CN212127909U - 一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，包括工业污水厂尾水经提升泵提升至沉砂池后流入生态渠，再依次流入表面流人工湿地配水渠、表面流人工湿地、表面流人工湿地收水渠，稳定塘出水进入出水检查井，出水检查井出水达标排放入河。本实用新型经济适用性强、生态效益价值高，是一种专门用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，根据工业废水排放入河特点，将生态渠、表面流人工湿地、垂直潜流人工湿地、稳定塘相结合，既有效改善了流域水环境质量，实现了水生态环境保护。

Description

一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理领域，具体为一种专门用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统。

背景技术

工业废水排入河道时，主要存在以下两方面问题：工业废水经污水处理厂处理后，污染物很难进一步降低；工业污水处理厂排水水量大、可生化性差且水质极不稳定，直接排放入河时对周边水生态环境影响较大。

为有效提升河流入河水质，保障河流水质安全，本实用新型提供了一种运行稳定可靠、耐冲击负荷强的“生态渠+表面流人工湿地+垂直潜流人工湿地+稳定塘”组合工艺，充分考虑净化功能和生态景观功能，深度净化工业污水处理厂外排水，有效降低排放入河河流污染负荷，改善周边水生态环境。

发明内容

为了有效改善流域水环境质量，克服现有技术中存在的不足，本实用新型根据工业污水处理厂尾水污染物浓度低、污染负荷高的入河特点，将生态渠、表面流人工湿地、垂直潜流人工湿地、稳定塘相组合，以进一步降低工业废水入河污染物浓度，营造人水和谐的流域适宜水生态环境。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，其特征在于：包括工业污水厂尾水经提升泵房1中所设的提升泵2提升，由沉砂池进水管3经闸板4 进入沉砂池5，再经闸板流入生态渠6，然后经表面流人工湿地进水管7流入表面流人工湿地配水渠8，依次汇入表面流人工湿地9，而后进入表面流人工湿地收水渠10，其中8、9、10合建，表面流人工湿地收水渠10出水经垂直潜流人工湿地进水管11流入垂直潜流人工湿地配水渠12，出水依次流入垂直潜流人工湿地13和垂直潜流人工湿地收水渠14，同样12、13、14合建，垂直潜流人工湿地收水渠14出水经稳定塘进水管15流入稳定塘16，出水检查井17出水达标排放入河。

所述的生态渠6进水口处与沉砂池5连接，生态渠6底部从上至下依次附有种植土层21、粘土层22，渠中配置浮水植物18，具体为耐寒睡莲；渠中又配置挺水植物19，具体为西伯利亚鸢尾、美人蕉；渠中还配置了沉水植物20，具体为金鱼藻、狐尾藻、轮叶黑藻。

所述的表面流人工湿地9与表面流人工湿地配水渠8、表面流人工湿地收水渠10合建，前端设置可旋转进水弯头23，底部从上至下依次铺设粘土层(下敷设防水层工布)28、素土层30，同时配置湿地植物，如沉水植物(菹草、金鱼藻、狐尾藻、苦草、水车前、轮叶黑藻)24、浮水植物(耐寒睡莲)26、挺水植物(西伯利亚鸢尾)27，此外还设置了陶粒层25、混合基质(炉渣、砾石) 29和滗水石笼31。

所述的垂直潜流人工湿地13与垂直潜流人工湿地配水渠12、垂直潜流人工湿地收水渠14合建，池内从上至下依次铺设表面砾石层33、除磷基质层34、沸石层35、导水砾石层36、粘土层(下敷设防水土工布)37、素土层38，同时配置挺水植物32，具体为芦苇、再力花、香蒲、黄菖蒲、西伯利亚鸢尾、黄花鸢尾。

所述的稳定塘16内分别配置了浮水植物(耐寒睡莲)38、挺水植物(西伯利亚鸢尾、香蒲、水葱、芦苇、再力花)40、沉水植物(金鱼藻、菹草、苦草、狐尾藻、轮叶黑藻)41，出水经稳定塘出水管42排出。

所述的出水检查井17出水达标排放入河。

积极有益效果：本实用新型为一种经济适用性强、生态效益价值高，专门用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，根据工业废水排放入河特点，将生态渠、表面流人工湿地、垂直潜流人工湿地、稳定塘相结合，既有效改善了流域水环境质量，实现了水生态环境保护。

