一种强化型生物-生态模块化污水处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种强化型生物‑生态模块化污水处理系统，包括生物‑生态处理系统壳体、导流隔板系统、湿地填料系统、自通风管网系统、强化曝气系统、湿地植物、进出水及排空系统、水质监测系统、太阳能供电系统、视频监控系统、信号接收及控制系统、数据分析处理及信号传输系统。本发明专利技术解决了传统水处理单体技术如人工湿地占地大、低温效果差、易于堵塞、自动化程度不高、应用场景不多等问题，实现了高效低耗、抗堵塞、占地小、可根据水质变化精确控制工艺和节约能耗，并可以模块化灵活组装，可以广泛用于河湖修复、生活污水治理、农田面源污染控制、渔业养殖废水处理、初期雨水处理等。

【技术实现步骤摘要】
一种强化型生物-生态模块化污水处理系统
本专利技术涉及受污染地表水治理及修复
，具体涉及一种强化型生物-生态模块化污水处理系统。
技术介绍
人工湿地虽然有着效果好、生态景观效益高等优点，广泛被用作水处理的三级深度处理工艺，但也存在诸如占地大、低温效果不高、易于堵塞、容易形成死水端等突出的问题。因此，需要针对性地进行优化，从增大稳定性及水力负荷、与其他工艺耦合、强化出水水质达标、便于安装等角度考虑问题。可以通过加入新型强化填料、管网系统，将传统的人工湿地技术与曝气等技术手段相耦合，并最终集成于一体化设备中，实现模块化生产，灵活根据水质要求进行安装应用。同时，传统的技术，包括人工湿地(如公开号为CN109956558A的中国专利技术)等，都存在自动化程度不高，应用场景不多等问题。如类似于传统的污水厂尾水人工湿地处理技术或其他技术(如公开号为CN105130015A的中国专利技术)，则只能固定处理进水浓度范围相对明确的污水，不能针对性地根据水质范围(微污染地表水、污水厂尾水、养殖废水、生活污水等)来自动判断后续采取什么运行工况(如曝气机启停、进水方式、不同的水流通道、水力停留时间HRT调整等)，以满足不同对象的需求，因此应不断扩大其应用场景和使用范围。
技术实现思路
针对传统水处理单体技术如人工湿地占地大、低温效果差、易于堵塞、自动化程度不高、应用场景不多等问题，本专利技术提供了一种强化型生物-生态模块化污水处理系统，可实现智能自调节效果，实现了高效低耗、抗堵塞、占地小、可根据水质变化精确控制工艺和节约能耗，并可以模块化灵活组装，可以广泛用于河湖修复、生活污水治理、农田面源污染控制、渔业养殖废水处理、初期雨水处理等。一种强化型生物-生态模块化污水处理系统，包括生物-生态处理系统壳体、导流隔板系统、湿地填料系统、湿地植物、进出水及排空系统；所述导流隔板系统包括顶部导流隔板、底部导流隔板、横向分层隔板和网格板，所述横向分层隔板与生物-生态处理系统壳体内部四周固定，所述顶部导流隔板和底部导流隔板交替设置，顶部导流隔板和底部导流隔板的侧边均与生物-生态处理系统壳体内壁密封连接，顶部导流隔板的底部与网格板连接，底部导流隔板的底部与生物-生态处理系统壳体内底部密封连接；所述湿地填料系统包括设于横向分层隔板上方的传统湿地填料和设于横向分层隔板下方的强化湿地填料；所述顶部导流隔板穿过横向分层隔板且顶部高于传统湿地填料表层，所述底部导流隔板的顶部低于传统湿地填料表层，所述网格板用于供水通过并限制强化湿地填料流动；所述湿地植物设于传统湿地填料表层；所述进出水及排空系统包括进水口、出水口和排空管，所述进水口高于传统湿地填料表层，所述出水口设于进水口相对一侧且不高于进水口，所述排空管设于生物-生态处理系统壳体靠近底部处。作为优选，所述的强化型生物-生态模块化污水处理系统，还包括自通风管网系统；所述自通风管网系统包括细通风管和粗通风管；所述细通风管的底部位于横向分层隔板上方，顶部伸出传统湿地填料表层50-100mm，其材质为PVC、PE、PP中的一种或几种的组合，管径为20-50mm，具体设于顶部导流隔板或底部导流隔板一侧50-100mm处，沿顶部导流隔板或底部导流隔板横向一排每隔100-300mm均匀设置；所述粗通风管的顶部高出细通风管顶部0-50mm，底部伸入传统湿地填料表层以下100-150mm，其材质为PVC、PE、PP中的一种或几种的组合，管径为50-100mm，具体设于顶部导流隔板或底部导流隔板一侧50-100mm处，沿顶部导流隔板或底部导流隔板横向一排每隔100-300mm均匀设置。