CN211570396U

CN211570396U - 一种节能高效的污水处理系统

Info

Publication number: CN211570396U
Application number: CN201922319029.7U
Authority: CN
Inventors: 莫德清; 段钧元; 严若瑾; 温新颖; 李武超; 任恩伯
Original assignee: Guilin University of Electronic Technology
Current assignee: Guilin University of Electronic Technology
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-09-25
Anticipated expiration: 2029-12-20

Abstract

本实用新型公开了一种节能高效的污水处理系统，由自控气提式节能大循环污水处理系统和人工湿地处理系统组成，自控气提式节能大循环污水处理系统包括一处理池，其内部被分隔成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ反应区，各反应区中相邻两个区之间有通水孔；在Ⅰ、Ⅱ反应区中有生物填料；Ⅲ反应区被分隔成气提区、主反应区和次反应区，气提区与主反应区以第一横向通道连通，气提区和次反应区以第二横向通道连通，主反应区和次反应区以纵向通道连通；主反应区中有曝气管，气提区中有气提管，它们均与供气设备连通；Ⅳ反应区中有污泥管，污泥管导通至Ⅰ、Ⅱ反应区且导通路径上设有阀门；在Ⅳ反应区和次反应区之间有连通管。污水经本实用新型所述系统处理后出水水质高。

Description

一种节能高效的污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及涉及污水处理系统，具体涉及一种节能高效的污水处理系统。

背景技术

污水处理一直是当今社会较难解决的问题之一，例如日常生活中产生的污水，因含有大量的有机物，如果将其直接排放，不仅会引发一系列的环境问题，对污水管网也会造成相当大的压力。

目前，我国乡镇市政基础设施落后，起点较低，资金短缺，无环保管理人员，导致以村镇污水处理设施的建设受到一定阻碍。考虑到乡镇污水的现状，采用投资规模小、管理简单易行的生态型污水处理方式仍旧是首选技术，主要为氧化沟工艺、人工湿地技术、人工快渗技术及其他生物法的综合应用。但目前尚未见有采用自控气提式大循环处理污水结合人工湿地同时对污水进行处理的模式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种无需专人值守，出水水质符合地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水标准的节能高效的污水处理系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种节能高效的污水处理系统，由自控气提式节能大循环污水处理系统和人工湿地处理系统组成，所述自控气提式节能大循环污水处理系统的出水进入人工湿地处理系统；自控气提式节能大循环污水处理系统包括一处理池，该处理池内部由来水方向至出水方向被隔离物分隔形成四个区域，依次为Ⅰ反应区、Ⅱ反应区、Ⅲ反应区和Ⅳ反应区，在Ⅰ反应区、Ⅱ反应区、Ⅲ反应区和Ⅳ反应区中相邻两个区之间的隔离物上部设有将前一区的污水自流至后一区的通水孔，Ⅰ反应区连接进水管，Ⅳ反应区连接出水管和排泥管；其中：

所述Ⅰ反应区和Ⅱ反应区中均设有生物填料；

所述Ⅲ反应区被隔离物分隔形成气提区、主反应区和次反应区，所述气提区与主反应区通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第一横向通道连通，该第一横向通道的顶端面与Ⅲ反应区的高度齐平；所述气提区和次反应区通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第二横向通道连通，该第二横向通道的底端面与Ⅲ反应区的底端面重合；所述主反应区和次反应区通过一贯穿两者之间隔离物纵向高度的纵向通道连通；所述主反应区中设置有曝气管，气提区中设置有气提管，所述Ⅱ反应区和Ⅲ反应区之间的通水孔设置于Ⅱ反应区和气提区之间的隔离物上部；

所述Ⅳ反应区的底部呈倒锥台形，污泥沉降于Ⅳ反应区的底部，在Ⅳ反应区中设置有污泥管，所述污泥管的一端伸入Ⅳ反应区的底部，其另一端经三通分别导通至Ⅰ反应区和Ⅱ反应区；在污泥管连通至第Ⅰ反应区和Ⅱ反应区的管道路径上分别设置有控制进入第Ⅰ反应区和Ⅱ反应区流量的阀门；所述Ⅲ反应区和Ⅳ反应区之间的通水孔设置于Ⅲ反应区的次反应区和Ⅳ反应区之间的隔离物上部；在Ⅳ反应区和Ⅲ反应区的次反应区之间设置有贯穿两者之间的隔离物以实现两者连通的连通管；

