一种高效潜流的人工湿地系统及其污水处理方法技术方案

本发明专利技术提供了一种高效潜流的人工湿地系统，包括多功能组合池和湿地单元，污水先在所述多功能组合池中截留悬浮物和漂浮物杂质，对水体进行水解酸化；再在湿地单元中过滤、生物降解，采用滴灌系统进行均匀布水，导膜系统排淤，进行水体净化。本发明专利技术的人工湿地系统能够适应于村镇生活污水排放的特点，进行污水净化处理，适用于处理规模不高于500m

An efficient subsurface flow constructed wetland system and its wastewater treatment method

【技术实现步骤摘要】
一种高效潜流的人工湿地系统及其污水处理方法
本专利技术涉及高效潜流人工湿地的
，具体地说是一种用于村镇污水处理的高效潜流人工湿地系统。
技术介绍
村镇生活污水具有排放源分散、人民环保意识薄弱、设施和经济条件不足、区域差异大、村镇污水时变化大、生化工艺运行困难等特点，对于村镇污水的处理缺乏深入、系统的研究。因此，研发和推广适应我国村镇特点和经济力量的村镇污水处理系统，具有十分重要的理论和应用意义。人工湿地是20世纪70年代末发展起来的一种污水处理技术，其特点是：出水水质好，具有较强的氮磷处理能力，运行维护方便，管理简单，投资及运行费用低。据有关资料显示，人工湿地投资和运行费用仅占传统二级生化处理技术的10％～50％。比较适合于资金少、能源短缺和技术人才缺乏的中小城镇和乡村、城郊结合处未完善污水管网的小型社区等。人工湿地处理系统是将污水有控制地投放到湿地上，使污水沿一定方向流动，通过土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物共同作用，实现污水净化的一种系统，处理后的水体在终端流出。传统意义上的人工湿地一般是作为生化系统后的深度处理来运行，本次专利技术人工湿地可以独立作为一个高效治理水污染的技术系统，而非仅作为深处理应用技术，使人工湿地技术在我国村镇污水中的应用走向成熟。人工湿地系统的水流状态是维持系统正常运行、使系统充分发挥净化效果的重要因素，但在发生堵塞后，基质的渗透系数会急剧下降，过水能力也随之降低，大量引入湿地系统的污水直接雍积在湿地表面，长期积水引发恶臭、导致蚊蝇滋生，恶化运行环境；雍水还阻隔氧气向基质层内扩散，进而降低污染物(尤其是有机物和氨氮)的去除效果，使出水指标达不到设计标准，同时缩短了人工湿地的运行寿命。人工湿地普遍占地面积大、水力负荷低、冬季运行效果差，本次专利技术所开发的专利技术主要是解决人工湿地占地面积大、调节能力差、易堵塞、冬季湿地的运行效果差等问题。针对以上困难，我们在对传统人工湿地的深入研究基础上，根据污水成分组成的特点，开发出适用于处理规模不高于500m3/d的村镇污水处理的高效潜流人工湿地处理系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种能够适应村镇居民污水处理特点的高效潜流人工湿地系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种高效潜流的人工湿地系统，包括多功能组合池和湿地单元，污水先在所述多功能组合池中截留悬浮物和漂浮物杂质，对水体进行水解酸化；再在湿地单元中过滤、生物降解，采用滴灌系统进行均匀布水，导膜系统排淤，进行水体净化。进一步，所述多功能组合池分为上下两层结构，上层结构为两格的格栅池，一格为机械格栅，一格为人工格栅，截留悬浮物和漂浮物杂质；下层结构为水解酸化调节池，上层格栅池出水通过池内折流板重力自流到水解酸化池底部，通过池内的酸性细菌进行水解，在多功能组合池内2/3处设有提升泵抽取污水。进一步，在所述水解酸化调节池内设置立体弹性组合填料，对搅动的废水进行水力切割，填料材质为聚丙烯和/或聚乙烯。进一步，在所述多功能组合池的底部设有多个漏斗状收集器，将收集的污泥定期排出。进一步，在多功能组合池和湿地单元之间设有吸力自清洗网式过滤器，包括过滤器本体、粗滤网、细滤室、冲洗阀和冲洗控制器，经过吸力自清洗网式过滤器的污水，先通过粗滤网、细滤网两级过滤，截留大于100μm的污染物在滤网上，出水进入湿地单元，当滤网上内外压差大于预设值时，控制器打开冲洗阀，通利用压差的变化吸入反冲洗水冲洗滤网污物，通过冲洗阀排出。进一步，所述湿地单元由下至上依次铺设聚乙烯土工布层、第一粗砂层、第一砾石层、钢丝网层、第二砾石层、第二粗砂层、种植土层。进一步，所述聚乙烯土工布层以厚度为0.5mm的聚乙烯塑料膜铺设，在两边衬垫密度为500g/m2的土工布；所述第一粗砂层的厚度为100mm，所述第一砾石层的厚度为500mm，砾石粒径为φ100～150mm；所述钢丝网层的孔径为10*10mm，钢丝直径为0.6mm；所述第二砾石层厚底为200mm，砾石粒径为φ10-15mm；所述第二粗砂层的厚度为200mm；所述种植土层的厚度为200mm，种植土层种植水生植物。进一步，所述人工湿地系统由若干个湿地单元顺序连接。进一步，所述湿地单元的滴灌系统铺设在所述第二砾石层，由一支布水主管进入湿地单元，由两根布水支管平行铺设在湿地单元内，布水支管采用贴片式滴灌带，所述贴片式滴灌带包括依次连通的贴片、紊流通道、过滤窗。进一步，所述湿地单元的导膜系统为丰字集水管铺设在所述第一砾石层，集水孔的孔径采用为φ20mm，并列排列的集水管的间距150mm。进一步，所述人工湿地系统用于村镇生活污水的净化处理。一种污水处理方法，将生活污水流入所述多功能组合池，机械格栅或人工格栅根据清捞需要间隔工作，提升泵以3小时为间隔将组合池中的污水抽净一次；湿地单元的使用数量根据液位高度的需求选定，夏季节选择高液位运行，液位到达种植土层上的植物，春秋季节选择中液位运行，液位到达第二粗砂层，冬季节选择低液位运行，液位到达第二砾石层；在湿地单元运行初期，开启集水管出水阀门，污水各层吸附的积累物通过集水管排出；在湿地单元运行后期，关闭集水管出水阀门，污水在湿地单元中水力停留时间为24h，各层老化的生物膜脱落进入水中，瞬间开启集水管出水阀门，老化的生物膜脱落进入导膜系统，排出人工湿地系统。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：第一、本专利技术的人工湿地系统能够适应于村镇生活污水排放的特点，进行污水净化处理，适用于处理规模不高于500m3/d的村镇污水处理的高效潜流人工湿地处理系统。第二、本专利技术的多功能组合池：能够调节水质水量的瞬时变化；提高废水可生化性，将大分子有机物转化为小分子；池体的计设灵活性较高，可根据来水水质需求组合，改造成其他功能池。第三、本专利技术的湿地单元能够灵活调节湿地单元的使用数量，并且湿地单元占地面积小，水力负荷高，能够适应冬季越冬的环境问题，有效防止湿地堵塞情况，保持湿地水通畅，净化能力强。第四、本专利采用滴灌系统进行均匀布水，提高湿地的处理效率，保证湿地投放的污染负荷一致，防止短路流和死水区的发生，减缓湿地的堵塞。导膜系统能够定期将湿地运行过程中产生的沉淀物、截留物以及剥落的生物膜排出湿地单元，保证湿地中水流畅通。附图说明图1是本专利技术的人工湿地系统的结构示意图；图2是本专利技术的湿地单元的滴灌系统和导膜系统的结构示意图；图3是本专利技术的湿地单元的铺设结构示意图；图4是本专利技术的滴灌带的结构示意图。其中，1、多功能组合池，2、吸力自清洗网式过滤器，3、湿地单元，4、格栅池，5、水解酸化调节池，6、滴灌系统，61、贴片，62、紊流通道，63、过滤窗，7、导膜系统为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的结构图及具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效潜流的人工湿地系统，包括多功能组合池和湿地单元，其特征在于，污水先在所述多功能组合池中截留悬浮物和漂浮物杂质，对水体进行水解酸化；再在湿地单元中过滤、生物降解，采用滴灌系统进行均匀布水，导膜系统排淤，进行水体净化。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效潜流的人工湿地系统，包括多功能组合池和湿地单元，其特征在于，污水先在所述多功能组合池中截留悬浮物和漂浮物杂质，对水体进行水解酸化；再在湿地单元中过滤、生物降解，采用滴灌系统进行均匀布水，导膜系统排淤，进行水体净化。


