一种微米曝气湿地系统技术方案

本实用新型专利技术涉及微米曝气湿地系统。该系统包括垂直潜流湿地装置、能够对垂直潜流湿地系统进行曝气和布水的微米曝气/布水一体化装置，曝气/布水一体化装置包括曝气/布水一体管，曝气/布水一体管包括设置在填料层中的布水管、设置在布水管中且自布水管的一端延伸至另一端的微米曝气管，布水管和微米曝气管之间形成有供水流通的间隙，间隙的进水口与待处理水连通，微米曝气管的进气口与曝气风机相连通。本实用新型专利技术的微米曝气湿地系统在保证氧转移效率的同时，能够降低人工潜流湿地系统的占地面积、并能够降低水处理的成本。并能够降低水处理的成本。并能够降低水处理的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种微米曝气湿地系统


[0001]本技术涉及污水处理装置，具体涉及一种微米曝气湿地系统。

技术介绍

[0002]人工湿地可以通过选择不同的基质，并根据实际情况种植不同的植物，利用系统中不同基质、植物、微生物和动物形成的独特生态环境，对污水进行净化。根据污水在湿地中的不同流动方式，人工湿地可分为表面流人工湿地和潜流人工湿地。其中潜流人工湿地利用填料表面生长的生物膜，丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用，去除水中污染物。
[0003]传统潜流人工湿地具有占地面积大、NH3‑
N去除效率低等缺点，主要是因为传统潜流湿地填料内部氧利用效率低，缺氧环境造成硝化反应速率低，致使NH3‑
N去除效率下降，因此需通过外部设施充氧解决湿地内部缺氧问题。
[0004]若直接将溶气水通过穿孔管通入潜流湿地，则无法保证整个填料层中氧气分布均匀，易造成填料层上部缺氧，因此需提高曝气风量或降低潜流湿地中填料层的高度，且没有大量气泡对填料进行擦洗，填料层更容易出现堵塞现象，最终造成运行费用过高。
[0005]若将气体和水分开通入潜流湿地，由于潜流湿地相较于其他水处理设施通常不对填料层进行反冲洗等防堵塞措施，因此为了减少填料堵塞风险，填料层一般采用机械强度高、粒径大、重量大的碎石等填料，而传统氧转移效率较高的曝气设施的曝气管，例如管式膜片微孔曝气器、盘式膜片微孔曝气器、微米曝气管等均具有材质硬度低的缺点，因此不能直接铺设于填料层的下端部。
[0006]现有潜流人工湿地中，通常选择将曝气管铺设于填料层中靠近填料层上端部的位置处，使曝气孔朝向填料层的底部，以此减轻填料对曝气管的压力，提高曝气管的使用寿命，但是该方式下氧转移率的提高非常有限，气泡无法到达填料层的下端部，造成下端部缺氧，湿地内部氧利用率仍然较低，且下端部无气泡擦洗填料，填料层更容易堵塞；也有些将曝气管设于湿地填料层下方，但需将曝气管与湿地填料层隔离保护，造成土建等建设费用上升，且当曝气量较小时氧气和待处理水进入填料时，已经发生溶氧，填料层上端部还是存在缺氧的现象，需要适当降低填料层的高度，此时为了保证水处理量，将大大增加占地面积，且气泡量减少，填料层更易出现堵塞现象，因此曝气量仍然较高，同时维护时也比较麻烦。
[0007]如何在保证氧转移效率的同时，降低潜流人工湿地的占地面积、降低水处理的成本，有待进一步研究。