所述曝气管和气提管的进气端均与供气设备连通。

上述技术方案中，进入Ⅰ反应区的污水为经过格栅井及调节池均质均量(即对池内水质进行充分混合，并使出水水量均匀)后的污水。

上述技术方案中，所述的隔离物可以是用水泥砂浆砌成的墙或者是隔板(不锈钢或其它金属材质)。所述第一横向通道的高度通常为400～500mm；第二横向通道的高度通常为250～350mm；纵向通道的长通常为主反应区和次反应区隔离物长度的20～30％。

通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第一横向通道连通，该第一横向通道的顶端面与Ⅲ反应区的高度齐平；所述气提区和次反应区通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第二横向通道连通，该第二横向通道的底端面与Ⅲ反应区的底端面重合；所述通过一贯穿两者之间隔离物纵向高度的纵向通道连通；

上述技术方案中，通过在Ⅰ反应区和Ⅱ反应区设置生物填料达到提高污水的生物降解反应速率的目的。所述的生物填料为现有技术中的常规选择，优选为生物触媒。

上述技术方案中，所述设置于污泥管管道路径上分别控制进入第Ⅰ反应区和Ⅱ反应区流量的阀门为自动控制阀门。

上述技术方案中，所述的供气设备为风机。

上述技术方案中，所述人工湿地处理系统的结构为现有技术中的常规选择，如可以是潜流、垂直流和表面流等中一种或多种型态构成。本申请中优选人工湿地处理系统包括相互串联的垂直流人工湿地处理池和潜流人工湿地处理池，其中：

所述的垂直流人工湿地处理池设置于系统的进水端，潜流人工湿地处理池设置于系统的出水端，所述垂直流人工湿地处理池的入水管与自控气提式节能大循环污水处理系统中Ⅳ反应区上的出水管连通，经人工湿地处理系统处理的水由潜流人工湿地处理池上的排水管流出；

所述垂直流人工湿地处理池中的填料由下至上依次为粗粒径填料层、中粒径填料层和细粒径填料层；

所述潜流人工湿地处理池中的填料由左至右依次为粗料层、中料层和粗料层，在此三种填料层的上方还设有一层细料层。

上述技术方案中，所述垂直流人工湿池处理池和潜流人工湿池处理池之间有隔离物(实体墙)间隔，所述的垂直流人工湿池处理池和潜流人工湿池处理池可以是长方体或其它不规划形状，优选呈长方体形，更优选人工湿地处理池的长宽比大于或等于2:1。所述的垂直流人工湿地处理池中还设有布水管A、集水管A和空气连通管，其中，集水管A的一端与空气连通管连通，另一端与潜流人工湿地处理池中的布水管B连通。优选地，将布水管A设置于垂直流人工湿地处理池的上部，将集水管A设置于垂直流人工湿地处理池的中下部；更优选地，是将布水管A设置于垂直流人工湿地处理池中的细粒径填料中，将集水管A设置于垂直流人工湿地处理池中的粗粒径填料层中。优选地，将布水管B设置于潜流人工湿地处理池最左端的粗料层的中下部，排水管优选设置于潜流人工湿池处理池的上部；更优选地，是将布水管B设置于潜流人工湿地处理池最左端的粗料层中靠近底部的位置，将排水管设置于潜流人工湿池处理池中的细料层中；在潜流人工湿地处理池中，还设有用于收集经过处理的水的集水管B，该集水管B设置于最右端的粗料层中，该集水管B的一端与排水管连通。本申请中，垂直流人工湿地优选采用低扬头水压自动旋转布水。所述的集水管A优选采用主管两边分支线管的形式，各分支线管为穿孔管，各分支线管与主管的分布优选呈“丰”字型，用于复氧，同时收集水汇入主管；由于主管的一端与空气连通管连通，另一端穿过垂直流人工湿池处理池和潜流人工湿池处理池之间的实体墙与潜流人工湿池处理池中的布水管B连通，因而实现垂直流人工湿池处理池的集水层、潜流人工湿池处理池的配水层均与大气连通，有效补集氧气，使整个系统形成不同的溶解氧梯度。所述的集水管B同样采用主管两边分支线管的形式，各分支线管为穿孔管，各分支线管与主管的分布优选呈“T”字型，有利于收集经过中料层除磷后的水，其中主管与排水管连通，将收集的经过系统处理的水由排水管排出。在垂直流人工湿池处理池和潜流人工湿池处理池的最上层的填料层中均种有挺水植物，植物种类可根据当地气候特征进行选择，优选种植再力花、芦荻等当地水生植物，可种植一种或多种混种，间距以每平方米不超过9株为宜。

