CN220467729U - 适用于低温环境的人工湿地污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统。本实用新型适用于污水处理领域。本实用新型要解决的技术问题是：提供一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统。本实用新型所采用的技术方案是：一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于，包括：人工湿地模块，所述人工湿地模块能用于处理进入其内的污水；加热调节池，所述加热调节池的出水口与所述人工湿地模块的进水口连通；水体加热模块，所述水体加热模块具有置于所述加热调节池内的加热电极，加热电极能利用蓄电池提供的电能提升加热调节池内的水体温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统。适用于污水处理领域。
背景技术
随着气候变化和人口增长，水资源供需的失衡和环境污染日益突出，传统的污水处理方法已经难以满足实际需求。人工湿地作为一种新型生态过滤处理技术，有着操作简单、运行费用低、效果好等优点，逐渐成为污水处理的研究热点。但是，冬季尤其是北方冬季人工湿地处理污水仍然存在着水温低、污染物去除率低问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统。
本实用新型所采用的技术方案是：一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于，包括：
人工湿地模块，所述人工湿地模块能用于处理进入其内的污水；
加热调节池，所述加热调节池的出水口与所述人工湿地模块的进水口连通；
水体加热模块，所述水体加热模块具有置于所述加热调节池内的加热电极，加热电极能利用蓄电池提供的电能提升加热调节池内的水体温度。
通过上述技术手段，利用水体加热模块加热污水，提升微生物活性，进而提升人工湿地对污染物的去除率；保障湿地植物活性，提升湿地植物对水体中磷的吸附，提升人工湿地对总磷的去除效率。
在一些实施例中，所述人工湿地模块内设有电场电极，该电场电极能与所述加热电极配合通过交流电场作用协同微生物降解有机污染物。
通过上述技术手段，加热电极和电场电极间通过交流电场作用协同微生物降解有机污染物。电子流会在加热电极和电场电极之间引起电化学反应，从而协同微生物对污染物进行降解，提高污染物去除率。
在一些实施例中，所述人工湿地模块和/或所述加热调节池置于温室内。
在一些实施例中，所述温室具有温室骨架和塑料保温薄膜。
在一些实施例中，所述加热电极经电源控制器和逆变器电路连接蓄电池。
在一些实施例中，所述蓄电池电路连接太阳能充电模块。
在一些实施例中，所述太阳能充电模块包括太阳能电池板和充电控制器，太阳能电池板经充电控制器连接所述蓄电池。
在一些实施例中，所述人工湿地模块内经隔板分隔为进水区和出水区；
其中，进水区内填充有微生物附着填料，进水区微生物附着填料顶部布设有布水管，布水管连通布水渠；进水区微生物附着填料底部布设有集水管；
所述出水区内填充有微生物附着填料，出水区微生物附着填料顶部布设有集水管，集水管连通集水渠；出水区微生物附着填料底部设有布水管，出水区底部的布水管与所述进水区底部的集水管连通。
在一些实施例中，所述人工湿地模块内进水区和出水区内均种植有湿地植物。
本实用新型所采用的另一技术方案是：一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于，包括：
人工湿地模块，所述人工湿地模块能用于处理进入其内的污水；
加热调节池，所述加热调节池的出水口与所述人工湿地模块的进水口连通；
水体加热模块，所述水体加热模块具有置于所述加热调节池内的加热电极，加热电极能利用蓄电池提供的电能提升加热调节池内的水体温度；
所述人工湿地模块内设有电场电极，该电场电极能与所述加热电极配合通过交流电场作用协同微生物降解有机污染物；
所述人工湿地模块和/或所述加热调节池置于温室内；所述温室具有温室骨架和塑料保温薄膜；
所述加热电极经电源控制器和逆变器电路连接蓄电池；所述蓄电池电路连接太阳能充电模块；所述太阳能充电模块包括太阳能电池板和充电控制器，太阳能电池板经充电控制器连接所述蓄电池；
