一种自动增氧型人工湿地系统技术方案

本发明专利技术提供了一种自动增氧型人工湿地系统，所述装置包括：湿地床体；填料层，填充在所述湿地床体中；湿地植物层，种植在所述填料层上；和自动增氧装置，设置于所述填料层中，所述自动增氧装置包括：集水管组件、连通管组件、布水管组件和通气管组件，所述集水管组件位于所述填料层的下部，所述布水管组件位于所述填料层的上部，所述集水管组件通过所述连通管组件与所述布水管组件相连通；所述通气管组件一端与所述布水管组件相连通，另一端伸出所述湿地床体与大气相连通；且所述集水管组件与所述布水管组件上均设有多个小孔，多个所述小孔呈S型分布。该装置具有传氧能力高、硝化效果好、脱氮效能好的优点。氮效能好的优点。氮效能好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种自动增氧型人工湿地系统


[0001]本专利技术涉及污水生态净化
，特别涉及一种自动增氧型人工湿地系统。

技术介绍

[0002]我国的水环境存在两大主要问题，即水资源短缺和水污染严重。我国在工业污染及水污染的防控方面，已有数十年的努力，基本策略还是没有跳出末端处理的老套路，其费用效益是很低的，而且不符合可持续发展的战略。目前所研究的工艺都需要昂贵的设备为载体，所涉及的设备类型多样、成本投入大，运行费用高，动力消耗也大。此外，大多工艺都存在技术要求高、管理复杂难度大的缺陷。自1950年开始系统性研究以来，人工湿地研究日趋深入，也得到了广泛的应用。随着水体污染控制与治理重大项目的实施，我国人工湿地研究及应用得到了迅猛的发展，多地建成人工湿地系统，并且延伸出前端工艺与人工湿地组合技术，至今已经遍及全国。人工建造的湿地，其生态系统中的生物种类多种多样，并处于人为控制之下，综合处理污水的能力受到人工设计控制，处理能力较强。人工湿地污水处理系统是目前世界上低投资、低能耗、行之有效的处理与利用污水的系统工程，是在长期应用天然湿地净化功能基础上发展起来的资源化生态工程处理技术，脱氮除磷效果明显。
[0003]湿地环境对很多生物来说是一种严酷的逆境，最严酷的条件是湿地内部缺氧。缺氧条件下，生物不能进行正常的有氧呼吸，还原态的某些元素和有机物的浓度可达到有毒的水平，因此人工湿地系统供氧是否充足关系到湿地系统的正常运转。微生物的硝化和反硝化作用是人工湿地主要脱氮机理，其中，好氧硝化反应是人工湿地生物脱氮的主要限速步骤。因此，提高人工湿地内DO含量，是保证硝化反应的顺利进行，提高人工湿地脱氮效率的关键。传统潜流人工湿地研究表明，湿地植物根系泌氧的能力能够补充一定的DO，但由于根系泌氧能力有限，很难同时满足湿地内有机物降解和硝化作用对DO的需求。
[0004]综上可知，现有技术中的人工湿地存在水力停留时间长、占地面积大、植物及基质的传氧能力有限、硝化效果不好、脱氮效能较低及易堵塞等难题。
[0005]因此，有必要开发一种高效率、低投资、低运行费、低维持技术和低能耗的序批式自动增氧型人工湿地系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的是提供一种自动增氧型人工湿地系统，具有传氧能力高、硝化效果好、脱氮效能好的优点。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种自动增氧型人工湿地系统，所述装置包括：
[0009]湿地床体；
[0010]填料层，填充在所述湿地床体中；
[0011]湿地植物层，种植在所述填料层上；
[0012]和自动增氧装置，设置于所述填料层中，所述自动增氧装置包括：集水管组件、连
通管组件、布水管组件和通气管组件，所述集水管组件位于所述填料层的下部，所述布水管组件位于所述填料层的上部，所述集水管组件通过所述连通管组件与所述布水管组件相连通；所述通气管组件一端与所述布水管组件相连通，另一端伸出所述湿地床体与大气相连通；且所述集水管组件与所述布水管组件上均设有多个小孔，多个所述小孔呈S型分布。
[0013]进一步地，所述集水管组件包括：
[0014]4根平行设置的集水管主管；
[0015]2根集水管端管，分别设置于所述集水管主管的两端、用于连通4根所述集水管主管；
[0016]中间管，设置于所述集水管主管的中部、用于连通4根所述集水管主管；
[0017]出水总管，设于所述集水管端管上。
[0018]进一步地，4根所述平行设置的集水管主管依次包括第一集水管主管、第二集水管主管、第三集水管主管和第四集水管主管，所述中间管包括第一中间管和第二中间管，所述第一中间管的两端分别与所述第一集水管主管、所述第二集水管主管相连通，所述第二中间管的两端分别与所述第三集水管主管、所述第四集水管主管相连通。
[0019]进一步地，所述布水管组件包括：
[0020]4根平行设置的布水管主管；
