用于污水处理系统的多级生态人工湿地技术方案

技术编号:19609053 阅读:31 留言:0更新日期:2018-12-01 00:30
本实用新型专利技术公开了一种用于污水处理系统的多级生态人工湿地;所述多级生态人工湿地主要由一级滴滤型生态湿地、二级协同净化生态湿地和三级高效锁磷湿地组成;所述二级协同净化生态湿地包括合建部分和分建部分,所述合建部分上方设有所述一级滴滤型生态湿地,所述三级高效锁磷湿地设置在所述分建部分的后端;一级滴滤型生态湿地处理后的污水依次自流进入二级协同净化生态湿地、三级高效锁磷湿地。该多级生态人工湿地集传质、生化、物化于一体,兼具好氧、兼氧、厌氧环境,通过功能滤料、微生物、植物根系等对生活污水污染物进行过滤截留、生化降解、同化吸收、吸附固化等多效协同作用,使污水中的污染物得到极高效去除。

Multistage Eco-constructed Wetlands for Sewage Treatment System

The utility model discloses a multi-stage ecological constructed wetland for sewage treatment system, which is mainly composed of a first-stage trickling filter ecological wetland, a second-stage cooperative purification ecological wetland and a third-stage high-efficiency phosphorus-locked wetland. The first-level trickle-filter type ecological wetland is arranged above the joint construction part, and the third-level high-efficiency phosphorus-locked wetland is arranged at the back end of the separate construction part; the treated sewage of the first-level trickle-filter type ecological wetland flows into the second-level cooperative purification ecological wetland and the third-level high-efficiency phosphorus-locked wetland in turn. The multi-stage ecological constructed wetland integrates mass transfer, biochemistry and physicochemistry, and has both aerobic, facultative and anaerobic environments. Through functional filters, microorganisms and plant roots, the domestic sewage pollutants can be filtered and intercepted, biodegraded, assimilated and absorbed, adsorbed and solidified, so that the pollutants in the sewage can be polarized. Efficient removal.