附图说明

图1本实用新型的系统工艺流程图

图2本实用新型的生态渠单体结构示意图

图3本实用新型的表面流人工湿地结构示意图

图4本实用新型的垂直潜流人工湿地结构示意图

图5本实用新型的稳定塘单体结构示意图

图中：提升泵房1、提升泵2、沉砂池进水管3、闸板4、沉砂池5、生态渠 6、表面流人工湿地进水管7、表面流人工湿地配水渠8、表面流人工湿地9、表面流人工湿地收水渠10、垂直潜流人工湿地进水管11、垂直潜流人工湿地配水渠12、垂直潜流人工湿地13、垂直潜流人工湿地收水渠14、稳定塘进水管15、稳定塘16、出水检查井17、浮水植物(耐寒睡莲)18、挺水植物(西伯利亚鸢尾、美人蕉)19、沉水植物(金鱼藻、狐尾藻、轮叶黑藻)20、种植土层21、粘土层22、可旋转进水弯头23、沉水植物(菹草、金鱼藻、狐尾藻、苦草、水车前、轮叶黑藻)24、陶粒层25、浮水植物(耐寒睡莲)26、挺水植物(西伯利亚鸢尾)27、粘土层(下敷设防水土工布)28、混合基质(炉渣、砾石)29、素土层30、滗水石笼31、挺水植物(芦苇、再力花、香蒲、黄菖蒲、西伯利亚鸢尾、黄花鸢尾)32、表面砾石层33、除磷基质层34、沸石层35、导水砾石层36、粘土层(下敷设防水层工布)37、素土层38、浮水植物(耐寒睡莲)39、挺水植物(西伯利亚鸢尾、香蒲、水葱、芦苇、再力花)40、沉水植物(金鱼藻、菹草、苦草、狐尾藻、轮叶黑藻)41、稳定塘出水管42。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明：

如图1、图2、图3、图4及图5所示，一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，其特征在于：包括工业废水经提升泵2提升至沉砂池5，而后流入生态渠6，再经表面流人工湿地进水管7流入表面流人工湿地配水渠8，依次汇入表面流人工湿地9，而后进入表面流人工湿地收水渠10，其中8、9、10合建，表面流人工湿地收水渠10出水经垂直潜流人工湿地进水管11流入垂直潜流人工湿地配水渠12，出水依次流入垂直潜流人工湿地13和垂直潜流人工湿地收水渠14，同样12、13、14合建，垂直潜流人工湿地收水渠14出水经稳定塘进水管15流入稳定塘16，出水检查井17出水达标排放入河。

工业污水处理厂外排水经提升泵2提升后进入沉砂池5，用于沉淀比重较大的悬浮物、杂质，保证后续污水处理设施的正常运行。

生态渠6中间设置跌水堰，充分利用水位差进行自然跌水复氧，同时渠内再交替种植浮水植物(耐寒睡莲)18、挺水植物(西伯利亚鸢尾、美人蕉)19、沉水植物(金鱼藻、狐尾藻、轮叶黑藻)20，这些水生植物，去除易降解的污染物质，尾部设置人工格栅，拦截污水中尺寸较大的漂浮物和悬浮物，防止杂物进入人工湿地系统。

废水经表面流人工湿地9内设置的湿地植物的吸收、吸附和富集等共同作用，又利用其良好的富氧效果及混合基质(炉渣、砾石)29和滗水石笼31附着的微生物协同作用，进一步去除水体中氮、磷等营养物质，同时沉降水体中的悬浮物和颗粒性物质，消减污染物质。然后污水排入表面流人工湿地收水渠10 中。

污水在垂直潜流人工湿地13床体的内部流动作用下，经过植物-基质-微生物生态系统的化学和生物协同作用，充分利用生态填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和生态填料截流等作用，通过沉淀、微生物同化分解和植物吸收等途径去除污水中的悬浮物、有机物、氮、磷等污染物。

稳定塘16内，交替设置兼性塘、好氧塘，形成“厌氧-好氧”交替运行条件，以提高污水的可生化性。通过稳定塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐渐传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进一步降解和转化。

出水检查井17在人工湿地系统正常运行时，进水电磁阀处于开启状态；在洪水季节存在河水倒灌可能时，关闭进水电磁阀，打开雨水泵站，将污水、雨水通过排水泵外排至河流。

经系统处理后的废水经出水检查井17达标排放入河流。

实施例1

河南某新建人工湿地所接纳工业污水处理厂尾水50000m³/d，进水水质为COD_Cr30mg/L、NH₃-N1.5mg/L、TP0.3mg/L，pH6～9。

工业污水处理厂排放的尾水经提升泵2提升后进入沉砂池5，用于沉淀比重较大的悬浮物、杂质，保证后续污水处理设施的正常运行。

生态渠6，占地总面积2840m²，经过跌水增加水体溶解氧，通过浮水植物(耐寒睡莲)18、挺水植物(西伯利亚鸢尾、美人蕉)19、沉水植物(金鱼藻、狐尾藻、轮叶黑藻)20这些水生植物，去除易降解的污染物质，尾部设置人工格栅，拦截污水中尺寸较大的漂浮物和悬浮物，防止杂物进入人工湿地系统。

