装配式填料人工垂直潜流湿地单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种装配式填料人工垂直潜流湿地单元：包括顶部开口的外围容器（６）和置于其中的五个结构层，外围容器（６）中自上而下依次为渗水基质组成的种植层（１）、布水层（２）、填料层（３）、渗滤层（４）、集水层（５）。本实用新型专利技术所提供的人工湿地单元不仅可以有效防止湿地系统的堵塞，还可以根据进水水质不同调节湿地单元的填料组分；而且其维护非常方便，在发生堵塞时可以及时更换堵塞部分而不影响其他湿地单元，保证了湿地系统的连续运行；同时，发生堵塞的单元通过更换内部填料又能重新被用于污水处理，避免了浪费。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种装配式填料人工垂直潜流湿地单元，属于污水处理
技术背景 目前，人工湿地应用于污水处理的工程越来越多。人工湿地主要由湿地植物、填 料、微生物三部分组成，湿地通过三者之间的协同作用来完成对污水中污染物的去除作用。 但是，湿地系统运行时间久了就容易堵塞，造成处理效率下降，出水水质不理想。若不及时 处理就会使整个湿地系统趋于瘫痪，无法实现污水的净化作用。 一般湿地系统采用改变进 水方式、改变填料级配等方法来延缓湿地系统的堵塞，但其效果不太理想
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种装配式填料人工垂直潜流湿地单元。本实用新 型针对一般湿地系统易堵塞、更换不方便等问题，所提供的人工湿地单元不仅可以有效防 止湿地系统的堵塞，还可以根据进水水质不同调节湿地单元的填料组分，而且，在发生堵塞 时也能及时更换堵塞部分而不影响其他湿地单元。 本技术是这样构成的一种装配式填料人工垂直潜流湿地单元，包括顶部开 口的外围容器和置于其中的五个结构层，外围容器中自上而下依次为渗水基质组成的种植 层、布水层、填料层、渗滤层、集水层。 布水层、填料层、渗滤层和集水层的基质铺设于孔隙直径小于基质粒径的塑料托 盘上，种植层的基质直接铺设在布水层的上面。 种植层的基质由粒径<2咖的稻田土与细砂按照3 : 1 4 : l的重量比混合组 成；布水层、集水层的基质均由粒径为10 15mm的粗砂组成；填料层的基质由粒径3 5mm 的生物填料组成；渗滤层的基质由过5mm筛网的稻田土和粒径0. 25 0. 35mm的细砂按照 3 : 2 2 : l的重量比混合组成。所述的生物填料可以用脱水污泥、粉煤灰和黏土按照 5:4: 1的重量比例在115(TC温度下烧结25min制得。 外围容器的顶端高出种植层10 30cm ;种植层的厚度为15 25cm ;布水层、集水 层的厚度均为10 15cm ;填料层、渗滤层的厚度均为20 30cm。 布水层中设有布水支管，布水支管下部交替均匀开孔，开孔方向为斜向下；集水层 中布设有穿孔集水支管，水平均匀开孔。 集水层中还设有旋转弯头和控制阀、放空阀。为了防止渗滤层的土壤沉陷堵塞集 水管，在渗滤层与集水层之间设有一层无纺布。 湿地单元的床体长宽比为l : 1 ;为了便于排水，其底部设有1% 5%的坡度，最 佳坡度为3%。 湿地单元建造在原土层上，并在湿地单元与原土层之间设有防渗层。 所述的防渗层采用厚度为0. 5 lmm的高密度聚乙烯树脂或油毛毡密封铺垫。 外围容器可用塑料板等材料制作，最好采用玻璃钢制作。以下是设计人确定本技术技术方案的主要试验研究过程 1、工艺流程 试验工艺为预沉淀处理池+人工潜流湿地，即进水一调节池一预沉淀处理池一 水泵一人工潜流湿地一出水 2、处理对象 本技术设计的装配式填料人工潜流湿地的处理对象主要为居民生活小区以 及度假村等小范围内的生活污水。居民小区及度假村的生活污水具有水质变化大、水量不 稳定等特点。 本技术采用的移动拼装式人工湿地系统可以根据不同的水量调整拼装的单 元数来进行调整，避免了设计与实际处理量之间的矛盾。移动式可以根据不同地点的需要 进行调整，具有简便快捷且出水水质好等特点。 3、进水水质 由于不同的度假村、居民小区的生活污水中所含的污染物的浓度不一致，因此实 验处理进水水质参照一般生活污水水质。 一般生活污水的基本水质情况如表l所示(单位 为mg/L)。 