【技术实现步骤摘要】
用于污水处理系统的多级生态人工湿地
本技术涉及废水处理
,具体涉及一种用于污水处理系统的多级生态人工湿地。
技术介绍
人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统,主要由土壤基质、水生植物和微生物三部分组成,不仅能有效去除污水中的悬浮物、有机污染物、氮、磷等;而且能有效的去除病原微生物、重金属、藻毒素等外源生物活性物质;同时还能吸收如SO2、CO2等气体,起到净化空气的作用。表面流湿地和潜流湿地是人工湿地的两种主要类型,表流人工湿地投资低,操作简便,运行费用低,但观感和污水保温效果差,处理效果一般,且受气候影响大,冬季表面易结冰,夏季易繁殖蚊虫,并有臭味;水平潜流湿地水力负荷较高,对BOD、COD、SS、重金属等污染物去除效果较好,且很少有恶臭和滋生蚊蝇现象的,但脱氮除磷效果不及垂直流湿地,抗堵塞能力差;垂直流湿地抗硝化能力高于水平流,堵塞能力差,用于处理含氨氮浓度较高的污水更有优势。基于上述现有技术所存在的问题,本技术提供一种多级生态人工湿地污水处理系统,能实现对高氮、磷生活污水进行处理。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有人工湿地的不足,提供一种结构合理、处理效果好、占地面积小、造价低、运行管理方便、不易堵塞、能明显改善配水均匀性、用于污水处理系统的多级生态人工湿地。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本技术涉及一种用于污水处理系统的多级生态人工湿地,所述多级生态人工湿地主要由一级滴滤型生态湿地、二级协同净化生态湿地和三级高效锁磷湿地组成;所述二级协同净化生态湿地包括合建部分和分建部分,所述合建部分上方设有所述一级滴滤型生态湿地,所述三级高效锁磷湿地设置在所述分建部分的后端;一级滴滤型生态湿地处理后的污水依次自流进入二级协同净化生态湿地、三级高效锁磷湿地;所述一级滴滤型生态湿地包括池体、池体内设的填料床、设置在填料床顶部的滴滤布水系统、设置在填料床底部的自增氧系统和种植在填料床上的第一湿地植物,所述池体底部设有过渡层;所述二级协同净化生态湿地的池体内合建部分设有第一填料层,分建部分设有第二填料层,所述第二填料层上种植有第二湿地植物;所述三级高效锁磷湿地包括池体、池体内设的第三填料层;所述第三填料层的底层为除磷材料层。作为优选方案,所述滴滤布水系统包括沿池面布设的污水进水主干管和若干第一穿孔布水管,所述若干第一穿孔布水管分别垂直于所述主干管;所述若干第一穿孔布水管下方设有PVC布水板。作为更优选方案,PVC布水板傍边用Φ50碎石滤料,防止孔堵塞,同时使得污水顺流。作为优选方案,所述自增氧系统包括设置在所述过渡层上的若干拔风溶氧装置,所述拔风溶氧装置的两侧各设水平通风管。作为优选方案,所述填料床内包括由从上至下依次设置的由Φ5~8mm粒径的烁石组成的厚度为300mm的上层碎石层、由Φ13mm粒径的烁石组成的厚度为400mm的中层碎石层和由Φ25mm粒径的烁石组成的厚度为500mm的底层碎石层。作为优选方案,所述第一湿地植物包括石菖蒲和黄花鸢尾。作为优选方案,所述过渡层为土工膜。作为优选方案,所述二级协同净化生态湿地的合建部分进水端设有第一布水井,所述第一布水井收集一级滴滤型生态湿地处理过的出水;所述合建部分的出水端设有第一集水井和第一穿孔集水管,所述第一集水井中设过水管连接至分建部分进水端设置的第二布水井和第二穿孔布水管;所述分建部分的出水端设有第二集水井和第二过穿孔集水管;所述三级高效锁磷湿地的进水端设有与所述第二集水井连通的第三布水井和第三穿孔集水管,所述三级高效锁磷湿地的出水端设有第三集水井和第四穿孔集水管。作为更优选方案,所述第一穿孔集水管设置在第一填料层底部;所述第二穿孔布水管、第二过穿孔集水管均设置在第二填料层底部。作为更优选方案,所述第一穿孔集水管、第二穿孔布水管和第二过穿孔集水管均为两边分别斜下45°角开孔,孔径为10mm的穿孔管。作为更优选方案,所述第三穿孔集水管和第四穿孔集水管均为两边分别斜下45°角开孔,孔径为4mm的穿孔管。作为优选方案,所述第一填料层的填料按照中间细两头粗进行布置;具体为中间段设碎石滤料Φ5~8mm,其两侧设的碎石滤料由细到粗分别为碎石滤料Φ13mm、Φ25mm和Φ40mm。作为更优选方案,碎石滤料Φ5~8mm、Φ13mm、Φ25mm和Φ40mm的体积比为12∶4∶4∶5。作为优选方案,所述第二填料层的填料按照中间细两头粗进行布置;具体为中间段设碎石滤料Φ13mm,其两侧设的碎石滤料由细到粗分别为碎石滤料Φ25mm和Φ40mm。作为更优选方案,碎石滤料Φ13mm、Φ25mm和Φ40mm的体积比为10∶2∶2.5。作为优选方案,所述第二湿地植物包括旱伞草和美人蕉。作为优选方案,所述第三填料层的底层的厚度为1000mm;所述第三填料层还包括由Φ5~8mm粒径的碎石组成的厚度为200mm的上层碎石层,由Φ13mm粒径的碎石组成的厚度为100mm的中间层碎石层。作为优选方案,所述三级高效锁磷湿地的池内设隔墙;所述隔墙由池面自上而下延伸至第三填料层的中间层。通过三级高效锁磷湿地池体内设隔墙来实现二级协同净化生态湿地出水在其中采用折流形式。作为优选方案,所述除磷材料层为钙质滤料材料层。更优选为以钙质滤料为基材经稀土改性形成的除磷材料层。作为优选方案,所述一级好氧滴滤型生态湿地水力坡度为1%,长宽比为9.5∶1,面积负荷0.395m3/m2·d,水力停留时间2.5~3.0d。作为优选方案,所述二级协同净化生态湿地水力坡度为1%,长宽比为5∶1,面积负荷0.259m3/m2·d,水力停留时间3.5~5d。本技术的多级生态人工湿地体系中,在一级滴滤型生态湿地内,通过滤床顶部滴滤布水系统和底部自增氧系统使得整个生物滤床形成一个连续的下向水相、上向气相、载体固相三相环境;污水自流进入二级协同净化生态湿地,通过布水系统、填料、生态植物形成一个协同净化环境;污水经集水布水系统自流进入三级高效锁磷湿地,通过高效锁磷、固磷材料形成一个强化去磷环境,通过以钙质滤料为基材经稀土改性,达到对出水中总磷的一个高效、快带的吸附与锁定,使出水中各项指标均能稳定达标。该多级生态人工湿地集传质、生化、物化于一体,兼具好氧、兼氧、厌氧环境,通过特殊功能滤料、微生物、植物根系等对生活污水污染物进行过滤截留、生化降解、同化吸收、吸附固化等多效协同作用,使污水中的污染物得到极高效去除。与现有技术相比,本技术具有如下有益效果:(1)利用滴滤技术底部的布气系统和顶部的布水滴滤系统,实现空气自下而上在碎石滤料间流动(通过温度差等自然力),污水自上而下进行滴滤,实现无动力的气、液、固三相接触,达到充分的净化处理,整个主体系统过程不需要消耗外部动力;(2)针对当前富营养元素去除存在的问题,增设固磷锁磷单元,将稀土改性锁磷滤料应用于污水处理中,当污水流经该单元时,将污水中的磷污染物截留、转化并固定在其中,具有稳定、快速的除磷效率,并拥有相对较高的除磷容量,能够长时间保持除磷效果;(3)整个生态湿地基本无污泥产生,相比其他好氧处理工艺,实现了污泥产生量的最小化,大大降低了后期运行维护的费用;(4)均是在现有成熟工艺技术上的集成创新,具有运行稳定,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污水处理系统的多级生态人工湿地,其特征在于,所述多级生态人工湿地主要由一级滴滤型生态湿地、二级协同净化生态湿地和三级高效锁磷湿地组成;所述二级协同净化生态湿地包括合建部分和分建部分,所述合建部分上方设有所述一级滴滤型生态湿地,所述三级高效锁磷湿地设置在所述分建部分的后端;一级滴滤型生态湿地处理后的污水依次自流进入二级协同净化生态湿地、三级高效锁磷湿地;所述一级滴滤型生态湿地包括池体、池体内设的填料床、设置在填料床顶部的滴滤布水系统、设置在填料床底部的自增氧系统和种植在填料床上的第一湿地植物,所述池体底部设有过渡层;所述二级协同净化生态湿地的池体内合建部分设有第一填料层,分建部分设有第二填料层,所述第二填料层上种植有第二湿地植物;所述三级高效锁磷湿地包括池体、池体内设的第三填料层;所述第三填料层的底层为除磷材料层。