[0021]2根布水管端管，分别设置于所述集水管主管的两端、用于连通4根所述布水管主管；
[0022]进水总管，设于布水管端管上。
[0023]进一步地，4根所述平行设置的布水管主管依次包括第一布水管主管、第二布水管主管、第三布水管主管和第四布水管主管。
[0024]进一步地，所述连通管组件由第一连通管、第二连通管、第三连通管、第四连通管、第五连通管和第六连通管组成；
[0025]所述第一连通管、所述第二连通管用于连通所述第一集水管主管和所述第一布水管主管；
[0026]所述第三连通管用于连通所述第二集水管主管和所述第二布水管主管；
[0027]所述第四连通管用于连通所述第三集水管主管和所述第三布水管主管；
[0028]所述第五连通管、所述第六连通管用于连通所述第四集水管主管和所述第四布水管主管。
[0029]进一步地，所述通气管组件包括：
[0030]第一通气管，设于所述第一布水管主管上，与所述第一布水管主管相连通；
[0031]第二通气管和第三通气管，均设于所述第二布水管主管上，均与所述第二布水管主管相连通；
[0032]第四通气管和第五通气管，均设于所述第三布水管主管上，均与所述第三布水管主管相连通；
[0033]和第六通气管，设于所述第四布水管主管上，与所述第四布水管主管相连通。
[0034]进一步地，所述第一通气管、第二通气管、第三通气管、第四通气管、第五通气管和第六通气管均呈L型，且用于与大气相连通的一端水平设置。
[0035]进一步地，所述填料层包括从下到上依次设置的卵石层、煤渣层、陶粒层和黄沙
层。
[0036]进一步地，所述湿地植物层包括美人蕉，所述美人蕉种植于所述黄沙层上。
[0037]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0038]本专利技术提供一种自动增氧型人工湿地系统，本专利技术通过放置在人工湿地中的双层通气管增加湿地内部氧气，通气管底部按S型的排列方式钻有系列通气小孔，与通气管相连的上层立管与大气相通。该装置，一方面增加管路中污水与空气的接触，增强大气的复氧作用；另一方面，当采用间歇瞬时进水、周期出水的运行方式时，系统出水快速排干时有利于空气通过自动增氧装置被抽吸进入填料层内部，从而实现自动增氧。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0040]图1为本专利技术实施例提供的一种自动增氧型人工湿地系统的结构示意图；
[0041]图2为本专利技术实施例提供的一种自动增氧型人工湿地系统的布水管的结构示意图；
[0042]图3为本专利技术实施例提供的一种自动增氧型人工湿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述装置包括：湿地床体；填料层，填充在所述湿地床体中；湿地植物层，种植在所述填料层上；和自动增氧装置，设置于所述填料层中，所述自动增氧装置包括：集水管组件、连通管组件、布水管组件和通气管组件，所述集水管组件位于所述填料层的下部，所述布水管组件位于所述填料层的上部，所述集水管组件通过所述连通管组件与所述布水管组件相连通；所述通气管组件一端与所述布水管组件相连通，另一端伸出所述湿地床体与大气相连通；且所述集水管组件与所述布水管组件上均设有多个小孔，多个所述小孔呈S型分布。2.根据权利要求1所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述集水管组件包括：4根平行设置的集水管主管；2根集水管端管，分别设置于所述集水管主管的两端、用于连通4根所述集水管主管；中间管，设置于所述集水管主管的中部、用于连通4根所述集水管主管；出水总管，设于所述集水管端管上。3.根据权利要求2所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，4根所述平行设置的集水管主管依次包括第一集水管主管、第二集水管主管、第三集水管主管和第四集水管主管，所述中间管包括第一中间管和第二中间管，所述第一中间管的两端分别与所述第一集水管主管、所述第二集水管主管相连通，所述第二中间管的两端分别与所述第三集水管主管、所述第四集水管主管相连通。4.根据权利要求3所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述布水管组件包括：4根平行设置的布水管主管；2根布水管端管，分别设置于所述集水管主管的两端、用于连通4根所述布水管主管；进水总管，设于布水管端管上。5.根据权利要求4所述的一种自动增氧型人工...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱联东，李天瑞，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：