專利名稱：缺氧-好氧垂直流人工濕地系統的制作方法
技術領域：
本項發(fā)明涉及一種缺氧-好氧垂直流人工濕地系統，屬于環(huán)境工程污水處理技術領域。
背景技術：
人工濕地由于具有投資低、耗能少、緩沖容量大、工藝簡單等特點，已被廣泛用于生活污水、暴雨徑流、農村面源污染及湖泊污染防治。人工濕地主要是利用濕地中的填料的吸附，以及濕地植物與微生物的共同作用來達到凈化污水的目的。垂直流人工濕地獨特的構筑結構和水流模式，使其具有占地面積小、處理效率高、無惡臭等優(yōu)點。但傳統垂直流濕地由于其垂直結構，使得濕地內供氧不足，整個系統處于相對單一的厭氧環(huán)境，硝化反應受抑制，氮的去除率降低；當前人工濕地的增氧方式普遍采用底部曝氣，由于垂直流人工濕地頂部為好氧區(qū)域，底部曝氣方式將使得人工濕地內部厭氧區(qū)過小，影響系統內的反硝化反應；增氧方式大多使用開孔曝氣管，曝氣孔易堵塞。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對目前垂直流人工濕地技術的不足，提供一種脫氮能力強、效率高、占地面積小、耐沖擊負荷能力強的缺氧-好氧垂直流人工濕地處理系統。本發(fā)明的缺氧-好氧垂直流人工濕地采用下述技術方案實現一種缺氧-好氧垂直流人工濕地系統，包括濕地池體、曝氣裝置、進水管、排水管、出水回流裝置和濕地植物，其特征在于曝氣裝置設置于垂直流濕地中上部，從而使?jié)竦叵虏勘３秩毖鯛顟B(tài)，在一個垂直流人工濕地系統中同時形成硝化、反硝化反應所需的好氧區(qū)和缺氧區(qū)；曝氣裝置設置于垂直流濕地中部能夠使?jié)竦厣喜烤哂谐渥愕难鯕?；曝氣裝置采用橡膠軟管作為曝氣管，曝氣孔呈魚鱗紋狀結構，當曝氣開始時，曝氣孔處的橡膠片在氣體的壓力下向上掀起，與管壁間形成氣體通道，曝氣結束后曝氣孔的橡膠片歸位，曝氣孔處于閉合狀態(tài)。濕地池體四周及底部進行防滲處理，濕地池體的底部設有進水管，上部設有出水堰和排水管，并在排水管后設置出水回流裝置，池體中鋪設礫石、石子基質填料，填料粒徑由下倒上逐漸減小，頂層鋪設粗沙。曝氣裝置設于池體水位高度的2/3處，曝氣管并聯連接在導氣管上，與空氣壓縮機組成曝氣裝置，曝氣管外套有保護性的硬質塑料網管，網格直徑小于其所處位置的填料粒徑。排水管后接出水回流裝置，該裝置由三通、回流管、回流閥組成，三通中的兩通接入排水管，另一通接回流管，回流管上安裝回流閥控制出水回流水量，回流管的另一端接入人工濕地進水管。運行時，原污水首先由底部進水管經進水泵進入垂直流濕地池體，經過池體底部的缺氧區(qū)，利用污水中充足的碳源進行反硝化反應；隨后污水進入池體中部設有曝氣裝置的好氧區(qū)，經曝氣增氧硝化反應處理及植物根系的共同作用，最終凈化后的污水由上部的排水管排出濕地池體；隨后出水由接在排水管上的出水回流裝置分為兩部分，一部分出水經排水管外排，另一部分出水經回流管進入進水管與原污水混合，經進水泵進入濕地底部缺氧區(qū)進行二次處理，并為反硝化反應提供硝酸鹽氮。該垂直流人工濕地系統還可使用下行流運行方式處理污水。
四

圖I是本發(fā)明第一個實施例的結構示意圖。圖2是本發(fā)明中曝氣管分布的結構示意圖。圖3是本發(fā)明中橡膠曝氣管的結構示意圖。圖4是本發(fā)明第二個實施例的結構示意圖。圖5是本發(fā)明第三個實施例的環(huán)形曝氣裝置結構示意圖。圖中，I、濕地池體，2、空氣壓縮機，3、曝氣管，4、硬質塑料網管，5、進水管，6、基質填料，7、濕地植物，8、出水堰，9、排水管，10、曝氣孔，11、三通，12、回流管，13、回流閥，14、進水泵。
