專利名稱：一種分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前城鎮(zhèn)污水及工業(yè)廢水中大量的污染物質(zhì)加重受納水體的污染，造成水體水質(zhì)惡化，特別是污水中含有大量氮、磷，會使水體富營養(yǎng)化，這個問題引起了人們的普遍關(guān)注。城鎮(zhèn)污水是指城鎮(zhèn)地區(qū)居民在生活和生產(chǎn)過程中形成的污水。其中城鎮(zhèn)生活污水是指居民生活過程中廁所排放污水、洗浴、洗衣服和廚房污水等，生污污水量大面廣。水環(huán)境狀況將面臨一個非常嚴(yán)峻的問題，灌溉水污染嚴(yán)重，地下水超采，污染嚴(yán)重，地表水呈不斷惡化趨勢，逐漸喪失其原有的生態(tài)環(huán)境功能。濕地生態(tài)系統(tǒng)是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有 控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。其作用機(jī)理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動物的作用。濕地生態(tài)系統(tǒng)對廢水的處理有十分復(fù)雜的凈化機(jī)理，運(yùn)行穩(wěn)定后，填料表面吸附了許多微生物形成的大量生物膜，植物根系分布于濕地表面，依靠物理、化學(xué)、生物的協(xié)同作用完成污水的凈化過程，強(qiáng)化了自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的去污能力，所以需要一種利用分級根區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)處理污水，具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，適合中小城鎮(zhèn)污水處理和便于應(yīng)用推廣的分級根區(qū)污水濕地生態(tài)處理系統(tǒng)。現(xiàn)有的濕地系統(tǒng)多采用多層垂直過濾池的方法對污水進(jìn)行過濾處理，多層垂直過濾池從上到下包括多個不同材料構(gòu)成的過濾層，安置過濾層過程復(fù)雜，而且隨著水流流動，各個過濾層互相滲透錯位，容易破壞原有結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的過濾層安裝復(fù)雜，使用時容易滲透錯位的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)。本發(fā)明所述一種分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，包括依次連接的預(yù)處理池，進(jìn)水配水渠，一級濕地植物床，二級濕地植物床和集水池，其特征在于所述一級濕地植物床中放置礫石層，二級濕地植物床中放置砂石層，所述一級濕地植物床和二級濕地植物床上都栽植有濕地植物。本發(fā)明對兩級濕地植物床的過濾層采用單一礫石或砂石層設(shè)置，放置簡單方便，通過過濾層對懸浮物進(jìn)行阻擋迂回，利用濕地植物根系吸收達(dá)到去除污水中大部分雜質(zhì)的目的。優(yōu)選的，還包括可以調(diào)節(jié)水位的水位調(diào)節(jié)裝置。進(jìn)一步的，所述集水池還設(shè)置有水位調(diào)節(jié)閘。
優(yōu)選的，所述一級濕地植物床和/或二級濕地植物床池底坡度為2%-3%。 優(yōu)選的，所述一級濕地植物床水面高度高于二級濕地植物床水面高度。優(yōu)選的，所述一級濕地植物床底面高度高于二級濕地植物床底面高度。優(yōu)選的，所述二級濕地植物床還包括位于末端底部的穿孔集水管，所述穿孔集水管的出口與所述集水池連接。進(jìn)一步的，所述二級濕地植物床還包括位于末端的集水區(qū)，所述穿孔集水管位于所述集水區(qū)內(nèi)，所述集水區(qū)放置出水礫石層。優(yōu)選的，所述一級濕地植物床和/或二級濕地植物床頂部還有植物生長層。優(yōu)選的，所述二級濕地植物床的長度是一級濕地植物床的I. 5倍。 采用本發(fā)明所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，通過種植水平生物濾床的滲透濕地，各級濕地植物床構(gòu)造單一，建造簡單快速，使用時不存在層與層錯位交混的問題，利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進(jìn)行處理，對C0Dra、BOD5, SS、NH3-N, TP等的處理效率均可達(dá)到80% 95%，處理效果優(yōu)越。


圖I示出本發(fā)明的一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意 圖2示出本發(fā)明的一種具體實施方式
的污水流向示意 各圖中附圖標(biāo)記名稱為1.預(yù)處理池2.進(jìn)水配水渠3.濕地植物4. 一級濕地植物床
5.二級濕地植物床6.出水礫石層7.集水池8.水位調(diào)節(jié)閘9.下部10.底板11.穿孔