2.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于，所述多功能组合池分为上下两层结构，上层结构为两格的格栅池，一格为机械格栅，一格为人工格栅，截留悬浮物和漂浮物杂质；下层结构为水解酸化调节池，上层格栅池出水通过池内折流板重力自流到水解酸化池底部，通过池内的酸性细菌进行水解，在多功能组合池内2/3处设有提升泵抽取污水。


3.根据权利要求2所述的人工湿地系统，其特征在于，在所述水解酸化调节池内设置立体弹性组合填料，对搅动的废水进行水力切割，填料材质为聚丙烯和/或聚乙烯。


4.根据权利要求2所述的人工湿地系统，其特征在于，在所述多功能组合池的底部设有多个漏斗状收集器，将收集的污泥定期排出。


5.根据权利要求2所述的人工湿地系统，其特征在于，在多功能组合池和湿地单元之间设有吸力自清洗网式过滤器，包括过滤器本体、粗滤网、细滤室、冲洗阀和冲洗控制器，经过吸力自清洗网式过滤器的污水，先通过粗滤网、细滤网两级过滤，截留大于100μm的污染物在滤网上，出水进入湿地单元，当滤网上内外压差大于预设值时，控制器打开冲洗阀，通利用压差的变化吸入反冲洗水冲洗滤网污物，通过冲洗阀排出。


6.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于，所述湿地单元由下至上依次铺设聚乙烯土工布层、第一粗砂层、第一砾石层、钢丝网层、第二砾石层、第二粗砂层、种植土层。


7.根据权利要求6所述的人工湿地系统，其特征在于，所述聚乙烯土工布层以厚度为0.5mm的聚乙烯塑料膜铺设，在两边衬垫密度为500g/m2的土工布；所述第一粗砂层的厚度为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦红科，佟镇，李好波，于田田，
申请(专利权)人：岭南水务集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11