作为优选，所述的强化型生物-生态模块化污水处理系统，还包括强化曝气系统，所述强化曝气系统包括依次连接的曝气机、竖向曝气管、横向曝气管和曝气头；所述竖向曝气管在水平方向上距顶部导流隔板50-100mm，并垂直穿过横向分层隔板至生物-生态处理系统壳体内底部，其材质为PVC、PE、PP、胶皮管中的一种或几种的组合，管径为10-30mm，顶部高出传统湿地填料表层50-100mm；所述横向曝气管通过三通与竖向曝气管底部连接，其材质为PVC、PE、PP、胶皮管中的一种或几种的组合，且管径不大于竖向曝气管，两端密封，中间均匀斜向上双侧每间隔50～150mm开孔或安装曝气盘后固定于生物-生态处理系统壳体底部内侧；所述的曝气头为横向曝气管上的曝气孔或曝气盘；所述的曝气机为外置式鼓风曝气机，功率为30W～1.5KW。作为优选，所述的强化型生物-生态模块化污水处理系统，还包括水质监测系统、信号接收及控制系统和数据分析处理及信号传输系统；所述的水质监测系统根据检测频率快慢分别设置于进水口之前或出水口之后，包括自动化水质监测设备和可编程的多参数水质传感器，在使用中通过较准的自动化水质监测设备检测得到的大数据给同步监测的可编程的多参数水质传感器赋值并不断校准；所述的数据分析处理及信号传输系统，将水质监测系统获取的水质数据进行分析并与预设的水质标准控制值比较判别后将信号传输给信号接收及控制系统；所述的信号接收及控制系统接收数据分析处理及信号传输系统的信号，并根据符合预设水质标准控制值与否对水力负荷、水流通道、工艺组合、曝气机启停进行调整和控制。作为优选，所述的强化型生物-生态模块化污水处理系统，还包括太阳能供电系统和视频监控系统；所述的太阳能供电系统根据具体场地情况选择旁路固定安装或安置在生物-生态处理系统壳体上，并可自动跟随太阳高度角转动以调整角度；所述的视频监控系统选择基于红外、人工智能中的一种或几种功能组合的球机或枪机。作为优选，所述顶部导流隔板顶部高出传统湿地填料表层50mm，其材质为PVC、不锈钢、碳钢、有机玻璃中的一种或几种的组合；所述的底部导流隔板顶部低于传统湿地填料表层50-300mm，其材质为PVC、不锈钢、碳钢、有机玻璃中的一种或几种的组合；所述的横向分层隔板将生物-生态处理系统壳体内空间分为高度比例为1-3:7-9的上下两部分，其材质为均匀开孔的PE板、有机玻璃板、玻璃钢板、碳钢板、不锈钢板中的一种或几种的组合，且其孔径为5mm，开孔密度为60-80％；所述的网格板高度为50-100mm，材质为PVC、PE、不锈钢、碳钢、有机玻璃中的一种或几种的组合，且均匀开孔，其孔径为5mm，开孔密度为60-80％。作为优选，所述的传统湿地填料为碎石、沸石、陶粒、无烟煤、钢渣中的一种或几种的组合，其粒径为10-30mm；所述的强化湿地填料为轻质改性的陶粒、山核桃壳生物质炭、轻质加气块砖废料中的一种或几种的组合，其粒径为10-30mm，在横向分层隔板与生物-生态处理系统壳体围成的空间内填充比为30-90vol％。作为优选，所述的湿地植物为挺水植物，为美人蕉、菖蒲、鸢尾、风车草、再力花、花叶芦竹、香根草、千屈菜中的一种或几种的组合，种植密度为挺水植物6～12株本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强化型生物-生态模块化污水处理系统，其特征在于，包括生物-生态处理系统壳体、导流隔板系统、湿地填料系统、湿地植物、进出水及排空系统；/n所述导流隔板系统包括顶部导流隔板、底部导流隔板、横向分层隔板和网格板，所述横向分层隔板与生物-生态处理系统壳体内部四周固定，所述顶部导流隔板和底部导流隔板交替设置，顶部导流隔板和底部导流隔板的侧边均与生物-生态处理系统壳体内壁密封连接，顶部导流隔板的底部与网格板连接，底部导流隔板的底部与生物-生态处理系统壳体内底部密封连接；/n所述湿地填料系统包括设于横向分层隔板上方的传统湿地填料和设于横向分层隔板下方的强化湿地填料；所述顶部导流隔板穿过横向分层隔板且顶部高于传统湿地填料表层，所述底部导流隔板的顶部低于传统湿地填料表层，所述网格板用于供水通过并限制强化湿地填料流动；/n所述湿地植物设于传统湿地填料表层；/n所述进出水及排空系统包括进水口、出水口和排空管，所述进水口高于传统湿地填料表层，所述出水口设于进水口相对一侧且不高于进水口，所述排空管设于生物-生态处理系统壳体靠近底部处。/n

