CN216890553U - 处理农村污水的人工湿地污水处理系统 - Google Patents

Abstract

一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，包括依次连接的沉砂池、生物厌氧预处理池和复合垂直流人工湿地；复合垂直流人工湿地包括相互连通的第一级垂直流人工湿地和第二级垂直流人工湿地，第一级垂直流人工湿地和第二级垂直流人工湿地均由相互连通的上行池和下行池组成，上行池和下行池内部由下至上铺设鹅卵石层、碎石层、生物填料层，湿地植物种在生物填料层内；在生物填料层上铺设布水管，在下行池底端设有与上行池底端连通的导流管；上行池末端设有带透水孔的出水管，出水管内设置有带有液位开关的潜水排污泵；按水流流动处理的方向，前池的基质层高度高于后池的基质层高度5‑10cm。本实用新型能够对低碳源农村污水中的较高污染物去除。

Description

处理农村污水的人工湿地污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种人工湿地系统，具体是一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，属于污水处理技术领域。

背景技术

农村污水来源多，除了人畜的排泄物、厨房产生的污水外，还有家庭清洁、沐浴、洗涤以及生活垃圾堆放渗滤而产生的污水。因此，在采用生物法处理农村生活污水时,容易由于污水碳源不足而导致反硝化效率较低。

人工湿地是一种利用工程手段模拟自然湿地系统建造的污水处理构建物，具有出水水质好，具有较好的污染物净化能力，运行维护方便，管理简单，投资及运行费用低等特点，被广泛应用于各类污水的处理。由于我国大部分农村地区都没有较为完善的污水处理管网处理系统，因此人工湿地以其低成本易用等特性优势被广泛应用于农村污水的处理。但人工湿地在脱氮方面还存在一些问题，例如，湿地复氧能力低，冬季温度低植被枯萎和微生物活性降低等一些问题，都会导致湿地的脱氮效果较差。由于潜流型人工湿地保温效果较好，同时具有出水水质稳定、占地面积小等优势，因此目前实际应用最为广泛。然而，潜流湿地内部的溶解氧浓度较低，一般低于0.5mg/L，因此导致湿地内部的硝化能力较低，从而对NH₃-N、TN去除效果较差，同时农村污水进水碳源不足也会导致潜流湿地反硝化脱氮效率不高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，能够对低碳源农村污水中的较高污染物去除，处理效果显著，脱氮效率高，方便维护，污染物负荷高。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，包括依次连接的沉砂池、生物厌氧预处理池和复合垂直流人工湿地；

沉砂池内部安装格栅；

生物厌氧预处理池由收集井、厌氧池和提升井组成，在厌氧池内部设置弹性材料，收集井、提升井中各设置一个带液位开关的提升泵，可自动开启和关闭水泵，运行方便；

所述的复合垂直流人工湿地由相互连通的第一级垂直流人工湿地和第二级垂直流人工湿地构成，第一级垂直流人工湿地和第二级垂直流人工湿地均由相互连通的上行池和下行池组成，第一级垂直流人工湿地的上行池与下行池之间设置挡墙，第一级垂直流人工湿地的下行池与第二级垂直流人工湿地的上行池之间设置带溢流的挡墙，且上行池和下行池内部由下至上均依次铺设鹅卵石层、碎石层、生物填料层，以满足各类型微生物的附着生长，湿地植物种植在生物填料层内；在生物填料层上铺设有布水管，布水管连接所有分支布水管，并在分支布水管上设有密集的孔洞，由液位开关控制的进水泵提供动力，透过孔洞喷洒进水；在第一级垂直流人工湿地的下行池底端设有与上行池的底端连通的导流管；在导流管的两端均设置滤网；第二级垂直流人工湿地的下行池底端设有与上行池连通的导流管，第二级垂直流人工湿地的上行池末端设有带透水孔的出水管，出水管内设置有带有液位开关的潜水排污泵；按水流流动处理的方向，第一级垂直流人工湿地中下行池内生物填料层的高度高于第一级垂直流人工湿地中上行池内生物填料层的高度5-10cm，第一级垂直流人工湿地中上行池内生物填料层的高度高于第二级垂直流人工湿地的下行池内生物填料层的高度5-10cm，第二级垂直流人工湿地的下行池内生物填料层的高度高于第二级垂直流人工湿地的上行池内生物填料层的高度5-10cm，以利于形成水位差推动水流前进；