上述技术方案中，在垂直流人工湿地处理池中，粗粒径填料层的填料优选为粒径为40～60mm的钾长石，中粒径填料层的填料优选为粒径为20～40mm的钾长石，细粒径填料层的填料优选为粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂的组合；细粒径填料层的填料组成中，粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂的重量比可以是任意配比，优选为50～70：30～50。在潜流人工湿地处理池中，粗料层的填料优选为粒径为40～60mm的钾长石，中料层的填料优选为粒径为20～40mm的钾长石，细料层的填料优选为粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂的组合；在细料层的填料组成中，粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂的重量比可以是任意配比，优选为50～70：30～50。

上述技术方案中，在垂直流人工湿地处理池中，粗粒径填料层的高度优选为200～250mm，中粒径填料层的高度优选为400～500mm，细粒径填料层的高度优选为100～150mm；更优选粗粒径填料层的高度为200mm，中粒径填料层的高度为450mm，细粒径填料层的高度为180mm。在潜流人工湿地处理池中，粗料层从左至右跨越的距离优选为250～350mm；所述粗料层、中料层和粗料层的高度相同，均为600～750mm，所述细料层的高度优选为100～150mm；更优选粗料层从左至右跨越的距离为300mm；所述粗料层、中料层和粗料层的高度相同，均为650mm，所述细料层的高度优选为180mm。

与现有技术相比，本实用新型的特点在于：

1、本实用新型所述系统组成之一的自控气提式节能大循环污水处理系统采用气提方式进行污泥回流，配置自动控制阀门，无需专人值守，从而有效地解决农村污水处理运营存在的人员问题；另一方面，通过提方式达到水和污泥大循环，无须回流泵，生产成本低。

2、本实用新型所述系统组成之一的自控气提式节能大循环污水处理系统的Ⅲ反应区中，除在主反应区有溶解空气外，同时增加了大循环气提区，使得主要回流比可达到400％，远高于现有城镇污水厂的200％，这样更有利于进水水质变化对反应区生物活性的冲击。

3、本实用新型所述系统组成之一的自控气提式节能大循环污水处理系统的Ⅲ反应区中的主反应区空气流量少但空气溶解度高，有效降低能耗。

4、经过自控气提式节能大循环污水处理系统和人工湿地处理系统先后处理污水，出水水质优于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水标准。

附图说明

图1为本实用新型所述的节能高效的污水处理系统的一种实施方式的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖示图；

图3为图1所示实施方式中人工湿地处理系统的结构示意图。

图中标号为：

1进水管，2Ⅰ反应区，3生物触媒，4通水孔，5Ⅱ反应区，6污泥管，7气提区，8次反应区，9主反应区，10纵向通道，11Ⅳ反应区，12出水管，13供气设备，14排泥管，15气提管，16人工湿地处理系统，17排水管，18连通管，19第二横向通道，20第一横向通道，21曝气管，22空气连通管，23入水管，24布水管A，25细粒径填料层，26垂直流人工湿地处理池，27潜流人工湿地处理池，28挺水植物，29细料层，30集水管B，31粗料层，32中料层，33布水管B，34中粒径填料层，35粗粒径填料层，36集水管A。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详述，以更好地理解本实用新型的内容，但本实用新型并不限于以下实施例。

实施例1：节能高效的污水处理系统

如图1-3所示，本实用新型所述的节能高效的污水处理系统，由自控气提式节能大循环污水处理系统和人工湿地处理系统16组成，所述自控气提式节能大循环污水处理系统的出水进入人工湿地处理系统16；其中：

所述的自控气提式节能大循环污水处理系统包括一处理池，该处理池内部由来水方向至出水方向被隔离物分隔形成四个区域，依次为Ⅰ反应区2、Ⅱ反应区5、Ⅲ反应区和Ⅳ反应区11，在Ⅰ反应区2、Ⅱ反应区5、Ⅲ反应区和Ⅳ反应区11中相邻两个区之间的隔离物上部设有将前一区的污水自流至后一区的通水孔4，Ⅰ反应区2的是上部连接进水管1，Ⅳ反应区11的上部连接出水管12，其底部连接排泥管14；其中：