【技术特征摘要】
1.一种强化型生物-生态模块化污水处理系统，其特征在于，包括生物-生态处理系统壳体、导流隔板系统、湿地填料系统、湿地植物、进出水及排空系统；
所述导流隔板系统包括顶部导流隔板、底部导流隔板、横向分层隔板和网格板，所述横向分层隔板与生物-生态处理系统壳体内部四周固定，所述顶部导流隔板和底部导流隔板交替设置，顶部导流隔板和底部导流隔板的侧边均与生物-生态处理系统壳体内壁密封连接，顶部导流隔板的底部与网格板连接，底部导流隔板的底部与生物-生态处理系统壳体内底部密封连接；
所述湿地填料系统包括设于横向分层隔板上方的传统湿地填料和设于横向分层隔板下方的强化湿地填料；所述顶部导流隔板穿过横向分层隔板且顶部高于传统湿地填料表层，所述底部导流隔板的顶部低于传统湿地填料表层，所述网格板用于供水通过并限制强化湿地填料流动；
所述湿地植物设于传统湿地填料表层；
所述进出水及排空系统包括进水口、出水口和排空管，所述进水口高于传统湿地填料表层，所述出水口设于进水口相对一侧且不高于进水口，所述排空管设于生物-生态处理系统壳体靠近底部处。


2.根据权利要求1所述的强化型生物-生态模块化污水处理系统，其特征在于，还包括自通风管网系统；
所述自通风管网系统包括细通风管和粗通风管；
所述细通风管的底部位于横向分层隔板上方，顶部伸出传统湿地填料表层50-100mm，其材质为PVC、PE、PP中的一种或几种的组合，管径为20-50mm，具体设于顶部导流隔板或底部导流隔板一侧50-100mm处，沿顶部导流隔板或底部导流隔板横向一排每隔100-300mm均匀设置；
所述粗通风管的顶部高出细通风管顶部0-50mm，底部伸入传统湿地填料表层以下100-150mm，其材质为PVC、PE、PP中的一种或几种的组合，管径为50-100mm，具体设于顶部导流隔板或底部导流隔板一侧50-100mm处，沿顶部导流隔板或底部导流隔板横向一排每隔100-300mm均匀设置。


3.根据权利要求1所述的强化型生物-生态模块化污水处理系统，其特征在于，还包括强化曝气系统，
所述强化曝气系统包括依次连接的曝气机、竖向曝气管、横向曝气管和曝气头；
所述竖向曝气管在水平方向上距顶部导流隔板50-100mm，并垂直穿过横向分层隔板至生物-生态处理系统壳体内底部，其材质为PVC、PE、PP、胶皮管中的一种或几种的组合，管径为10-30mm，顶部高出传统湿地填料表层50-100mm；
所述横向曝气管通过三通与竖向曝气管底部连接，其材质为PVC、PE、PP、胶皮管中的一种或几种的组合，且管径不大于竖向曝气管，两端密封，中间均匀斜向上双侧每间隔50～150mm开孔或安装曝气盘后固定于生物-生态处理系统壳体底部内侧；
所述的曝气头为横向曝气管上的曝气孔或曝气盘；
所述的曝气机为外置式鼓风曝气机，功率为30W～1.5KW。


4.根据权利要求3所述的强化型生物-生态模块化污水处理系统，其特征在于，还包括水质监测系统、信号接收及控制系统和数据分析处理及信号传输系统；
所述的水质监测系统根据检测频率快慢分别设置于进水口之前或出...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令为，王栋逸，潘家驹，
申请(专利权)人：杭州吉元智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33