一种复合型自曝气人工湿地及方法技术

本方案涉及一种复合型自曝气人工湿地及方法，该人工湿地由控制器、自曝气人工湿地和承压潮汐流生物滤池串联组成；自曝气人工湿地包括：湿地主体，其内设置有人工湿地填料床；第一进水系统，其内设置有第一电磁阀；第一出水系统；第一曝气系统；承压潮汐流生物滤池包括：滤池主体，滤池主体内设置有生物滤池填料床；第二进水系统，其和第一出水系统连通，其内设置有第二电磁阀；第二出水系统，其内设置有第三电磁阀；排气系统，其和第一曝气系统连通，排气管上设置有第四电磁阀；第二曝气系统；吸气系统，其与第二曝气系统连通，吸气管上设置有第五电磁阀；第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀和第五电磁阀均连接控制器。

A composite self aeration constructed wetland and its method

【技术实现步骤摘要】
一种复合型自曝气人工湿地及方法
本专利技术涉及人工湿地污水处理领域，具体是一种复合型自曝气人工湿地及方法。
技术介绍
人工湿地是根据天然湿地净化污水的原理，通过人工建造和监督控制来强化其净化能力的污水处理技术。它是由透水性的基质、植物、水体、好氧或厌氧微生物种群和动物共同组成的复合系统。污水在人工湿地中经过包括生物降解、过滤、沉淀和吸附等作用处理后，污水中的有机化合物、悬浮固体、一些含氮化合物、磷和病原菌都得到了极大的削减。曝气生物滤池是一类特殊的生物接触氧化污水处理构筑物，其内部填装有利于微生物挂膜的载体，并在滤料层下部进行曝气，通过污水流经填料床时发生的“微生物-污水-空气”接触而使得污染物指标得以有效去除。目前，人工湿地的溶氧水平是限制污染物去除效果的重要因素之一；同样地，对于曝气生物滤池，溶氧水平也是一项重要运行指标。传统的人工湿地仅依靠气-液交界面自然复氧和植物根系泌氧两个过程向系统充氧，溶氧水平较低。强化型人工湿地、传统的曝气生物滤池利用鼓风机或气泵对系统进行曝气，如专利号为201910107681.4，名称为“一种人工湿地生态污水处理系统”、专利号为201910132666.5，名称为“一种农村生活污水处理装置及污水处理方法”等专利技术专利分别公开了不同的曝气人工湿地技术方案，虽然这类技术提高了湿地溶氧水平，但是增加了能源消耗。潮汐流运行模式通过控制系统内液位随时间的涨落变化，营造间歇的、部分的好氧条件，同时不需要额外的能耗，专利号为201620543376.1、名称为“一种潮汐流人工湿地”，专利号为201520852305.5、名称为“组合型人工湿地虹吸进排水设备”及专利号为CN201510009731.7、名称为“多介质潮汐流人工湿地装置及方法”等专利技术、专利技术专利分别公开了不同的潮汐流人工湿地技术方案；专利号为201811354366.3，名称为“一种潮汐式曝气生物滤池及污水处理方法”、专利号为201811355433.3，名称为“基于潮汐式曝气生物滤池的一体化污水处理设备及方法”的专利技术专利分别公开了不同的潮汐流曝气生物滤池技术方案。但是其共同的缺点在于，普通的潮汐流的强化复氧效果仅在于潮汐液面以上，而潮汐液面以下区域在被淹没后短时间内由于氧传质和消耗作用很快会进入缺氧、厌氧状态，因而限制了潮汐流的复氧效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种复合型自曝气人工湿地及方法，按照潮汐涨落运行模式，以水体势能作为推动力，分别通过正压排气和负压吸气过程实现低能耗的、可持续的自曝气，将装置系统内溶解氧维持在较高水平，从而促进好氧微生物活性，提高有机物物去除率。