CN218969014U - 一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水体净化技术领域，具体涉及一种厌氧生物膜池‑人工湿地组合处理系统。待处理水依次通过粗格栅，在上部收集油脂和漂浮物、同时去除大粒径杂质；经细格栅去除小粒径的杂质；而后经沉淀区去除砂砾及大密度的有机和无机组分。沉淀后污水进入厌氧生物膜池，有机物在微生物厌氧发酵作用下发生水解、酸化反应，提高污水的可生化性，同时去除部分COD。复合垂直潜流人工湿地为承接厌氧生物膜池出水的二级处理单元，其中包括下行池与上行池；在其下行池中施加曝气措施，作为好氧硝化反应区；上行池不施加曝气，作为缺氧反硝化反应区。本实用新型可用于河湖初期雨水净化、河水强化净化处理，设备能耗较低且易于运行维护。

Description

一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统

技术领域

本实用新型涉及水体净化技术领域，具体涉及一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统。

背景技术

初期雨水具有时间短、汇聚面大、流量大、污染物复杂、污染负荷高等特点，其对河湖、水库造成巨大冲击，主要为短期流入大量污染物，水体生态系统被破坏，水体自净能力大幅降低，水体污染物富集，水体易富营养化。初期雨水污染目前已经是河湖、水库水体不稳定或者富营养化等环境问题的最重要因素之一，已然成为环境问题的重要关注点，急需针对初期雨水特性，提出解决问题的相关措施。

人工湿地系统具备适用范围广，景观效果好，不产生二次污染，运营简单方便，持续净化能力强，抗冲击能力强等特点，因此人工湿地常作为污染治理的常用手段。人工湿地运用到河湖污染治理，主要思路为拦截外源入河，削减入河污染负荷，同时恢复生态环境，提升环境自净能力。但由于初期雨水污染物来源复杂、湿地系统面积较小，水力停留时间短，污染负荷冲击大，因此湿地实际污染去除率低，运用到初期雨水治理，发挥河湖生态修复作用与预期目标存在较大差距。

厌氧技术由于无需能源驱动、对营养物质需求量少、污泥产生量少、运行费用抵而受到广泛应用。同时，人工湿地可作为厌氧处理的后续工艺，优化系统出水水质。

但是，现有厌氧池与人工湿地组合工艺系统集成度较差，厌氧池效率较低，且人工湿地缺乏氧气使得硝化作用无法有效进行，影响脱氮除磷效率。鉴于此，有必要设计一种改进的厌氧生物膜池-人工湿地组合水处理系统实现对河道初期雨水污染进行有效治理，以解决河湖污水初期雨水污染控制，河水强化净化的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供了一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，能够高效、低能耗的处理河湖初期雨水，强化河水净化处理。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，包括设备外壳，所述设备外壳内依次并排设有预处理区、厌氧生物膜池、复合垂直潜流人工湿地三个工艺段，所述预处理区外壁上部设有进水管1，所述预处理区内从上至下依次设有粗格栅2、细格栅3和沉淀区4，所述沉淀区4与厌氧生物膜池相邻的侧壁底部设有厌氧池连接管5；

所述厌氧生物膜池内设有生物膜反应器6，所述厌氧生物膜池与复合垂直潜流人工湿地相邻的侧壁上部设有湿地连接管7；

所述复合垂直潜流人工湿地包括三层填料，由上至下依次为湿地种植填料层10、湿地吸附填料层11和湿地集水填料层12，所述湿地种植填料层10顶部种植有湿地植物13，所述复合垂直潜流人工湿地外壁上部设有出水管14。

进一步的，所述复合垂直潜流人工湿地中间由湿地隔板9分隔开仅在底部留有10～50mm过水通道，所述湿地隔板9将所述复合垂直潜流人工湿地分隔为下行池与上行池。

进一步的，所述下行池底部设有曝气管8，所述曝气管8与外置的曝气泵相连。

进一步的，所述粗格栅2和细格栅3均为可拆卸结构，可向上提起取出。

进一步的，所述生物膜反应器6为网状平面结构，由秸秆添加黏合剂制成。

进一步的，所述厌氧生物膜反应器6的填料采用软性纤维填料、半软性纤维填料、弹性立体填料中一种或多种。

进一步的，所述厌氧生物膜反应器6为可拆卸结构，可向上提起取出。

进一步的，所述出水管14与湿地连接管7等高。

进一步的，所述设备外壳采用装配式构件拼装或砖石与混凝土砌筑。

进一步的，所述湿地植物13具体为有根系泌氧功能的湿地植物，所述湿地种植填料层10采用细沙或者砂性土填料，所述湿地吸附填料层11采用沸石填料，所述湿地集水填料层12采用10～20mm粒径的砾石填料。