技术实现思路

[0008]本技术的目的是提供一种在保证氧转移效率的同时，能够降低潜流人工湿地的占地面积、并能够降低水处理的成本的微米曝气湿地系统。
[0009]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0010]本技术提供一种微米曝气湿地系统，所述微米曝气湿地系统包括设有填料层的垂直潜流湿地装置、能够对所述的垂直潜流湿地装置进行曝气和布水的曝气/布水一体化装置；
[0011]所述曝气/布水一体化装置包括曝气/布水一体管以及曝气风机，所述曝气/布水一体管包括设置在所述填料层中的布水管、设置在所述布水管中且自所述布水管的一端延伸至另一端的微米曝气管，所述布水管和所述微米曝气管之间形成有供水流通的间隙，
[0012]所述布水管上开设布水孔，
[0013]所述间隙的进水口与待处理水连通，
[0014]所述微米曝气管的进气口与所述曝气风机相连通。
[0015]专利技术人通过对曝气系统和布水系统进行改造结合做成曝气/布水一体化装置，在不提高曝气功率以及曝气量的前提下，在潜流湿地系统中实现水气同路通过填料层，并具有较高的氧转移效率，部分气泡能够穿过填料层到达水面，填料层中形成较强且稳定的好氧环境，从而提高硝化能力。在高氧转移效率条件下，大量气泡进入填料层，通过气泡擦洗能够减少填料层堵塞风险，延长湿地使用寿命，并降低后期填料翻洗等运行维护费用；同时在高氧转移效率条件下，可适当增加填料层的高度，不需要显著增加曝气装置的功率，也有部分气泡能够到达水面，因此在相同的体积下，占地面积减小，相比常规湿地处理系统，达到相同或更好的污水处理效果所需的能耗更低。
[0016]优选地，所述微米曝气管的进气口通过输气管道与所述曝气风机相连通。
[0017]进一步优选地，所述输气管道的出气口与所述微米曝气管的进气口采用快速接头连接。
[0018]优选地，填料层可采用常规人工湿地填料，包括但不限于钙质公分石、沸石、火山岩、碎石中的一种或多种。
[0019]优选地，所述填料层的上方种植挺水植物。
[0020]优选地，所述布水管的管径为100mm～200mm，进一步优选为100mm～150mm；
[0021]且优选地，所述微米曝气管的管径为14mm～28mm。
[0022]本技术中，所述管径都是指内径(DN)。
[0023]进一步优选地，所述布水管的管径减去所述微米曝气管的管径后的值为75mm～122mm。
[0024]所述布水管上开设布水孔，优选地，所述布水管的开孔率为0.5％～1.2％，进一步优选为 0.6％～1.0％。
[0025]布水管和微米曝气管的管径调整结合布水孔的孔径的调整，可以有效降低气泡在间隙中直接溶解，使大量气泡进入填料层。
[0026]传统布水穿孔管的管径为50mm～100mm，孔径为5mm～10mm，开孔率为0.05％～0.3％，若使用传统布水穿孔管，气泡在传统布水穿孔管中的溶解量较大，需要不断加大曝气量，才能保证部分氧气能够以气泡的形式转移至垂直潜流湿地的上端部，能耗较高，水处理成本没有降低。
[0027]优选地，所述布水孔的孔径为8mm～20mm，进一步优选为10mm～20mm。
[0028]所述微米曝气管为市场常规成品微米曝气管。
[0029]优选地，沿所述布水管中水流方向，所述布水管在所述填料层中倾斜向下延伸，所
述布水管的两端的高度差为所述布水管的长度的0.2％～0.5％，进一步优选地为0.2％～0.35％，使布水更加均匀。
[0030]优选地，所述布水管设有两排所述布水孔，一排位于所述布水管的前侧壁的下半部分，另一排位于所述布水管的后侧壁的下半部分，所述布水孔在所述布水管的前后方向上间隔设置，所述布水管具有圆形横截面，在所述布水孔的中心所在的圆形横截面上，所述布水孔的中心与所述圆形横截面的圆心的连线和过所述圆形横截面的圆心且沿上下方向延伸的直线之间形成的夹角α的角度为30～60
°
。
[0031]布水管中的水以斜向填料层底部的方向进入填料层中，气泡和水以潜流方式向上流经填料层到达水面，经此调整，填料层中气泡分布更加均匀，部分气泡能够穿过填料层到达水面。
[0032]进一步优选地，所述夹角α的角度为40～50
°
。
[0033]根据一些具体且优选的实施方式，若所述布水管的长度小于等于15m，所述微米曝气管的管径为16～20mm。
[0034]根据另一些具体且优选的实施方式，若所述布水管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微米曝气湿地系统，其特征在于：所述微米曝气湿地系统包括设有填料层的垂直潜流湿地装置、能够对所述的垂直潜流湿地装置进行曝气和布水的曝气/布水一体化装置；所述曝气/布水一体化装置包括曝气/布水一体管以及曝气风机，所述曝气/布水一体管包括设置在所述填料层中的开设有布水孔的布水管、设置在所述布水管中且自所述布水管的一端延伸至另一端的微米曝气管，所述布水管和所述微米曝气管之间形成有供水流通的间隙，所述间隙的进水口与待处理水连通，所述微米曝气管的进气口与所述曝气风机相连通。2.根据权利要求1所述的微米曝气湿地系统，其特征在于：所述布水管的管径为100mm～200mm，所述曝气管的管径为16mm～28mm；所述布水孔的孔径为8mm～20mm，所述布水管的开孔率为0.5％～1.2％。3.根据权利要求1所述的微米曝气湿地系统，其特征在于：沿所述布水管中水流方向，所述布水管在所述填料层中倾斜向下延伸，所述布水管的两端的高度差为所述布水管的长度的0.2％～0.5％。4.根据权利要求1所述的微米曝气湿地系统，其特征在于：所述布水管设有两排所述布水孔，一排位于所述布水管的前侧壁的下半部分，另一排位于所述布水管的后侧壁的下半部分，所述布水孔在所述布水管的前后方向上间隔设置，所述布水管具有圆形横截面，在所述布水孔的中心所在的圆形横截面上，所述布水孔的中心与所述圆形横截面的圆心的连线和过所述圆形横截面的圆心且沿上下方向延伸的直线之间形成的夹角α的角度为30～60
°
。5.根据权利要求1所述的微米曝气湿地系统，其特征在于：若所述布水管的长度小于等于15m，所述微米曝气管的管径为16～20mm；若所述布水管的长度大于15m且小于等于35m，所述微米曝气管由2～3段不同管径的微米曝气管依次相连而成，相邻的两段所述微米曝气管中，处于上游的所述微米曝气管的管径为处于下游的所述微米曝气管的管径的1.1～1.8倍，处于上游的所述微米曝气管的长度为处于下游的所述微米曝气管的长度的1.2～2倍。6.根据权利要求5所述的微米曝气湿地系统，其特征在于：若所述布水管的长度大于15m且小于等于25m，沿所述微米曝气管中气体流动方向，所述微米曝气管包括管径为20mm～28mm的第一管部、与所述第一管部相连通的管径为16mm～20mm的第二管部；或，若所述布水管的长度大于25m且小于等于35m，沿所述微米曝气管中气体流动方向，所述微米曝气管包括管径为25mm～28mm的第一管部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘妍婧，郭鹏，陈希勇，彭剑峰，王晶晶，鞠佳伟，
申请(专利权)人：清上苏州环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：