所述Ⅰ反应区2和Ⅱ反应区5中均设置有生物触媒3；

所述Ⅲ反应区被隔离物分隔形成气提区7、主反应区9和次反应区8，所述气提区7与主反应区9通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第一横向通道20连通，该第一横向通道20的顶端面与Ⅲ反应区的高度齐平；所述气提区7和次反应区8通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第二横向通道19连通，该第二横向通道19的底端面与Ⅲ反应区的底端面重合；所述主反应区9和次反应区8通过一贯穿两者之间隔离物纵向高度的纵向通道10连通；所述主反应区9中设置有曝气管21，气提区7中设置有气提管15，所述Ⅱ反应区5和Ⅲ反应区之间的通水孔4设置于Ⅱ反应区5和气提区7之间的隔离物上部；

所述Ⅳ反应区11的底部呈倒锥台形，污泥沉降于Ⅳ反应区11的底部，在Ⅳ反应区11中设置有污泥管6，所述污泥管6的一端伸入Ⅳ反应区11的底部，其另一端经三通分别导通至Ⅰ反应区2和Ⅱ反应区5；在污泥管6连通至第Ⅰ反应区2和Ⅱ反应区5的管道路径上分别设置有控制进入第Ⅰ反应区2和Ⅱ反应区5流量的自动控制阀门；所述Ⅲ反应区和Ⅳ反应区11之间的通水孔4设置于Ⅲ反应区的次反应区8和Ⅳ反应区11之间的隔离物上部；在Ⅳ反应区11和Ⅲ反应区的次反应区8之间设置有贯穿两者之间的隔离物以实现两者连通的连通管18；

所述曝气管21和气提管15的进气端均与风机的出气端连通；

所述人工湿地处理系统16由垂直流人工湿地处理池26和潜流人工湿地处理池27组成，所述的垂直流人工湿池处理池和潜流人工湿池处理池之间有实体墙间隔，垂直流人工湿地处理池26和潜流人工湿地处理池27呈串联结构，所述的垂直流人工湿地处理池26设置于系统(即人工湿地处理系统16，下同)的进水端，潜流人工湿地处理池27设置于系统的出水端，所述垂直流人工湿地处理池26的入水管23与自控气提式节能大循环污水处理系统中Ⅳ反应区11上的出水管12连通，经人工湿地处理系统16处理的水由潜流人工湿地处理池27上的排水管17流出；其中：

所述垂直流人工湿地处理池26中填充有填料，填料由上、中、下三层构成，填料由下至上依次为粗粒径填料层35(集水层)、中粒径填料层34(除磷层)和细粒径填料层25(植物种植层及配水层)，其中，粗粒径填料层35的填料为粒径为40～60mm的钾长石，中粒径填料层34的填料为粒径为20～40mm的钾长石，细粒径填料层25的填料为粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂的组合物；所述粗粒径填料层35的高度通常为200～250mm，中粒径填料层34的高度通常为400～500mm，细粒径填料层25的高度通常为100～150mm；在垂直流人工湿地处理池26中设置有布水管A24、集水管A36和空气连通管22，其中，集水管A36设置于垂直流人工湿地处理池26中的粗粒径填料层35中，集水管A36采用主管两边分支线管的形式，各分支线管为穿孔管(主管不开孔)，各分支线管与主管的分布优选呈“丰”字型，构成集水管A36的主管的一端与所述的空气连通管22连通，另一端穿过垂直流人工湿池处理池和潜流人工湿池处理池之间的实体墙与潜流人工湿池处理池中的布水管B 33连通，从而实现垂直流人工湿池处理池的集水层、潜流人工湿池处理池的配水层均与大气连通，有效补集氧气，使整个系统形成不同的溶解氧梯度；布水管A24设置于垂直流人工湿地处理池26上部的细粒径填料中，且与垂直流人工湿地处理池26的入水管23相连通，布水管A24采用低扬头水压自动旋转布水；