本实用新型与现有技术相比具有以下主要的优点：

1、通过在外壳内设置紧密相连的预处理区、厌氧生物膜池、复合垂直潜流人工湿地三大主体工艺段，使系统整体结构紧凑，节省占地面积，适用范围广，可用于河湖初期雨水的净化及河水强化净化处理；

2、通过采用可拆卸的粗格栅、细格栅以及生物膜反应器，使本组合系统易于维护和清理，使用更加便捷；

3、整个系统通过物理结构过滤与沉淀、厌氧生物反应、人工湿地生态处理相结合，实现了高效稳定的污水处理，且整个系统仅曝气泵为唯一用电设备，系统整体能耗较低；4、通过湿地处理，提升水质，达到地表水Ⅲ水质。

附图说明

图1为本实用新型中的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统的剖面结构示意图；

图2为本实用新型中的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统的水流方向示意图。

图中：1、进水管；2、粗格栅；3、细格栅；4、沉淀区；5、厌氧池连接管；6、生物膜反应器；7、湿地连接管；8、曝气管；9、湿地隔板；10、湿地种植填料层；11、湿地吸附填料层；12、湿地集水填料层；13、湿地植物；14、出水管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本实用新型的目的。

一、系统构造

如图1所示，本实用新型提供了一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，包括设备外壳，所述设备外壳内依次设有预处理区、厌氧生物膜池、复合垂直潜流人工湿地三大主体工艺段。

具体的，所述预处理区外壁上部设有进水管1，所述进水管1用于引入待处理的河湖水；所述预处理区内从上至下依次设有粗格栅2、细格栅3和沉淀区4，所述沉淀区4与厌氧生物膜池相邻的侧壁底部设有厌氧池连接管5，所述厌氧池连接管5用于连通沉淀区4和所述厌氧生物膜池；

其中，所述粗格栅2为可拆卸结构，可直接向上提起取出；所述细格栅3为可拆卸结构，在其上部粗格栅取出后，可向上提起取出细格栅；所述厌氧池连接管5距离沉淀区底部应保持一定距离，避免管道接触沉淀区杂质。

进一步的，所述厌氧生物膜池内设有生物膜反应器6，所述厌氧生物膜池与复合垂直潜流人工湿地相邻的侧壁上部设有湿地连接管7，所述湿地连接管7用于连通厌氧生物膜池和所述复合垂直潜流人工湿地；

其中，所述厌氧生物膜反应器6可选软性纤维填料、半软性纤维填料、弹性立体填料等生物膜法适用的填料，并以其适配的方法安装于厌氧池内，且填料之间保持有适当污水过水通道。

更进一步的，所述复合垂直潜流人工湿地为承接厌氧生物膜池出水的二级处理单元，包括三层填料，由上至下依次为种植填料层10、吸附填料层11和集水填料层12，其中种植填料层10可种植适宜的湿地植物13；所述人工湿地中间由湿地隔板9分隔开，仅在底部留有过水口，将人工湿地分隔为下行池与上行池；在其下行池中施加曝气措施，作为好氧硝化反应区；上行池不施加曝气，作为缺氧反硝化反应区；污水由厌氧生物膜池进入人工湿地后，向下经过下行流的三个填料层，由底部过水口进入上行流区域。

更进一步的，所述复合垂直潜流人工湿地外壁上部设有出水管14，出水管14用于将处理后的水排出系统，所述出水管14与湿地连接管7等高。

更进一步的，所述处理设备外壳除了可采用装配式构件拼装或砖石与混凝土砌筑而成外，还可以应用钢板工厂、玻璃钢工厂预制等多种方式。

本处理系统可采用地下，地上多种形式，地下装配式构建可安装于地下1m深处，埋深与设备等高。

本实施例中，生物膜反应器6为网状平面结构，由秸秆添加黏合剂制成，可多个平行置于厌氧生物膜池中；其作为微生物附着生长的基质外，还可为微生物提供缓释碳源。此外，厌氧生物膜池中还可选用软性纤维填料、半软性纤维填料、弹性立体填料等生物膜法适用的填料。

本实施例中，生物膜反应器6可向上提起取出，便于清除厌氧池中污泥。

本实施例中，湿地隔板9位于湿地中部，仅底部留有10～50mm过水通道，将人工湿地中水流路径分隔为下行流及上行流；既增长了水流路径，又营造湿地不同含氧量环境，分别强化硝化与反硝化反应。