本专利技术的技术方案为：本专利技术提供了一种复合型自曝气人工湿地，由控制器、位于上部的自曝气人工湿地和位于下部的承压潮汐流生物滤池串联组成；所述自曝气人工湿地包括：湿地主体，所述湿地主体内设置有人工湿地填料床，所述人工湿地填料床内种植有湿地植物；用于向所述湿地主体提供污水的第一进水系统，其布置在所述湿地主体的上游侧，所述第一进水系统内设置有用于控制进水流量的第一电磁阀；用于所述湿地主体内的污水排出的第一出水系统，其布置在所述湿地主体的下游侧；第一曝气系统，其设置在所述人工湿地填料床的下部；所述承压潮汐流生物滤池包括：滤池主体，所述滤池主体内设置有生物滤池填料床；用于向所述滤池主体内提供污水的第二进水系统，其布置在所述滤池主体内的上游侧，并通过第一进水管和所述第一出水系统连通，所述第一进水管上设置有用于控制所述第一出水系统的排水量的第二电磁阀；用于所述滤池主体内的污水排出的第二出水系统，其布置在所述滤池主体的下游侧，所述第二出水系统内设置有用于控制出水流量的第三电磁阀；用于将所述滤池主体的空气排出的排气系统，其设置在所述生物滤池填料床的顶部，所述排气系统通过排气管和所述第一曝气系统连通，所述排气管上设置有用于控制排气流量的第四电磁阀；第二曝气系统，其设置在所述生物滤池填料床的下部；用于提供进气的吸气系统，其设置在所述滤池主体的外部，并通过吸气管和所述第二曝气系统连通，所述吸气管上设置有用于控制吸气流量的第五电磁阀；所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀和所述第五电磁阀均连接所述控制器。优选地，所述第一进水系统包括：布置在所述湿地主体上游侧的配水槽；配置在所述配水槽上游侧的主进水管；所述第一电磁阀布置在所述主进水管上；流入至所述配水槽中的污水通过配置在配水槽的下游侧的溢流板溢流至所述湿地主体内。优选地，所述第一曝气系统包括：设置在所述人工湿地填料床下部的第一曝气盘；与所述第一曝气盘连通的第一弯管，所述第一弯管连通所述排气管，且所述第一弯管在所述湿地主体内的高度高于所述湿地主体内的液面高度。优选地，所述第一出水系统包括：设置至所述湿地主体下游侧底部的第一出水管，所述第二电磁阀设置在所述第一出水管上；用于使所述湿地主体内的液面高度保持特定高度的溢流管，所述溢流管的一端连通所述第一出水管，另一端连通所述第一进水管，且所述溢流管的高度与所述湿地主体内的液面高度相等。优选地，所述第一曝气系统设置有多个，所述承压潮汐流生物滤池由多级承压潮汐流生物滤池单元串联组成，每一级所述承压潮汐流生物滤池单元均包括所述滤池主体、所述生物滤池填料床、所述第二进水系统、所述第二出水系统、所述第三电磁阀、所述排气系统、所述第四电磁阀、所述第二曝气系统、所述吸气系统和所述第五电磁阀；其中，第一级承压潮汐流生物滤池单元的第二进水系统通过所述第一进水管和所述第一出水系统连通；前一级承压潮汐流生物滤池单元的第二出水系统通过第二进水管和后一级承压潮汐流生物滤池单元的第二进水系统连接；每一级的承压潮汐流生物滤池单元的排气系统分别通过一根所述排气管和滤池主体内的一个所述第一曝气系统连通。优选地，所述承压潮汐流生物滤池由多级承压潮汐流生物滤池单元串联组成。优选地，第一级承压潮汐流生物滤池单元的所述第二进水系统包括：与所述第一进水管连通的穿孔布水管，所述穿孔布水管连通至所述滤池主体内的上游侧顶部；第一级之后的承压潮汐流生物滤池单元的所述第二进水系统均包括：与所述第二进水管连通的穿孔布水管，所述穿孔布水管连通至所述滤池主体内的上游侧顶部；所述第二出水系统包括：设置在所述滤池主体下游侧底部的第二出水管，所述第二出水管连通所述第二进水管，所述第三电磁阀设置在所述第二出水管上。优选地，所述吸气系统包括：用于吸收大气中的空气的第一吸气盘，所述第一吸气盘设置在所述滤池主体外部；所述第一吸气盘连通所述吸气管的入口端，且所述第一吸气盘的设置位置高于所述滤池主体的顶部端面；所述第二曝气系统包括：多个设置在所述生物滤池填料床下部的第二曝气盘，多个所述第二曝气盘连通所述吸气管的出口端。