所述潜流人工湿地处理池27中填充有填料，填料总体来说分为上、下两层，其中上层为细料层29(植物种植层)，下层填料由左至右又可依次分为粗料层31、中料层32和粗料层31三层，其中最左端的粗料层31为配水层，最右端的粗料层31为集水层，中间的中料层32为除磷层；所述粗料层31的填料为粒径为40～60mm的钾长石，中料层32的填料为粒径为20～40mm的钾长石，细料层29的填料为粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂的组合；所述最左端的粗料层31和最右端的粗料层31它们从左至右跨越的距离相同，优选为250～350mm，最左端的粗料层31和最右端的粗料层31之间的距离则为填充中料层32所占的跨度；所述构成整个下层的粗料层31、中料层32和粗料层31的高度应相同，一般情况下均为600～750mm，而所述细料层29的高度通常为100～150mm；在潜流人工湿地处理池27的中上部设置有排水管17，优选设置在潜流人工湿地处理池27中的细料层29中。在潜流人工湿地处理池27最左端的粗料层31中设置有布水管B 33，该布水管B 33与垂直流人工湿地处理池26中的集水管A 36的主管连通，该布水管B 33采用总管两边分支线管的形式，各支线管为穿孔管，各支线管与总管的分布优选呈“王”字型；在潜流人工湿地处理池27中最右端的粗料层31中设置有集水管B 30，该集水管B 30同样采用主管两边分支线管的形式，各分支线管为穿孔管(主管不开孔)，各分支线管与主管的分布优选呈“T”字型，以有利于收集经过中料层32除磷后的水，其中集水管B 30的主管与排水管17连通，将收集的经过系统处理的水由排水管17排出。

上述实施方式中，所述的隔离物可以是用水泥砂浆砌成的墙或者是隔板。进入自控气提式节能大循环污水处理系统Ⅰ反应区2的污水为经过格栅井及调节池均质均量(即对池内水质进行充分混合，并使出水水量均匀)后的污水。所述的垂直流人工湿池处理池和潜流人工湿池处理池可以是长方体或其它不规划形状，优选呈长方体形，更优选人工湿地处理池的长宽比大于等于2:1。所述垂直流人工湿池处理池的细粒径填料层25的填料组成中，粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂的重量比优选为50～70：30～50；所述潜流人工湿池处理池的细料层29的填料组成中，粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂的重量比优选为50～70：30～50。在垂直流人工湿池处理池和潜流人工湿池处理池的最上层的填料层中均种有挺水植物28，植物种类可根据当地气候特征进行选择，优选种植再力花、芦荻等当地水生植物，可种植一种或多种混种，间距以每平方米不超过9株为宜。

以上为节能高效的污水处理系统的整体结构，结合该整体结构进行污水处理的过程如下：

生活污水经过格栅井、调节池均质均量(即对池内水质进行充分混合，并使出水水量均匀)后通过进水管1进入Ⅰ反应区2，污水由上至下流动逐步充满Ⅰ反应区2，并由Ⅰ反应区2中的生物触媒3对污水进行消化处理。之后，污水通过Ⅰ反应区2和Ⅱ反应区5之间的通水孔4进入Ⅱ反应区5并逐步充满Ⅱ反应区5，同时由Ⅱ反应区5中的生物触媒3对污水进行消化处理。经Ⅱ反应区5处理的污水经Ⅱ反应区5和Ⅱ反应区5之间的通水孔4进入Ⅲ反应区中的气提区7，同时，该过程中风机向曝气管21和气提管15中输送气体，污水在落入气提区7中并积累一定量时，污水在气提管15中气体的作用下经第一横向通道20翻滚至主反应区9，主反应区9的污水再经由纵向通道10流至次反应区8，次反应区8中的污水再经由第二横向通道19回流至气提区7，在Ⅲ反应区中通过各区域大循环作用使污水与氧气充分接触反应。经过Ⅲ反应区中各区域循环处理的污水由Ⅲ反应区的次反应区8和Ⅳ反应区11之间的隔离物上部通水孔4进入Ⅳ反应区11，同时，Ⅲ反应区中的污水及污泥也会经由连通管18进入Ⅳ反应区11。在Ⅳ反应区11中，污泥沉降于Ⅳ反应区11的倒锥台形底部，通过控制自动控制阀门的启闭使Ⅰ反应区2或Ⅱ反应区5与Ⅳ反应区11之间形成压差，进而实现将沉降于Ⅳ反应区11底部的污泥回流至Ⅰ反应区2或Ⅱ反应区5中与污水接触，提高反应效果。经过节能高效的污水处理系统处理的污水由Ⅳ反应区11上的出水管12流出并经由垂直流人工湿地处理池26的入水管23进入布水管A 24，布水管A 24接低扬头水压自动旋转布水器对垂直流人工湿地处理池26进行布水，从低扬头水压自动旋转布水器出来的污水浇淋植物后，依次经过垂直流人工湿地处理池26的上层、中层和下层，流入集水管A 36的分支线管再汇集到集水管A36的主管；污水沿集水管A 36的主管进入潜流人工湿地处理池27中的布水管B33，水流沿水平及上向流经过中料层32后由集水管B 30的各分支线管收集进入集水管B 30的主管，最后经由潜流人工湿地处理池27上的排水管17进行排放。