表1 一般生活污水水质<table>table see original document page 4</column></row><table> 4、出水水质 为了防止环境污染，人工潜流湿地处理出水水质按照《城镇污水处理厂污染物排 放标准》(GB18918-2002) —级B标准执行。主要出水水质如表2所示。 表2出水基本控制项目最高允许排放浓度(日均值)单位mg/L<table>table see original document page 5</column></row><table> 5、湿地单元填料及进水、出水方式的选择 填料的类型以及比例是影响人工湿地处理污水的重要因素之一。填料对污染物的 截留过程包括物理过滤、离子交换、专性与非专性吸附、螯合作用、沉降反应等。填料是人工 湿地的重要组成部分，由于土壤通透性差，容易发生堵塞，从而形成短流或漫流，所以单纯 以土壤为填料的人工湿地已经逐渐被砂石或混合填料所代替。采用混合填料作为人工湿地填料，既避免了单一填料长期使用可能导致堵塞、从而造成污水短路或填料长期区出现死 水区的现象，也使得污水中的各种污染物得到较好的去除效果。近年来， 一些通透性好、比 表面积大、具有吸附能力的多孔介质也被填充到人工湿地系统里，大大提高了污染物、特别 是氮磷的去除效果。 基质(即湿地单元中各结构层的填料，一般由土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰 渣等构成，按一定的厚度铺好，形成供植物生长和微生物附着的床体)的选用过程中通常 需要考虑以下几个因素(l)具有良好的吸附性能和离子交换性能，基质在磷的去除过程 中主要是通过一些物理和化学(吸附、吸收、离子交换、络合反应等)作用实现，因而选择合 适的基质对磷的去除率有着重要的影响。(2)基质的粒径不宜过大或过小，基质的水力传 导率较小，容易造成堵塞，形成地表漫流；粒径太大，单位体积内微生物可附着的面积较小； 目前选用的基质粒径范围在0 30mm，常用范围为4 16mm。 (3)有利于生物膜的形成和 更新，有利于提高有机物和氮的去除效率。(4)价廉，基质占湿地建设费用的比例最大，可达 到50% 60%。 基质层厚度的确定取决于植物的根系生长深度、处理效率以及复氧效率。为了保证湿地床体中有足够的氧供好氧菌利用，湿地的基质层厚度(即湿地单元中各结构层的厚 度之和) 一般控制在0. 6 0. 8m之间，垂直流湿地的基质层厚度可相对较厚， 一般在0. 7 0.8m之间。人工湿地床体的设计深度一般是按水生植物根系自然扩展的深度来设计的，一 般为0. 6 0. 7m。如香蒲、灯芯草湿地床深度以0. 2 0. 6m为宜。 垂直流湿地常采用多孔管进水。湿地的出水系统可采用沟排、管排、井排等方式， 设计时应考虑受纳水体的特点、湿地系统的布置及现场条件等因素。为有效的控制湿地水 位，垂直流人工湿地排水系统一般是在基质层中布设穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制 阀门，同时在系统的必要部位设置控制阀和放空阀。 本技术潜流湿地主要由五部分组成湿地从上部至底部依次为种植层、布 水层、填料层、渗滤层、集水层。种植层的厚度为15 25cm，主要成分为稻田土及细沙(d < 2mm)，其重量比例为3 : 1 4 : 1。布水层的厚度为10 15cm，主要成分为粗砂，粒径 为10 15mm。填料层的厚度为20 30cm，主要成分为自制的生物填料，其粒径在3 5mm。 渗滤层的厚度为20 30cm，主要成分为用5mm筛网筛细的稻田土及粒径0. 25 0. 35mm的 细沙(重量比例为3 : 2 2 : 1)。集水层的厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装配式填料人工垂直潜流湿地单元，包括顶部开口的外围容器（６）和置于其中的五个结构层，其特征在于：外围容器（６）中自上而下依次为渗水基质组成的种植层（１）、布水层（２）、填料层（３）、渗滤层（４）、集水层（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何航，陆天友，魏琛，
申请(专利权)人：何航，陆天友，魏琛，
类型：实用新型
国别省市：52[中国|贵州]