优选地，所述排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合型自曝气人工湿地，其特征在于，由控制器、位于上部的自曝气人工湿地(1)和位于下部的承压潮汐流生物滤池(2)串联组成；所述自曝气人工湿地(1)包括：/n湿地主体(101)，所述湿地主体(101)内设置有人工湿地填料床(102)，所述人工湿地填料床(102)内种植有湿地植物(103)；/n用于向所述湿地主体(101)提供污水的第一进水系统(104)，其布置在所述湿地主体(101)的上游侧，所述第一进水系统(104)内设置有用于控制进水流量的第一电磁阀(105)；/n用于所述湿地主体(101)内的污水排出的第一出水系统(106)，其布置在所述湿地主体(101)的下游侧；/n第一曝气系统(108)，其设置在所述人工湿地填料床(102)的下部；/n所述承压潮汐流生物滤池(2)包括：/n滤池主体(201)，所述滤池主体(201)内设置有生物滤池填料床(202)；/n用于向所述滤池主体(201)内提供污水的第二进水系统(203)，其布置在所述滤池主体(201)内的上游侧，并通过第一进水管(211)和所述第一出水系统(106)连通，所述第一进水管(211)上设置有用于控制所述第一出水系统(106)的排水量的第二电磁阀(107)；/n用于所述滤池主体(201)内的污水排出的第二出水系统(204)，其布置在所述滤池主体(201)的下游侧，所述第二出水系统(204)内设置有用于控制出水流量的第三电磁阀(205)；/n用于将所述滤池主体(201)的空气排出的排气系统(206)，其设置在所述生物滤池填料床(202)的顶部，所述排气系统(206)通过排气管(212)和所述第一曝气系统(108)连通，所述排气管(212)上设置有用于控制排气流量的第四电磁阀(207)；/n第二曝气系统(208)，其设置在所述生物滤池填料床(202)的下部；/n用于提供进气的吸气系统(209)，其设置在所述滤池主体(201)的外部，并通过吸气管(213)和所述第二曝气系统(208)连通，所述吸气管(213)上设置有用于控制吸气流量的第五电磁阀(210)；/n所述第一电磁阀(105)、所述第二电磁阀(107)、所述第三电磁阀(205)、所述第四电磁阀(207)和所述第五电磁阀(210)均连接所述控制器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种复合型自曝气人工湿地，其特征在于，由控制器、位于上部的自曝气人工湿地(1)和位于下部的承压潮汐流生物滤池(2)串联组成；所述自曝气人工湿地(1)包括：
湿地主体(101)，所述湿地主体(101)内设置有人工湿地填料床(102)，所述人工湿地填料床(102)内种植有湿地植物(103)；
用于向所述湿地主体(101)提供污水的第一进水系统(104)，其布置在所述湿地主体(101)的上游侧，所述第一进水系统(104)内设置有用于控制进水流量的第一电磁阀(105)；
用于所述湿地主体(101)内的污水排出的第一出水系统(106)，其布置在所述湿地主体(101)的下游侧；
第一曝气系统(108)，其设置在所述人工湿地填料床(102)的下部；
所述承压潮汐流生物滤池(2)包括：
滤池主体(201)，所述滤池主体(201)内设置有生物滤池填料床(202)；
用于向所述滤池主体(201)内提供污水的第二进水系统(203)，其布置在所述滤池主体(201)内的上游侧，并通过第一进水管(211)和所述第一出水系统(106)连通，所述第一进水管(211)上设置有用于控制所述第一出水系统(106)的排水量的第二电磁阀(107)；
用于所述滤池主体(201)内的污水排出的第二出水系统(204)，其布置在所述滤池主体(201)的下游侧，所述第二出水系统(204)内设置有用于控制出水流量的第三电磁阀(205)；
用于将所述滤池主体(201)的空气排出的排气系统(206)，其设置在所述生物滤池填料床(202)的顶部，所述排气系统(206)通过排气管(212)和所述第一曝气系统(108)连通，所述排气管(212)上设置有用于控制排气流量的第四电磁阀(207)；
第二曝气系统(208)，其设置在所述生物滤池填料床(202)的下部；
用于提供进气的吸气系统(209)，其设置在所述滤池主体(201)的外部，并通过吸气管(213)和所述第二曝气系统(208)连通，所述吸气管(213)上设置有用于控制吸气流量的第五电磁阀(210)；
所述第一电磁阀(105)、所述第二电磁阀(107)、所述第三电磁阀(205)、所述第四电磁阀(207)和所述第五电磁阀(210)均连接所述控制器。