本实施例中，曝气泵置于系统外部，可根据水量及水质特征性调节曝气量及曝气间隔。曝气泵为本污水处理系统唯一用电设备，置于外部便于运营维护。

本实施例中，湿地种植填料层10可种植具有根系泌氧功能的湿地植物。湿地种植填料层10采用细沙或者砂性土填料，湿地吸附填料层11使用沸石填料强化对氨氮去除效果，湿地集水填料层12使用10～20mm粒径的砾石填料。

二、工作过程

如图2所示，待处理水由进水管1进入预处理区，先通过粗格栅2，在上部收集油脂和漂浮物、同时去除大粒径杂质，然后经经细格栅3去除小粒径的杂质，而后经沉淀区4去除砂砾及大密度的有机和无机组分；

沉淀后的污水通过厌氧池连接管5进入厌氧生物膜池，池内设置生物膜反应器6，有机物在微生物厌氧发酵作用下发生水解、酸化反应，提高污水的可生化性，同时去除部分COD，其后通过湿地连接管7与复合垂直潜流人工湿地连接；

复合垂直潜流人工湿地设有三层填料，填料由上至下依次为湿地种植填料层10、湿地吸附填料层11、湿地集水填料层12，其中可种植湿地植物13，垂直潜流人工湿地由湿地隔板9分隔为下行池与上行池，在其下行池中安装曝气管8并连接曝气泵，施加曝气措施，作为好氧硝化反应区，上行池不施加曝气，作为缺氧反硝化反应区；最后由出水管14将处理后的水排出系统。

综上所述，采用本实用新型的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统：

1、通过在外壳内设置紧密相连的预处理区、厌氧生物膜池、复合垂直潜流人工湿地三大主体工艺段，使系统整体结构紧凑，节省占地面积，适用范围广，可用于河湖初期雨水的净化及河水强化净化处理；

2、通过采用可拆卸的粗格栅、细格栅以及生物膜反应器，使本组合系统易于维护和清理，使用更加便捷；

3、整个系统通过物理结构过滤与沉淀、厌氧生物反应、人工湿地生态处理相结合，实现了高效稳定的污水处理，且整个系统仅曝气泵为唯一用电设备，系统整体能耗较低；

4、通过湿地处理，提升水质，达到地表水Ⅲ水质。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，包括设备外壳，其特征在于：所述设备外壳内依次并排设有预处理区、厌氧生物膜池、复合垂直潜流人工湿地三个工艺段，所述预处理区外壁上部设有进水管(1)，所述预处理区内从上至下依次设有粗格栅(2)、细格栅(3)和沉淀区(4)，所述沉淀区(4)与厌氧生物膜池相邻的侧壁底部设有厌氧池连接管(5)；

所述厌氧生物膜池内设有生物膜反应器(6)，所述厌氧生物膜池与复合垂直潜流人工湿地相邻的侧壁上部设有湿地连接管(7)；

所述复合垂直潜流人工湿地包括三层填料，由上至下依次为湿地种植填料层(10)、湿地吸附填料层(11)和湿地集水填料层(12)，所述湿地种植填料层(10)顶部种植有湿地植物(13)，所述复合垂直潜流人工湿地外壁上部设有出水管(14)。

2.根据权利要求1所述的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，其特征在于：所述复合垂直潜流人工湿地中间由湿地隔板(9)分隔开仅在底部留有10～50mm过水通道，所述湿地隔板(9)将所述复合垂直潜流人工湿地分隔为下行池与上行池。

3.根据权利要求2所述的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，其特征在于：所述下行池底部设有曝气管(8)，所述曝气管(8)与外置的曝气泵相连。

4.根据权利要求1所述的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，其特征在于：所述粗格栅(2)和细格栅(3)均为可拆卸结构，可向上提起取出。

5.根据权利要求1所述的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，其特征在于：所述厌氧生物膜反应器(6)为可拆卸结构，可向上提起取出。

6.根据权利要求1所述的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，其特征在于：所述出水管(14)与湿地连接管(7)等高。

7.根据权利要求1所述的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，其特征在于：所述设备外壳采用装配式构件拼装或砖石与混凝土砌筑。

8.根据权利要求1所述的一种厌氧生物膜池-人工湿地组合处理系统，其特征在于：所述湿地植物(13)具体为有根系泌氧功能的湿地植物，所述湿地种植填料层(10)采用细沙或者砂性土填料，所述湿地吸附填料层(11)采用沸石填料，所述湿地集水填料层(12)采用10～20mm粒径的砾石填料。

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