表面流人工湿地9，占地总面积60000m²，平均有效水深0.8m，表面COD 负荷1.25g/(m².d)，表面水力负荷0.83m³/(m².d)，水力停留时间23h。湿地植物的吸收、吸附和富集等共同作用，又利用其良好的富氧效果及滗水石笼31和混合基质(炉渣、砾石)29的附着的微生物协同作用进一步去除水体中氮、磷等营养物质，同时具有沉降水体中的悬浮物和颗粒性物质，消减污染物质的作用。然后污水排入表面流人工湿地收水渠10中。

垂直潜流人工湿地13，占地总面积106400m²，平均有效水深1.2m，表面 COD负荷4.32g/(m².d)，表面水力负荷0.47m³/(m².d)，水力停留时间24.5h。经过植物-基质-微生物生态系统的化学和生物协同作用，通过沉淀、微生物同化分解和植物吸收等途径去除污水中的悬浮物、有机物、氮、磷等污染物。

稳定塘16，占地总面积13073m²，共有10座，平均有效水深0.7m，表面 COD负荷2.68g/(m².d)，水力停留时间4.5h。通过稳定塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐渐传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进一步降解和转化。

出水检查井17，结构尺寸为8×6×4.5m，人工湿地系统正常运行时，进水电磁阀处于开启状态；在洪水季节存在河水倒灌可能时，关闭进水电磁阀，打开雨水泵站，将污水、雨水通过排水泵外排至河流。

经系统处理后的废水经出水检查井17达标排入河流。

其中，表面流人工湿地配水渠8，设计为扇形，宽度2.2m，设计深度1.0m，有效水深0.7m，渠长600m，采用多点出水；垂直潜流人工湿地配水渠12，设计为矩形，宽度2.2m，设计深度2.0m，有效水深1.6m，配水支渠共5座，设计宽度2.0m，深2.0m，有效水深1.6m，水渠设计成矩形，两侧池体共用一座配水渠，上面铺设盖板。

经过上述人工湿地深度净化系统后的出水水质达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水体标准，具体水质为：COD≤20mg/L、 NH₃-N≤1.0mg/L、TP≤0.2mg/L，pH6～9。

以上实施案例仅用于说明本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围之内。

Claims (7)

1.一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，其特征在于：包括工业废水依次流入的提升泵房(1)中的提升泵(2)、沉砂池(5)、生态渠(6)、表面流人工湿地进水管(7)、表面流人工湿地配水渠(8)、表面流人工湿地(9)、表面流人工湿地收水渠(10)、垂直潜流人工湿地进水管(11)、垂直潜流人工湿地配水渠(12)、垂直潜流人工湿地(13)、垂直潜流人工湿地收水渠(14)、稳定塘进水管(15)、稳定塘(16)、出水检查井(17)，其中表面流人工湿地配水渠(8)、表面流人工湿地(9)、表面流人工湿地收水渠(10)合建，垂直潜流人工湿地配水渠(12)、垂直潜流人工湿地(13)、垂直潜流人工湿地收水渠(14)合建。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，其特征在于：所述的提升泵房(1)与沉砂池(5)连接，将工业废水经提升泵(2)提升至沉砂池(5)，用于沉淀比重较大的悬浮物、杂质，保证后续污水处理设施的正常运行。

3.根据权利要求1所述的一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，其特征在于：所述的生态渠(6)中间设置跌水堰，充分利用水位差进行自然跌水复氧，同时再交替种植浮水植物(18)、挺水植物(19)、沉水植物(20)这些水生植物，去除易降解的污染物质，尾部设置人工格栅，拦截污水中尺寸较大的漂浮物和悬浮物，防止杂物进入人工湿地系统。

4.根据权利要求1所述的一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，其特征在于：所述的表面流人工湿地(9)内设置有湿地植物，通过湿地植物的吸收、吸附和富集等共同作用，又利用其良好的富氧效果及混合基质(29)和滗水石笼(31)的附着的微生物协同作用，进一步去除水体中氮、磷等营养物质，同时沉降水体中的悬浮物和颗粒性物质，消减污染物质。

5.根据权利要求1所述的一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，其特征在于：所述的垂直潜流人工湿地(13)内部设置有植物-基质-微生物生态系统，利用生态系统的化学和生物协同作用，即充分利用生态填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和生态填料截流等作用，通过沉淀、微生物同化分解和植物吸收等途径，去除污水中的悬浮物、有机物、氮、磷等污染物。

6.根据权利要求1所述的一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，其特征在于：所述的稳定塘(16)内，交替设置兼性塘、好氧塘，形成“厌氧-好氧”交替运行条件，以提高污水可生化性，通过稳定塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐渐传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进一步降解和转化。

7.根据权利要求1所述的一种用于处理工业废水的人工湿地深度净化系统，其特征在于：所述的出水检查井(17)出水达标排放入河。

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