2.根据权利要求1所述的复合型自曝气人工湿地，其特征在于，所述第一进水系统(104)包括：
布置在所述湿地主体(101)上游侧的配水槽(1011)；
配置在所述配水槽(1011)上游侧的主进水管(1012)；所述第一电磁阀(105)布置在所述主进水管(1012)上；
流入至所述配水槽(1011)中的污水通过配置在配水槽(1011)的下游侧的溢流板(1013)溢流至所述湿地主体(101)内。


3.根据权利要求1所述的复合型自曝气人工湿地，其特征在于，所述第一曝气系统(108)包括：
设置在所述人工湿地填料床(102)下部的第一曝气盘(1081)；
与所述第一曝气盘(1081)连通的第一弯管(1082)，所述第一弯管(1082)连通所述排气管(212)，且所述第一弯管(1082)在所述湿地主体(101)内的高度高于所述湿地主体(101)内的液面高度。


4.根据权利要求1所述的复合型自曝气人工湿地，其特征在于，所述第一出水系统(106)包括：
设置至所述湿地主体(101)下游侧底部的第一出水管(1061)，所述第二电磁阀(107)设置在所述第一出水管(1061)上；
用于使所述湿地主体(101)内的液面高度保持特定高度的溢流管(1062)，所述溢流管(1062)的一端连通所述第一出水管(1061)，另一端连通所述第一进水管(211)，且所述溢流管(1062)的高度与所述湿地主体(101)内的液面高度相等。


5.根据权利要求1所述的复合型自曝气人工湿地，其特征在于，所述第一曝气系统(108)设置有多个，所述承压潮汐流生物滤池(2)由多级承压潮汐流生物滤池单元(21)串联组成，每一级所述承压潮汐流生物滤池单元(21)均包括所述滤池主体(201)、所述生物滤池填料床(202)、所述第二进水系统(203)、所述第二出水系统(204)、所述第三电磁阀(205)、所述排气系统(206)、所述第四电磁阀(207)、所述第二曝气系统(208)、所述吸气系统(209)和所述第五电磁阀(210)；其中，
第一级承压潮汐流生物滤池单元(21)的第二进水系统(203)通过所述第一进水管(211)和所述第一出水系统(106)连通；
前一级承压潮汐流生物滤池单元(21)的第二出水系统(204)通过第二进水管(2032)和后一级承压潮汐流生物滤池单元(21)的第二进水系统(203)连接；
每一级的承压潮汐流生物滤池单元(21)的排气系统(206)分别通过一根所述排气管(212)和滤池主体(201)内的一个所述第一曝气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈一，严俊，水湃湃，胡学斌，何强，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50