一种虹吸式复合垂直潜流人工湿地
技术领域
本实用新型涉及一种虹吸式复合垂直潜流人工湿地,属生态保护技术领域。
背景技术
水污染导致水环境的恶化,直接影响人们的生产和生活。污水处理技术与工艺的研究和开发一直处于不断的前进过程中。随着污水处理工艺或技术的不断改进和发展,传统的生物法、生态法等技术与工艺,在时间或空间上,其局限性已凸显。
人工湿地高效的去除污水污染物以及经济的运作模式,使得人工湿地得到广泛应用。与其它污水处理工艺相比,人工湿地处理污水具有诸多优势:出水稳定、建造及运转费用低、维护简单、处理效率高,并且适用面广、对负荷变化的适用能力强。
在人工湿地的研究与应用中发现一定问题。例如,堵塞问题。堵塞是妨碍人工湿地长效运行的一大难题,严重影响了净化污水效果。积累的污染物堵塞基质孔隙,导致水力传导系数的下降、基质中氧气恢复减缓、理化环境恶化、造成微生物活性随之下降,最终使得污染物降解速率进一步变慢。
无论表面流、潜流还是垂直潜流人工湿地,在运行过程中,湿地处理系统均存在复氧能力不足问题,导致有机负荷剧增,严重影响湿地系统长效运行。
虹吸式复合潜流人工湿地,在运行模式上进行技术创新和设计改进,大幅度提高湿地污水处理系统复氧能力,极大降低湿地污水处理系统堵塞风险。
发明内容
本实用新型的目的是,为了改进现有湿地污水处理系统复氧能力不足问题、以及淤泥堵塞问题,使得湿地污水处理系统高效、长效、稳定运行;本实用新型提出一种虹吸式复合垂直潜流人工湿地。
本实用新型实现的技术方案如下,一种虹吸式复合垂直潜流人工湿地,分为上行池和下行池。上行池深度为下行池深度的3/4;在上行池的右外侧,等距离分布虹吸式排放管,排放管总流量略大于最大进水总流量。
所述下行池与上行池分别铺设有三层基质,从上至下第一基质层基质为粒径较小的生物陶粒,第二基质层基质为粒径较大的沸石,第三基质层基质为粒径大的鹅卵石。所述下行池的第一基质层、第二基质层与上行池的第一基质层、第二基质层被阻隔分开;下行池与上行池的第三基质层为整体连通,下行池污水通过连通口流向上行池。
所述下行池与上行池的底层淤泥随同水体从虹吸管排出。
所述下行池表层种植植物,在植物下面均匀布置布水管。
所述人工湿地的污水水位在湿地中周而复始高低起伏,空气随着污水水位的高低起伏,不断进出湿地,增加污水中的溶解氧含量,增强基质附着好氧微生物呼吸作用,达到污水好氧处理功效。
所述人工湿地利用虹吸作用,将沉积于湿地底层的淤泥及时、不断虹吸排出,使得污水处理过程中产生的淤积污泥不会长时间累积固化于湿地,有效解决湿地淤积堵塞问题,达到污水处理长效稳定运行。
本实用新型虹吸式复合潜流人工湿地,上行池与下行池表层均种植植物,所种植植物生物量大,吸收降解污染物质能力强。冬春季种植植物为酸模、夏秋季种植植物为巨菌草,有利于季节更替植物生长。
本实用新型的工作原理如下:本实用新型虹吸式复合垂直潜流人工湿地,在虹吸排放过程中,基质层的一部分始终处于空气中,基质附着好氧微生物对污水进行好氧处理;基质层的另外一部分处于缺氧状态,基质附着微生物对污水进行兼氧或厌氧处理;不同基质对污水污染物质进行吸附、吸收去除,表面植物对污水污染物质进行吸收去除。虹吸式复合垂直潜流人工湿地,在虹吸作用下,基质层淤泥及时、不断排出湿地,有效解决了淤泥沉积固化问题,从而有效解决湿地堵塞问题。虹吸式复合垂直潜流人工湿地,把生物法与生态法有机统一于污水处理中,并极大降低湿地堵塞风险。
本实用新型的有益效果是,本实用新型将人工湿地设计成下行池与上行池的构建,使得上行池深度为下行池深度的3/4,有利于湿地时间与空间上充分复氧,提高基质附着好氧微生物活性,增强污水污染物好氧降解的效率。本实用新型设计的排水技术,利用虹吸式排水管进行排水,有效利用虹吸作用,对湿地基质空隙中周而复始进行复氧,增加污水中的溶解氧含量,提高基质附着微生物的活性,增强生物处理污水效率。利用虹吸式排水管进行排水的同时,及时、连续、彻底的排放淤积污泥,极大解决了湿地污水处理系统堵塞问题。
附图说明
图1是本实用新型虹吸式复合垂直潜流人工湿地;
其中,1是植物;2是第一基质层;3是第二基质层;4是第三基质层;5是下行池;6是下行池与上行池连通口;7是上行池;8是虹吸式排放管。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式如图1所示。
本实施例一种虹吸式复合垂直潜流人工湿地,分为上行池7和下行池5。上行池深度为下行池深度的3/4;在上行池的右外侧,等距离分布虹吸式排放管8,排放管总流量略大于最大进水总流量。
所述下行池5与上行池7分别铺设有三层基质,从上至下第一基质层2基质为粒径较小的生物陶粒,第二基质层3基质为粒径较大的沸石,第三基质层4基质为粒径大的鹅卵石。所述下行池的第一基质层、第二基质层与上行池的第一基质层、第二基质层被阻隔分开;下行池与上行池的第三基质层为整体连通,下行池污水通过连通口6流向上行池。
所述下行池与上行池的底层淤泥随同水体从虹吸管排放管8排出。
由虹吸式复合潜流人工湿地处理污水整个流程可知,污水在经过前期的预处理后,污水通过下行池5的布水管进入湿地,下行池5表面种植的植物1对污水中的污染物质进行吸收降解。植物吸收污水中的氮、磷等污染物质,生长繁殖,待长到一定程度进行刈割。
污水经下行池5表面的植物1流向第一基质层2、第二基质层3,污水通过第三基质层4的连通口6进入上行池7;污水在上行池7中通过第二基质层3、第一基质层2得到进一步处理。基质层中的基质以及基质附着微生物通过一系列的物理、化学、生物等途径,如吸收、吸附、过滤、离子交换、络合反应等来去除污水中的氮、磷、有机物等污染物质。
上行池7水体水位达到表面的植物1根系处时,植物进一步吸收污水中的氮、磷等污染物质,生长繁殖,待长到一定程度进行刈割。
经过一系列处理后的污水经虹吸式排放管8排出湿地。淤积于湿地底层的淤泥经过虹吸管随同被处理的污水排出,及时、高效清除污水处理过程中产生的淤泥,极大降低湿地堵塞风险。
本实施例虹吸式复合垂直潜流人工湿地具有净化污水效果好、不易出现堵塞、提高处理系统复氧能力、增强好氧生物降解功效、结构简单易维护管理。