集水管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明所述一種分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，包括依次連接的預(yù)處理池
I、進(jìn)水配水渠2、一級濕地植物床4、二級濕地植物床5和集水池7，其特征在于所述一級濕地植物床4中放置礫石層9，二級濕地植物床5中放置砂石層10，所述一級濕地植物床和二級濕地植物床上都栽植有濕地植物3。預(yù)處理池主要采用現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)方法對污水進(jìn)行預(yù)處理，將下行的污水處理至BOD5 ( 80mg/L、CODcr ( 200mg/L、SS ( 60mg/L、NH3-N ( 25mg/L、TP ( 5mg/L 再通過進(jìn)水配水渠2將處理后的污水均勻分布后進(jìn)入一級濕地植物床4中，從圖2可見，進(jìn)水配水渠2，一級濕地植物床4，二級濕地植物床5和集水池7的寬度可以設(shè)置為相同，方便污水流均勻流動，增大處理面。所述BOD5 (Biochemical Oxygen Demand)表示在有氧條件下,好氧微生物氧化分解單位體積水中有機(jī)物所消耗的游離氧的數(shù)量，計量單位為氧含量的mg/L ；C0Dcr(ChemicalOxygen Demand)化學(xué)耗氧量,表示用化學(xué)氧化劑(如高猛酸鉀、重鉻酸鉀)氧化水中需氧污染物質(zhì)時所消耗的氧氣量，計量單位為mg / L ;SS表征對污水過濾得到的殘渣的質(zhì)量占水量的多少，單位可以是mg/L ；TP表征污水中的總含磷量，ΝΗ3-Ν表征污水中的氨氮含量指標(biāo)，計量單位也都是mg/L。一級濕地植物床的過濾層為礫石層，二級濕地植物床的過濾層為砂石層，礫石層的粒徑較大，對較大顆粒的固體雜質(zhì)進(jìn)行攔截吸附，較大的間隙可以加速水流的水平流動，砂石層粒徑較小，二級濕地植物床過濾層間隙較小，例如礫石層9的粒徑為15 40毫米，砂石層10的粒徑為廣3毫米。水流在二級濕地植物床中流速減緩，增大了污水在過濾層中的滯留時間，對較小顆粒的固體雜質(zhì)可以起到更好的吸附效果，較長的滯留時間有利于對污水中雜質(zhì)的生物和化學(xué)吸附。兩級濕地植物床上都種植有濕地植物3，通過濕地植物根系對污水中的雜質(zhì)進(jìn)行生物吸附，同時濕地植物根系伸入過濾層，對過濾層起到一定的緊固作用，利于在使用中維持過濾層的形狀。濕地植物可以是方便在濕地環(huán)境下生長的水生植物，例如蘆葦、美人蕉、菖蒲等；也可以是水葫蘆、水蔥、稗子草等成活率高，根系發(fā)達(dá)，生長周期長的挺水植物。本發(fā)明對兩級濕地植物床的過濾層采用單一礫石或砂石層設(shè)置，放置簡單方便，通過過濾層對懸浮物進(jìn)行阻擋迂回，利用濕地植物根系吸收達(dá)到去除污水中大部 分雜質(zhì)的目的。一級濕地植物床過濾吸附較大尺寸的懸浮物，二級濕地植物床對污水中的較小懸浮物和溶解物進(jìn)行吸附吸收，水流在二級濕地植物床水平速度被減緩，吸附處理能力加強(qiáng)，因此適當(dāng)加長二級濕地植物床的水平長度，優(yōu)選設(shè)置二級濕地植物床的長度是一級濕地植物床長度的I. 5倍，可以取得較好的除污效果。優(yōu)選的，所述集水池的水位是可以調(diào)節(jié)的，還包括可以調(diào)節(jié)水位的水位調(diào)節(jié)裝置。根據(jù)水壓原理，集水池7水位與二級濕地植物床的水位相同，調(diào)節(jié)集水池水位即為調(diào)節(jié)二級濕地植物床水位，水位調(diào)節(jié)根據(jù)季節(jié)不同，綜合考慮污水來水量，蒸發(fā)量以及預(yù)處理工藝等因素需要，對二級濕地植物床水位進(jìn)行調(diào)節(jié)，本發(fā)明通過在集水池中設(shè)置水位調(diào)節(jié)閘8來調(diào)節(jié)集水池水位，如圖I所示，水位調(diào)節(jié)閘為升降式，通過調(diào)節(jié)水位調(diào)節(jié)閘8的高度來設(shè)置集水池的水位。優(yōu)選的，所述一級濕地植物床和/或二級濕地植物床池底坡度為2%_3%，通過設(shè)置坡度有利于水的流動和收集，描述坡度的百分比表示坡垂直高度和坡水平長度的比例。優(yōu)選的，所述一級濕地植物床水面高度高于二級濕地植物床水面高度。優(yōu)選的，所述一級濕地植物床底面高度高于二級濕地植物床底面高度。通過設(shè)置兩級濕地植物床的水面或底面的高度差，有利于污水的有序流動。優(yōu)選高度可以設(shè)置為30厘米，高度相差過大不利于控制制造兩級濕地植物床成本。污水經(jīng)過二級濕地植物床后，流向集水池從集水池排出，本發(fā)明在二級濕地植物床的末端底部設(shè)置穿孔集水管11收集二級濕地植物床處理的污水，穿孔集水管的出口與集水池連接，將收集的處理后的污水排向集水池。所述穿孔集水管為側(cè)壁上有很多小孔的水管，通過這些小孔收集污水，可以使用PVC等低成本材料制造穿孔集水管；如圖2所示，穿孔集水管11包括橫向收集管和排出管兩部分，橫向收集管的寬度與二級濕地植物床寬度相同，利于收集二級濕地植物床處理后的污水，排出管一端與橫向收集管中部連接，方向垂直于橫向收集管，排出管的另一端作為穿孔收集管的出口，連接到集水池。優(yōu)選的，在穿孔集水管所處的集水區(qū)，放置出水礫石層6，出水礫石層6的主要成本是粒徑較大的礫石，加快在集水區(qū)的水流速度，利于收集二級濕地植物床處理后的污水，同時礫石粒徑較大，也不易通過穿孔集水管11上小孔進(jìn)入穿孔集水管內(nèi)部，堵塞穿孔集水管11。