作为一种优选，沉砂池设置3-5个，并间隔10-20m布置，格栅间隙10mm，格栅的宽度0.7m，安装角为45°。

作为一种优选，出水管为PVC管。

作为一种优选，透水孔采用滤网包裹，防止出水管堵塞。

作为一种优选，鹅卵石层中鹅卵石的粒径为8-16mm，碎石层中碎石的粒径为5-8mm，生物填料层中生物填料的粒径为2-6mm。

与现有技术相比，本实用新型以垂直流人工湿地结构为基础，设置两级复合垂直流人工湿地，第一级垂直流人工湿地可持续保持厌氧或缺氧环境，有利于反硝化脱氮，同时第二级垂直流人工湿地利用潜水排污泵间歇性排空床体可提高湿地中的氧传输量，改善湿地的氧环境，提高对污染物的负荷，进而强化湿地对有机物及氨氮的去除效果，从而提高复合垂直流人工湿地处理农村污水的能力。此外，进水区域和出水区域都设有液位开关，无需手动操作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中复合垂直流人工湿地的结构示意图。

图中：1、沉砂池，1.1、格栅，2、生物厌氧预处理池，2.1、收集井，2.2、厌氧池，2.3、提升井，3、复合垂直流人工湿地，3.1、鹅卵石层，3.2、碎石层，3.3、生物填料层，3.4、湿地植物，3.5、布水管，3.6、滤网，3.7、导流管，3.8、挡墙，3.9、带溢流的挡墙， 3.10、透水孔，3.11、出水管，3.12、液位开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1和图2所示，一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，包括依次连接的沉砂池1、生物厌氧预处理池2和复合垂直流人工湿地3，上述三个功能池体均为独立模块；生活污水依靠重力自流进人沉砂池，沉砂池除掉大颗粒物、沙石和大的杂物后进入生物厌氧预处理池，在生物厌氧预处理池内经微生物充分降解后，水中的悬浮物和有机物得到一定程度的去除，经生物厌氧预处理池预处理后的污水通过水泵进入复合垂直流人工湿地，在水生植物、湿地基质和微生物的共同作用下，污水中的有机物和氮、磷等污染物得到进一步的去除；沉砂池1内部安装格栅1.1；

生物厌氧预处理池2由收集井2.1、厌氧池2.2和提升井2.3组成，在厌氧池2.2内部设置弹性材料，本实用新型的弹性材料为现有技术，选用聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的品种，混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂，采用特殊的拉丝结构，收集井 2.1、提升井2.3中各设置一个带液位开关的提升泵，可自动开启和关闭水泵，运行方便；

所述的复合垂直流人工湿地3由相互连通的第一级垂直流人工湿地和第二级垂直流人工湿地构成，第一级垂直流人工湿地和第二级垂直流人工湿地均由相互连通的上行池和下行池组成，第一级垂直流人工湿地的上行池与下行池之间设置挡墙3.8，第一级垂直流人工湿地的下行池与第二级垂直流人工湿地的上行池之间设置带溢流的挡墙3.9，且上行池和下行池内部由下至上均依次铺设鹅卵石层3.1、碎石层3.2、生物填料层3.3，以满足各类型微生物的附着生长，湿地植物3.4种植在生物填料层3.3内；在生物填料层3.3上铺设有布水管3.5，布水管3.5连接所有分支布水管，并在分支布水管上设有密集的孔洞，由液位开关 3.12控制的进水泵提供动力，透过孔洞喷洒进水(布水管与分支布水管均为现有结构，图中并未示出布水管与分支布水管的具体结构)；在第一级垂直流人工湿地的下行池底端设有与上行池的底端连通的导流管3.7；在导流管3.7的两端均设置滤网3.6；第二级垂直流人工湿地的下行池底端设有与上行池连通的导流管3.7，第二级垂直流人工湿地的上行池末端设有带透水孔3.10的出水管3.11，出水管3.11内设置有带有液位开关3.12的潜水排污泵；按水流流动处理的方向，第一级垂直流人工湿地中下行池内生物填料层的高度高于第一级垂直流人工湿地中上行池内生物填料层的高度5-10cm，第一级垂直流人工湿地中上行池内生物填料层的高度高于第二级垂直流人工湿地的下行池内生物填料层的高度5-10cm，第二级垂直流人工湿地的下行池内生物填料层的高度高于第二级垂直流人工湿地的上行池内生物填料层的高度5-10cm，以利于形成水位差推动水流前进。

沉砂池1设置3-5个，并间隔10-20m布置，格栅1.1间隙10mm，格栅1.1的宽度0.7m，安装角为45°。

出水管3.11为PVC管。

透水孔3.10采用滤网包裹。

鹅卵石层3.1中鹅卵石的粒径为8-16mm，碎石层3.2中碎石的粒径为5-8mm，生物填料层3.3中生物填料的粒径为2-6mm。

由于生物厌氧预处理池2池体较大，不利于水体流动和去污，为了改善池体流态，在生物厌氧预处理池2内设置一道挡墙和一道出水堰将池体分隔成3个小处理池，分别为收集井2.1、厌氧池2.2和提升井2.3，以改善水体流态，为了增强厌氧池的去污能力，在厌氧池2.2内安装弹性填料，不仅能为微生物的生长提供载体，同时又能有效切割气泡，提高氧的转移速率和利用率，使水、气、生物膜得到充分交换，增强其处理污水的效果，在收集井2.1和提升井2.3内各设置一个提升泵，水泵均安装液位开关，可自动开启和关闭水泵，运行方便；工艺尺寸L×B×D＝8m×2.5m×2.5m，水面超高0.5m，其中厌氧池2.2的尺寸 L×B×D＝4m×2.5m×2.5m，收集井2.1和提升井2.3的尺寸为L×B×D＝2m×2.5m×2.5m。

