一种多级人工湿地低污染水深度净化装置及运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种多级人工湿地低污染水深度净化装置及运行方法，属于水污染物生态处理技术领域。解决了现有人工湿地处理效率低、占地面积大的问题。净化装置包括沿水流输送方向依次设置的多个处理单元，处理单元包括首处理单元、中间处理单元和尾处理单元，首处理单元与中间处理单元之间以及中间处理单元与尾处理单元之间均设置有单元隔板，首处理单元与入水口相连，尾处理单元与出水口相连，单元隔板上开设有过水口，每个处理单元均包括多个净化室，相邻净化室之间设置有净化室隔墙，每个净化室均包括从上到下依次设置的顶层基质、主层基质、辅层基质和底层基质，每个处理单元的底层基质下方均设置输水管道。它主要用于污染水的净化。水的净化。水的净化。

【技术实现步骤摘要】
一种多级人工湿地低污染水深度净化装置及运行方法


[0001]本专利技术属于水污染物生态处理
，特别是涉及一种多级人工湿地低污染水深度净化装置及运行方法。

技术介绍

[0002]城市尾水的深度净化，河流或湖泊等低污染水的处理难度大，费用高，人工湿地作为生态处理方法，具有对低污染水处理效果好和成本低的优点。受人工湿地工艺条件的限制，其处理效率普遍偏低，由于处理低污染水量大，在保证处理效果的条件下，提高人工湿地的处理效率是迫切需要解决的问题。
[0003]目前提高人工湿地处理效率的方法较多，包括改善材料性能、提高曝气效果、人工湿地结构形式优化等，但是普遍存在效率低和占地面积大的缺点。因此，开发成本低、效率高的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置具有重要意义。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种多级人工湿地低污染水深度净化装置及运行方法，以解决现有人工湿地处理效率低、占地面积大的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，它包括沿水流输送方向依次设置的多个处理单元，所述处理单元包括首处理单元、中间处理单元和尾处理单元，所述首处理单元与中间处理单元之间以及中间处理单元与尾处理单元之间均设置有单元隔板，所述首处理单元与入水口相连，所述尾处理单元与出水口相连，所述单元隔板上开设有过水口，每个处理单元均包括多个净化室，相邻净化室之间设置有净化室隔墙，每个净化室均包括从上到下依次设置的顶层基质、主层基质、辅层基质和底层基质，每个处理单元的底层基质下方均设置输水管道。
[0006]更进一步的，所述首处理单元内的顶层基质采用粗砂，主层基质采用粒径为8
‑
15mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08
‑
0.20)，辅层基质采用粒径8
‑
15mm的碎石和木质生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05
‑
0.12)，底层基质采用粒径为15
‑
25mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08
‑
0.20)。
[0007]更进一步的，所述中间处理单元内的顶层基质采用中砂和粗砂，混合质量比例为1:(2.5
‑
5.0)，主层基质采用粒径为5
‑
10mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05
‑
0.15)，辅层基质采用粒径5
‑
10mm的碎石和木质生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.02
‑
0.1)，底层基质采用粒径为10
‑
20mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05
‑
0.15)。
[0008]更进一步的，所述尾处理单元内的顶层基质采用中砂和粗砂，混合质量比例为1:(1.2
‑
2.0)，主层基质采用粒径为3
‑
8mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08
‑
0.16)，辅层基质采用粒径3
‑
8mm的碎石和木质生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05
‑
0.12)，底层基质采用粒径为8
‑
15mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为
1:(0.08
‑
0.16)。
[0009]更进一步的，所述污泥生物炭通过净水厂的污泥和秸秆混合均匀造粒后热解制备，秸秆采用玉米秸秆粉碎后经过风选后的秸秆皮，秸秆皮的粒径小于1.0mm，净水厂的污泥晾晒含水率至25
‑
45％，按污泥：秸秆＝1:(0.05
‑
0.15)的比例混合进行造粒，造粒后的污泥颗粒晾晒至含水量低于5％，在升温速率为10
‑
15℃/min和加热温度为550
‑
750℃的条件下热解2
‑
3小时。
[0010]更进一步的，所述木质生物炭为树枝、树根和木材废料中的一种或多种混合粉碎后热解制备，粉碎粒径为6
‑
12mm，在升温速率为10
‑
15℃/min，加热温度为500
‑
700℃条件下热解2
‑
3小时。
[0011]更进一步的，所述顶层基质的厚度为50
‑
150mm，所述主层基质的厚度为300
‑
500mm，所述辅层基质的厚度为200
‑
300mm，所述底层基质厚度为50
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100mm。
[0012]更进一步的，所述顶层基质上方种植有植物，所述植物采用黄菖蒲和马蹄莲混合栽培，株距为100
‑
200mm。
[0013]更进一步的，所述植物上方设置有滤光材料，所述滤光材料通过支架支撑，所述支架设置在池壁上。
[0014]更进一步的，所述滤光材料具有光转化功能，将红光和蓝光以外的光转化为红光和蓝光，转化后红蓝光按(5
‑
8):1组合作为植物生长的光源。
[0015]更进一步的，所述净化室隔墙靠出水一侧设置有反冲洗管，所述反冲洗管下方与输水管道相连通。
[0016]更进一步的，所述反冲洗管内设置有曝气管，所述曝气管与曝气机相连。