【技术特征摘要】
1.一种用于污水处理系统的多级生态人工湿地,其特征在于,所述多级生态人工湿地主要由一级滴滤型生态湿地、二级协同净化生态湿地和三级高效锁磷湿地组成;所述二级协同净化生态湿地包括合建部分和分建部分,所述合建部分上方设有所述一级滴滤型生态湿地,所述三级高效锁磷湿地设置在所述分建部分的后端;一级滴滤型生态湿地处理后的污水依次自流进入二级协同净化生态湿地、三级高效锁磷湿地;所述一级滴滤型生态湿地包括池体、池体内设的填料床、设置在填料床顶部的滴滤布水系统、设置在填料床底部的自增氧系统和种植在填料床上的第一湿地植物,所述池体底部设有过渡层;所述二级协同净化生态湿地的池体内合建部分设有第一填料层,分建部分设有第二填料层,所述第二填料层上种植有第二湿地植物;所述三级高效锁磷湿地包括池体、池体内设的第三填料层;所述第三填料层的底层为除磷材料层。2.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的多级生态人工湿地,其特征在于,所述滴滤布水系统包括沿池面布设的污水进水主干管和若干第一穿孔布水管,所述若干第一穿孔布水管分别垂直于所述主干管;所述若干第一穿孔布水管下方设有PVC布水板。3.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的多级生态人工湿地,其特征在于,所述自增氧系统包括设置在所述过渡层上的若干拔风溶氧装置,所述拔风溶氧装置的两侧各设水平通风管。4.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的多级生态人工湿地,其特征在于,所述填料床内包括由从上至下依次设置的由Φ5~8mm粒径的烁石组成的厚度为300mm的上层碎石层、由Φ13mm粒径的烁石组成的厚度为400mm的中层碎石层和由Φ25mm粒径的烁石组成的厚度为500mm的底层碎石层。5.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的多级生态人工湿地...

【专利技术属性】
技术研发人员:林媛媛吴伟鲍炯炯俞阜东陈梦瑶宋婷婷周刚孙菲
申请(专利权)人:浙江省环境工程有限公司
类型:新型
国别省市:浙江,33

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