所述人工湿地模块内经隔板分隔为进水区和出水区；其中，进水区内填充有微生物附着填料，进水区微生物附着填料顶部布设有布水管，布水管连通布水渠；进水区微生物附着填料底部布设有集水管；所述出水区内填充有微生物附着填料，出水区微生物附着填料顶部布设有集水管，集水管连通集水渠；出水区微生物附着填料底部设有布水管，出水区底部的布水管与所述进水区底部的集水管连通；所述人工湿地模块内进水区和出水区内均种植有湿地植物。
本实用新型的有益效果是：本实用新型耦合了太阳能保温、加热以及电化学三种方法，促进人工湿地对污水的净化能力，提升系统污染物去除率。同时，适用于冬季平均温度较低的农村污水处理，具有较高的污染物去除率和净化能力。
本实用新型使用多重传感器、无线远程监控、数据传输等技术实现自动化控制和管理，可最大限度地降低运维成本并提高处理效率。此外，污水处理后的中水回用再生利用，不仅可以节约水资源，还能减少污染排放，具有环保意义。
本实用新型提供了一种完整、智能、高效、节能的污水处理系统，其核心技术不仅带来了显著的经济效益和环保效益，还为农村污水处理提供了可行的技术路线，可广泛应用于农村污水处理和城市排水处理。
附图说明
图1为实施例的系统结构示意图。
图2为实施例中加热调节池和人工湿地模块的结构示意图。
图3为实施例中人工湿地模块的断面示意图。
1太阳能电池板，2充电控制器，3蓄电池，4逆变器，5电源控制器，6塑料保温薄膜，7温室骨架，8加热电极，9加热调节池，10布水渠，11湿地植物，12布水管，13集水管，14集水渠，15微生物附着填料，16电场电极。
具体实施方式
本实施例为一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，包括加热调节池、人工湿地模块、水体加热模块、太阳能转化系统和温室等。
本例中在加热调节池内设有水体加热模块，水体加热模块具有若干加热电极，通电后能提升加热调节池内的水体温度。
本实施例中人工湿地模块内经隔板分隔为进水区和出水区，其中进水区内填充有微生物附着填料，进水区微生物附着填料顶部布设有布水管，布水管连通布水渠，进水区的微生物附着填料底部布设有集水管；出水区内填充有微生物附着填料，出水区微生物附着填料顶部布设有集水管，集水管连通集水渠；出水区微生物附着填料底部设有布水管，出水区底部的布水管与进水区底部的集水管连通。本实施例中在人工湿地模块内进水区和出水区内均种植有湿地植物。
本例在加热调节池后连通人工湿地模块的布水渠及布水管，使污水处于适宜温度并均匀地进入人工湿地污水处理系统。其中，集水管用于收集污水，微生物附着填料系统子系统用于负责污水的生化处理，湿地植物子系统用于吸收污水中的营养物质。微生物附着填料系统子系统采用表面积大、质量轻、通透性好的填料，适合微生物的生长和吸附。湿地植物子系统采用适应性强、养殖容易的湿地植物，能够吸收水中的营养物质，达到净化处理的效果。
本实施例中在人工湿地模块内设有电场电极，该电场电极能与加热电极配合通过交流电场作用协同微生物降解有机污染物。在交流电场作用下，电极表面发生的电化学氧化反应可协同微生物降解有机污染物。
本例中太阳能转化系统包括太阳能充电模块、蓄电池、逆变器、电源控制器，其中太阳能充电模块包括太阳能电池板和充电控制器，太阳能电池板经充电控制器电路连接蓄电池，蓄电池经逆变器和电源控制器电路连接加热电极。
在日光下，太阳能电池板通过光电转换将太阳能转化为电能，充电控制器对电能进行调节，并将电能存储在蓄电池中；逆变器将蓄电池输出的直流电转化为交流电，给加热电极和电场电极提供电能。
本实施例中人工湿地模块和加热调节池均置于温室内，温室骨架和塑料保温薄膜，塑料保温薄膜和温室骨架组成的温室，能起到保温作用，提高系统效率。
本实施例可在加热调节池中投加乳酸杆菌、芽孢杆菌等菌类菌群，加快系统调试。系统调试完成后，长期测定进水水质(mg/L)，进水平均为CODcr，145；BOD5，45；氨氮，30；总磷，4。经过多次测定，实际出水优于常规农村污水处理设施，达到CODcr，40；BOD5，10；氨氮，5；总磷，0.5，污染物排放标准达到满足该区域地标排放标准。
本实施例中加热调节池是利用太阳能储能设施以及逆变器转换的交流电以及加热电极共同作用，将电能转换成热能，提升调节池水体温度，保证后续微生物以及填料处于合适的反应温度条件，促进污染物的去除率。布水渠及布水管和集水管是人工湿地污水处理系统的关键部件，能够有效地将污水引进人工湿地中。微生物附着填料系统子系统主要是通过微生物的代谢作用来去除污染物。由于微生物对不同有机物质有不同的降解能力，因此该系统需要根据污染环境选择合适的微生物附着填料。湿地植物子系统是一个重要的菌根环境，它能够吸收水中的营养物质并净化水中的化学物质。使用良好的植物种类和特别设计的微生物附着填料能够提高附着率和对特定污染物的去除率。
