~400mm，所述卵石格宾石笼层由格宾石笼及填充在格宾石笼中的填料组成，所述格宾石笼是一种使用优质镀锌钢丝，经机械编织成六角网片组合而成的箱式结构体，所述六角网片中镀锌钢丝缠绕的边长为5~7mm，无缠绕的边长为7~10mm；石笼网中填料可选用块石、鹅卵石。
6.根据权利要求4所述的一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，其特征在于，所述核心净化基质层厚度为800~1200mm，由粒径15~30mm的砾石、钢渣、玉米芯按体积比8:1:1混合而成。
7.根据权利要求4所述的一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，其特征在于，所述核心净化基质层表层在间隔1.5m*1.5m的位置设有附载微生物的陶粒模块，所述附载微生物的陶粒模块是由塑料网格制成的空心状模块，内装有微生物载体陶粒填料，粒径8~15mm，所述附载的微生物种类为硝化细菌、反硝化芽孢杆菌、水生黄杆菌、光合细菌和酵母菌的混合菌剂。
8.根据权利要求4所述的一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，其特征在于，所述水生植物为芦苇、花叶芦竹、西伯利亚鸢尾、黄菖蒲中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，其特征在于，所述V型集泥槽是钢筋混凝土结构，两边坡度设置为5%~8%，中心为集泥槽，所述V型集泥槽上方铺设HDPE防渗土工膜后，用大块鹅卵石填满。
10.根据权利要求1所述的一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统，其特征在于，所述排泥管的管径为DN200~300mm，排泥管上的管体设有孔洞，确定排泥管的管体断面上互相垂直的两条线，在一条线上对称区域取点开孔为一组，在间隔200mm的断面上另一条线对称区域取点开孔为一组，依次循环分组开孔，孔洞的直径为20~30mm，所述布水渠与集水渠靠近湿地处理区的一侧墙体设有两排溢水口，交替布置。
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| CN107662979A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-06 | 郑州大学 | 一种实用型排泥及防堵塞的水平推流人工湿地系统 |
| CN114436395A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-06 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 包埋载体填料循环装置、污水处理系统和污水处理方法 |
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