实施例2：采用实施例1所述系统处理农村污水

在实施应用中，将实施例1所述系统中自控气提式节能大循环污水处理系统的规格设计为6.0m×3.0m×3.0m(长×宽×高)，分隔各区的隔离物的高度均为3.0m。其中I反应区、Ⅱ反应区5长各为1m；Ⅲ反应区中气提区7的长为1m、宽为1m，第一横向通道20的高度为500mm；次反应区8的长为1.5m、宽为1m，第二横向通道19的高度为300mm；主反应区9的长为4m、宽为2m，纵向通道10的长为1m；Ⅳ反应区11长为1.5m、宽为1m。I反应区和Ⅱ反应区5中设置的生物触媒3为立体填料，I反应区和Ⅱ反应区5的填充量分别为1m³和1m³。实施例1所述系统中人工湿地处理系统16设计为：垂直流人工湿地处理池26 8m×4m×1m(长×宽×高)，所述粗粒径填料层35的填料为粒径为40～60mm的钾长石(成分如下述表1所示，下同)，中粒径填料层34的填料为粒径为20～40mm的钾长石，细粒径填料层25的填料为由粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂按50：50的重量比组成。潜流人工湿地处理池27 8m×4m×1m(长×宽×高)，所述粗料层31的填料为粒径为40～60mm的钾长石，中料层32的填料为粒径为20～40mm的钾长石，细料层29的填料由粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂按50：50的重量比组成。在垂直流人工湿池处理池和潜流人工湿池处理池的最上层的填料层中均种有芦荻，间距为每平方米8株。

表1：

在曝气量0.34m³/min，HRT(水力停留时间)16h的情况下，进水的各参数为：Q：50m³/d；CODcr：320mg/L；NH₃-N：25mg/L；TP：3mg/L；TN：32mg/L。

经过上述系统进行处理后，出水水质的参数为：CODcr：28mg/L；NH₃-N：1.3mg/L；TP：0.28mg/L；TN：1.4mg/L，运行时间：6个月；去除率分别为：CODcr：91.3％；NH₃-N：94.8％；TP：90.7％；TN：95.6％。

Claims

1.一种节能高效的污水处理系统，由自控气提式节能大循环污水处理系统和人工湿地处理系统(16)组成，所述自控气提式节能大循环污水处理系统的出水进入人工湿地处理系统(16)；所述自控气提式节能大循环污水处理系统包括一处理池，该处理池内部由来水方向至出水方向被隔离物分隔形成四个区域，依次为Ⅰ反应区(2)、Ⅱ反应区(5)、Ⅲ反应区和Ⅳ反应区(11)，在Ⅰ反应区(2)、Ⅱ反应区(5)、Ⅲ反应区和Ⅳ反应区(11)中相邻两个区之间的隔离物上部设有将前一区的污水自流至后一区的通水孔(4)，Ⅰ反应区(2)连接进水管(1)，Ⅳ反应区(11)连接出水管(12)和排泥管(14)；其特征在于：