工作原理：农村生活污水依靠重力自流进人沉砂池1，在沉砂池1中除掉大颗粒物、沙石和大的杂物后进入生物厌氧预处理池2，在厌氧池2.2内经微生物充分降解后，水中的悬浮物和有机物得到一定程度的去除，经预处理后的污水通过水泵由布水管3.5喷洒进入复合垂直流人工湿地的第一级垂直流人工湿地，第一级垂直流人工湿地可持续保持厌氧或缺氧环境，有利于反硝化脱氮，之后通过挡墙3.8底部埋设带滤网3.6的导流管3.7到达第一级垂直流人工湿地的上行流，再由顶部带溢流的挡墙3.9进入第二级垂直流人工湿地，第二级垂直流人工湿地利用潜水排污泵间歇性排空床体可提高湿地中的氧传输量，改善湿地的氧环境，提高对污染物的负荷，进而强化湿地对有机物及氨氮的去除效果依次缓慢渗透，在湿地植物、生物填料和微生物的共同作用下，污水中的有机物和氮、磷等污染物得到进一步的去除，实现水质的净化，通过透水孔3.10进入出水管3.11，其内置带液位开关 3.12的潜水污泵，可自动开启和关闭水泵，进行净水排放，上述过程连续进行能够完成对水体的净化，形成了快蓄快排的水体处理过程。

Claims (5)

1.一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，包括依次连接的沉砂池(1)、生物厌氧预处理池(2)和复合垂直流人工湿地(3)；

沉砂池(1)内部安装格栅(1.1)；

生物厌氧预处理池(2)由收集井(2.1)、厌氧池(2.2)和提升井(2.3)组成，在厌氧池(2.2)内部设置弹性材料，收集井(2.1)、提升井(2.3)中各设置一个带液位开关的提升泵；

所述的复合垂直流人工湿地(3)由相互连通的第一级垂直流人工湿地和第二级垂直流人工湿地构成，第一级垂直流人工湿地和第二级垂直流人工湿地均由相互连通的上行池和下行池组成，第一级垂直流人工湿地的上行池与下行池之间设置挡墙(3.8)，第一级垂直流人工湿地的下行池与第二级垂直流人工湿地的上行池之间设置带溢流的挡墙(3.9)，且上行池和下行池内部由下至上均依次铺设鹅卵石层(3.1)、碎石层(3.2)、生物填料层(3.3)，湿地植物(3.4)种植在生物填料层(3.3)内；在生物填料层(3.3)上铺设有布水管(3.5)，布水管(3.5)连接所有分支布水管，并在分支布水管上设有密集的孔洞；在第一级垂直流人工湿地的下行池底端设有与上行池的底端连通的导流管(3.7)；第二级垂直流人工湿地的下行池底端设有与第二级垂直流人工湿地的上行池连通的导流管(3.7)，在导流管(3.7)的两端均设置滤网(3.6)，第二级垂直流人工湿地的上行池末端设有带透水孔(3.10)的出水管(3.11)，出水管(3.11)内设置有带有液位开关(3.12)的潜水排污泵；按水流流动处理的方向，第一级垂直流人工湿地中下行池内生物填料层的高度高于第一级垂直流人工湿地中上行池内生物填料层的高度5-10cm，第一级垂直流人工湿地中上行池内生物填料层的高度高于第二级垂直流人工湿地的下行池内生物填料层的高度5-10cm，第二级垂直流人工湿地的下行池内生物填料层的高度高于第二级垂直流人工湿地的上行池内生物填料层的高度5-10cm。

2.根据权利要求1所述的一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，其特征在于，沉砂池(1)设置3-5个，并间隔10-20m布置，格栅(1.1)间隙10mm，格栅(1.1)的宽度0.7m，安装角为45°。

3.根据权利要求2所述的一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，其特征在于，出水管(3.11)为PVC管。

4.根据权利要求2或3所述的一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，其特征在于，透水孔(3.10)采用滤网包裹。

5.根据权利要求2或3所述的一种处理农村污水的人工湿地污水处理系统，其特征在于，鹅卵石层(3.1)中鹅卵石的粒径为8-16mm，碎石层(3.2)中碎石的粒径为5-8mm，生物填料层(3.3)中生物填料的粒径为2-6mm。

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