優(yōu)選的，所述一級濕地植物床和/或二級濕地植物床頂部還有植物生長層。植物生長層可以是厚度較薄，例如5厘米厚的一層污泥，便于濕地植物3的生長和附著。本發(fā)明通過對傳統(tǒng)復(fù)合過濾層扁平化，拆分為兩級單一成分水池進(jìn)行過濾，在每個水池上種植水生植物加強(qiáng)生物和根系吸附攔截，實際在傳統(tǒng)復(fù)合層的基礎(chǔ)上加大了水生植物的根系數(shù)量和根系吸附質(zhì)量。增大水生植物的種植密度，例如達(dá)到每平米水面種植10株或以上蘆葦，菖蒲等水生植物，或水葫蘆等漂浮類植物覆蓋面積達(dá)到75%以上，效果更好。發(fā)明人通過實驗，對生活污水和生產(chǎn)污水通過本發(fā)明所述分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行除污作業(yè)，測量除污前后cod 、bod5、ss、nh3-n、tp等的含量，得到的結(jié)果如表I和表2所示。表I和表2顯示，對生活污水和生產(chǎn)污水，處理效率都可達(dá)到80% 95%。
表I生活污水處理
權(quán)利要求
1.一種分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，包括依次連接的預(yù)處理池(I)、進(jìn)水配水渠(2 )、一級濕地植物床(4 )、二級濕地植物床(5 )和集水池(7 )，其特征在于所述一級濕地植物床(4)中放置礫石層(9)，二級濕地植物床(5)中放置砂石層(10)，所述一級濕地植物床(4)和二級濕地植物床(5 )上都栽植有濕地植物(3 )。
2.如權(quán)利要求I所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述集水池還包括可以調(diào)節(jié)水位的水位調(diào)節(jié)裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述水位調(diào)節(jié)裝置為水位調(diào)節(jié)閘(8)。
4.如權(quán)利要求I所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述一級濕地植物床(4)和/或二級濕地植物床(5)池底坡度為2%-3%。
5.如權(quán)利要求I所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述一級濕地植物床(4)水面高度高于二級濕地植物床(5)水面高度。
6.如權(quán)利要求I所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述一級濕地植物床(4)底面高度高于二級濕地植物床(5)底面高度。
7.如權(quán)利要求I所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述二級濕地植物床(5)還包括位于末端底部的穿孔集水管(11)，所述穿孔集水管(11)的出口與所述集水池(7)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述二級濕地植物床(5)還包括位于末端的集水區(qū)，所述穿孔集水管(11)位于所述集水區(qū)內(nèi)，所述集水區(qū)放置出水礫石層(6)。
9.如權(quán)利要求I所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述一級濕地植物床(4)和/或二級濕地植物床(5)頂部還有植物生長層。
10.如權(quán)利要求I所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述二級濕地植物床(5)的長度是一級濕地植物床(4)的I. 5倍。
全文摘要
一種分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，包括依次連接的預(yù)處理池、進(jìn)水配水渠、一級濕地植物床、二級濕地植物床和集水池，其特征在于所述一級濕地植物床中放置礫石層，二級濕地植物床中放置砂石層，所述一級濕地植物床和二級濕地植物床上都栽植有濕地植物。優(yōu)選的，集水池還設(shè)置有水位調(diào)節(jié)閘，方便根據(jù)季節(jié)水量不同，調(diào)節(jié)濕地植物床的水位。采用本發(fā)明所述的分級根區(qū)污水處理生態(tài)人工濕地系統(tǒng)，通過種植水平生物濾床的滲透濕地，各級濕地植物床構(gòu)造單一，建造簡單快速，使用時不存在層與層錯位交混的問題，對CODcr、BOD5、SS、NH3-N、TP等的處理效率均可達(dá)到80%～95%。
文檔編號C02F3/32GK102887590SQ20121044474
公開日2013年1月23日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者李華, 胡登燕, 鄭傳勇 申請人:四川四通歐美環(huán)境工程有限公司