[0017]更进一步的，所述曝气管底端为横向管，所述横向管设置在输水管道内，所述横向管为可伸缩式结构。
[0018]更进一步的，所述反冲洗管直径为200
‑
300mm，所述反冲洗管管口高于净化室隔墙顶300
‑
500mm，所述曝气管管径为100
‑
150mm。
[0019]更进一步的，所述输水管道采用多孔材质。
[0020]更进一步的，所述输水管道放置于底板上，所述输水管道管径为100
‑
200mm，间距为200
‑
400mm，壁厚为30
‑
50mm，管壁的孔径为5
‑
10mm，孔间距为3
‑
5mm。
[0021]更进一步的，所述过水口上设置过滤板，所述过滤板为多孔板，孔径为2
‑
5mm，孔间距为1
‑
2mm。
[0022]更进一步的，所述入水口高为0.2
‑
0.3m，宽为0.7
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1.5m，所述出水口高为0.3
‑
0.4m，宽为0.6
‑
1.2m，所述入水口和出水口的间距均为1.5
‑
3.0m，所述过水口高为0.2
‑
0.3m，宽为0.6
‑
1.2m，间距为1.5
‑
3.0m，所述入水口高于出水口的底标高50
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：它包括沿水流输送方向依次设置的多个处理单元，所述处理单元包括首处理单元(2)、中间处理单元(3)和尾处理单元(4)，所述首处理单元(2)与中间处理单元(3)之间以及中间处理单元(3)与尾处理单元(4)之间均设置有单元隔板(17)，所述首处理单元(2)与入水口(1)相连，所述尾处理单元(4)与出水口(5)相连，所述单元隔板(17)上开设有过水口(9)，每个处理单元均包括多个净化室，相邻净化室之间设置有净化室隔墙(18)，每个净化室均包括从上到下依次设置的顶层基质(12)、主层基质(13)、辅层基质(14)和底层基质(15)，每个处理单元的底层基质(15)下方均设置输水管道(16)。2.根据权利要求1所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述首处理单元(2)内的顶层基质(12)采用粗砂，主层基质(13)采用粒径为8
‑
15mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08
‑
0.20)，辅层基质(14)采用粒径8
‑
15mm的碎石和木质生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05
‑
0.12)，底层基质(15)采用粒径为15
‑
25mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08
‑
0.20)。3.根据权利要求1所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述中间处理单元(3)内的顶层基质(12)采用中砂和粗砂，混合质量比例为1:(2.5
‑
5.0)，主层基质(13)采用粒径为5
‑
10mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05
‑
0.15)，辅层基质(14)采用粒径5
‑
10mm的碎石和木质生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.02
‑
0.1)，底层基质(15)采用粒径为10
‑
20mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05
‑
0.15)。4.根据权利要求1所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述尾处理单元(4)内的顶层基质(12)采用中砂和粗砂，混合质量比例为1:(1.2
‑
2.0)，主层基质(13)采用粒径为3
‑
8mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08
‑
0.16)，辅层基质(14)采用粒径3
‑
8mm的碎石和木质生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05
‑
0.12)，底层基质(15)采用粒径为8
‑
15mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08
‑
0.16)。5.根据权利要求2
‑
4任意一项所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述污泥生物炭通过净水厂的污泥和秸秆混合均匀造粒后热解制备，秸秆采用玉米秸秆粉碎后经过风选后的秸秆皮，秸秆皮的粒径小于1.0mm，净水厂的污泥晾晒含水率至25
‑
45％，按污泥：秸秆＝1:(0.05
‑
0.15)的比例混合进行造粒，造粒后的污泥颗粒晾晒至含水量低于5％，在升温速率为10
‑
15℃/min和加热温度为550
‑
750℃的条件下热解2
‑
3小时。6.根据权利要求2
‑
4任意一项所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述木质生物炭为树枝、树根和木材废料中的一种或多种混合粉碎后热解制备，粉碎粒径为6
‑
12mm，在升温速率为10
‑
15℃/min，加热温度为500
‑
700℃条件下热解2
‑
3小时。7.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述顶层基质(12)的厚度为50
‑
150mm，所述主层基质(13)的厚度为300
‑
500mm，所述辅层基质(14)的厚度为200
‑
300mm，所述底层基质(15)厚度为50
‑
100mm。8.根据权利要求1所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述顶层基质(12)上方种植有植物(11)，所述植物(11)采用黄菖蒲和马蹄莲混合栽培，株距为100
‑
200mm。
9.根据权利要求8所述的一种多级人工湿地低...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉席，赵希峰，张洪军，臧淑英，
申请(专利权)人：哈尔滨师范大学，
类型：发明
国别省市：