本例中电极表面发生的电化学氧化反应与微生物降解有机污染物协同作用，提高污染物去除率。太阳能供电提供交流电场，交流电场诱导的电动效应可促进人工湿地物质的往复移动，强化营养物质、污染物与好氧菌团之间的接触和传质。最终提高微生物对水体中污染物的降解效果，提高污染物去除率。电场电极和加热电极可根据水体特性和处理效果调整电压和功率，以优化微生物附着和物质传输效果。此外，电场电极和加热电极间的电位差可根据污染物浓度和处理需求智能控制，进一步提高处理效率。
上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于，包括：
人工湿地模块，所述人工湿地模块能用于处理进入其内的污水；
加热调节池，所述加热调节池的出水口与所述人工湿地模块的进水口连通；
水体加热模块，所述水体加热模块具有置于所述加热调节池内的加热电极，加热电极能利用蓄电池提供的电能提升加热调节池内的水体温度。
2.根据权利要求1所述的适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述人工湿地模块内设有电场电极，该电场电极能与所述加热电极配合通过交流电场作用协同微生物降解有机污染物。
3.根据权利要求1所述的适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述人工湿地模块和/或所述加热调节池置于温室内。
4.根据权利要求3所述的适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述温室具有温室骨架和塑料保温薄膜。
5.根据权利要求1所述的适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述加热电极经电源控制器和逆变器电路连接蓄电池。
6.根据权利要求5所述的适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述蓄电池电路连接太阳能充电模块。
7.根据权利要求6所述的适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述太阳能充电模块包括太阳能电池板和充电控制器，太阳能电池板经充电控制器连接所述蓄电池。
8.根据权利要求1所述的适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述人工湿地模块内经隔板分隔为进水区和出水区；
其中，进水区内填充有微生物附着填料，进水区微生物附着填料顶部布设有布水管，布水管连通布水渠；进水区微生物附着填料底部布设有集水管；
所述出水区内填充有微生物附着填料，出水区微生物附着填料顶部布设有集水管，集水管连通集水渠；出水区微生物附着填料底部设有布水管，出水区底部的布水管与所述进水区底部的集水管连通。
9.根据权利要求8所述的适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述人工湿地模块内进水区和出水区内均种植有湿地植物。
10.一种适用于低温环境的人工湿地污水处理系统，其特征在于，包括：
人工湿地模块，所述人工湿地模块能用于处理进入其内的污水；
加热调节池，所述加热调节池的出水口与所述人工湿地模块的进水口连通；
水体加热模块，所述水体加热模块具有置于所述加热调节池内的加热电极，加热电极能利用蓄电池提供的电能提升加热调节池内的水体温度；
所述人工湿地模块内设有电场电极，该电场电极能与所述加热电极配合通过交流电场作用协同微生物降解有机污染物；
所述人工湿地模块和/或所述加热调节池置于温室内；所述温室具有温室骨架和塑料保温薄膜；
所述加热电极经电源控制器和逆变器电路连接蓄电池；所述蓄电池电路连接太阳能充电模块；所述太阳能充电模块包括太阳能电池板和充电控制器，太阳能电池板经充电控制器连接所述蓄电池；
所述人工湿地模块内经隔板分隔为进水区和出水区；其中，进水区内填充有微生物附着填料，进水区微生物附着填料顶部布设有布水管，布水管连通布水渠；进水区微生物附着填料底部布设有集水管；所述出水区内填充有微生物附着填料，出水区微生物附着填料顶部布设有集水管，集水管连通集水渠；出水区微生物附着填料底部设有布水管，出水区底部的布水管与所述进水区底部的集水管连通；所述人工湿地模块内进水区和出水区内均种植有湿地植物。
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