所述Ⅰ反应区(2)和Ⅱ反应区(5)中均设有生物填料；

所述Ⅲ反应区被隔离物分隔形成气提区(7)、主反应区(9)和次反应区(8)，所述气提区(7)与主反应区(9)通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第一横向通道(20)连通，该第一横向通道(20)的顶端面与Ⅲ反应区的高度齐平；所述气提区(7)和次反应区(8)通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第二横向通道(19)连通，该第二横向通道(19)的底端面与Ⅲ反应区的底端面重合；所述主反应区(9)和次反应区(8)通过一贯穿两者之间隔离物纵向高度的纵向通道(10)连通；所述主反应区(9)中设置有曝气管(21)，气提区(7)中设置有气提管(15)，所述Ⅱ反应区(5)和Ⅲ反应区之间的通水孔(4)设置于Ⅱ反应区(5)和气提区(7)之间的隔离物上部；

所述Ⅳ反应区(11)的底部呈倒锥台形，污泥沉降于Ⅳ反应区(11)的底部，在Ⅳ反应区(11)中设置有污泥管(6)，所述污泥管(6)的一端伸入Ⅳ反应区(11)的底部，其另一端经三通分别导通至Ⅰ反应区(2)和Ⅱ反应区(5)；在污泥管(6)连通至第Ⅰ反应区(2)和Ⅱ反应区(5)的管道路径上分别设置有控制进入第Ⅰ反应区(2)和Ⅱ反应区(5)流量的阀门；所述Ⅲ反应区和Ⅳ反应区(11)之间的通水孔(4)设置于Ⅲ反应区的次反应区(8)和Ⅳ反应区(11)之间的隔离物上部；在Ⅳ反应区(11)和Ⅲ反应区的次反应区(8)之间设置有贯穿两者之间的隔离物以实现两者连通的连通管(18)；

所述曝气管(21)和气提管(15)的进气端均与供气设备(13)连通。

2.根据权利要求1所述的节能高效的污水处理系统，其特征在于：所述的生物填料为生物触媒(3)。

3.根据权利要求1所述的节能高效的污水处理系统，其特征在于：所述的供气设备(13)为风机。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的节能高效的污水处理系统，其特征在于：所述的人工湿地处理系统(16)包括相互串联的垂直流人工湿地处理池(26)和潜流人工湿地处理池(27)，其中：

所述的垂直流人工湿地处理池(26)设置于系统的进水端，潜流人工湿地处理池(27)设置于系统的出水端，所述垂直流人工湿地处理池(26)的入水管(23)与自控气提式节能大循环污水处理系统中Ⅳ反应区(11)上的出水管(12)连通，经人工湿地处理系统(16)处理的水由潜流人工湿地处理池(27)上的排水管(17)流出；

所述垂直流人工湿地处理池(26)中的填料由下至上依次为粗粒径填料层(35)、中粒径填料层(34)和细粒径填料层(25)；

所述潜流人工湿地处理池(27)中的填料由左至右依次为粗料层(31)、中料层(32)和粗料层(31)，在此三种填料层的上方还设有一层细料层(29)。

5.根据权利要求4所述的节能高效的污水处理系统，其特征在于：所述垂直流人工湿地处理池(26)中还设有布水管A(24)、集水管A(36)和空气连通管(22)，所述集水管A(36)的一端与空气连通管(22)连通，另一端与潜流人工湿地处理池(27)中的布水管B(33)连通。

6.根据权利要求5所述的节能高效的污水处理系统，其特征在于：所述的集水管A(36)位于垂直流人工湿地处理池(26)的中下部。

7.根据权利要求5所述的节能高效的污水处理系统，其特征在于：所述的布水管B(33)位于潜流人工湿地处理池(27)的中下部。

8.根据权利要求4所述的节能高效的污水处理系统，其特征在于：所述垂直流人工湿地处理池(26)中，粗粒径填料层(35)的填料为粒径为40～60mm的钾长石，中粒径填料层(34)的填料为粒径为20～40mm的钾长石，细粒径填料层(25)的填料为粒径为5～10mm的钾长石和粒径为2～6mm的石英砂的组合。

9.根据权利要求4所述的节能高效的污水处理系统，其特征在于：所述垂直流人工湿地处理池(26)中，粗粒径填料层(35)的高度为200～250mm，中粒径填料层(34)的高度为400～500mm，细粒径填料层(25)的高度为100～150mm。

10.根据权利要求4所述的节能高效的污水处理系统，其特征在于：所述潜流人工湿地处理池(27)中，粗料层(31)从左至右跨越的距离为250～350mm；所述粗料层(31)、中料层(32)和粗料层(31)的高度相同，均为600～750mm，所述细料层(29)的高度为100～150mm。