五具體實施例方式實施例I如圖I及圖2所示，本發(fā)明的缺氧-好氧垂直流濕地主要包括濕地池體I、曝氣裝置、進水管5、排水管9、出水回流裝置和濕地植物7。濕地池體I的四周及底部均進行防滲處理。濕地池體I的下部設有進水管5，上部設有出水堰8和排水管9，并在排水管9后設置由三通11、回流管12、回流閥13組成的出水回流裝置；濕地池體I中需鋪設基質填料6，基質填料6的粒徑由下到上逐漸減小，頂層鋪設粗砂，曝氣裝置位于池體水位高度的2/3處，曝氣管3外套有保護性硬質塑料網管4，硬質塑料網管4的網格直徑小于其所處位置的填料粒徑，防止填料6對曝氣管3造成擠壓；排水管9后接出水回流裝置，該裝置由三通11、回流管12、回流閥13組成，三通11中的兩通接入排水管9，另一通接回流管12，回流管12上安裝回流閥13控制出水回流水量，回流管12的另一端接入人工濕地進水管5 ;濕地池體頂部種植景觀濕地植物7。曝氣裝置參見圖2，曝氣管3采用橡膠軟管，其一端封閉，另一端并聯連接在導氣管上與空氣壓縮機2連接。曝氣管3的結構如圖3所示，其上曝氣孔10為魚鱗紋結構。當曝氣開始時，曝氣孔11處的橡膠膜片在氣體的壓力下向上掀起，從而與管壁間形成氣體通道，曝氣結束后曝氣孔11的橡膠膜片歸位，曝氣孔11處于閉合狀態(tài)，能夠有效的防止曝氣孔11堵塞。運行時，原污水首先由濕地底部的進水管5經進水泵14自下而上進入垂直流濕地池體1，在濕地池體I底部的缺氧區(qū)中利用污水中充足的碳源進行反硝化反應；隨后污水進入池體中部設有曝氣裝置的好氧區(qū)，壓縮空氣機2經曝氣管3向濕地系統中曝氣充氧，形成好氧區(qū)，加強濕地系統中的硝化作用，最后經微生物分解及植物根系的共同作用凈化后的污水由上部的排水管9排出池體；隨后出水由接在排水管9上的出水回流裝置中的三通11分為兩部分，一部分出水經排水管9外排，另一部分出水經回流管12進入進水管5，與原污水混合，經進水泵14進入濕地底部缺氧區(qū)進行二次處理，并為反硝化反應提供硝酸鹽氮。實施例2
4
如圖4所示，本實施例采用下行流運行方式處理污水。進水管5設于濕地池體I的上部，排水管9設于底部，其余結構與實施例I基本相同。運行時，污水經進水管5進入垂直流濕地系統，先進入上部的好氧區(qū)進行硝化反應，然后流入池體底部的缺氧區(qū)進行反硝化反應，最終凈化后的污水由底部的排水管9排出池體。實施例3如圖5所示，本發(fā)明中的曝氣裝置還可采用環(huán)形曝氣管，該裝置適合應用于圓形濕地等。
權利要求
1.一種缺氧-好氧垂直流人工濕地系統，包括濕地池體、曝氣裝置、進水管、排水管、出水回流裝置和濕地植物，其特征在于曝氣裝置設置于垂直流濕地中上部，從而使?jié)竦叵虏勘３秩毖鯛顟B(tài)，在一個垂直流人工濕地系統中同時形成硝化、反硝化反應所需的好氧區(qū)和缺氧區(qū)；曝氣裝置設置于垂直流濕地中部能夠使?jié)竦厣喜烤哂谐渥愕难鯕猓黄貧庋b置采用橡膠軟管作為曝氣管，曝氣孔呈魚鱗紋狀結構，當曝氣開始時，曝氣孔處的橡膠片在氣體的壓力下向上掀起，與管壁間形成氣體通道，曝氣結束后曝氣孔的橡膠片歸位，曝氣孔處于閉合狀態(tài)。
2.根據權利要求I所述的一種缺氧-好氧垂直流人工濕地系統，其特征在于濕地池體四周及底部防滲處理，濕地池體的底部設有進水管，上部設有出水堰和排水管，并在排水管后設置出水回流裝置，池體中鋪設礫石、石子基質填料，填料粒徑由下倒上逐漸減小，頂層鋪設粗沙。
3.根據權利要求I所述的一種缺氧-好氧垂直流人工濕地系統，其特征在于曝氣裝置設于池體水位高度的2/3處，曝氣管并聯連接在導氣管上，與空氣壓縮機組成曝氣裝置，曝氣管外套有保護性的硬質塑料網管，網格直徑小于其所處位置的填料粒徑。
4.根據權利要求I所述的一種缺氧-好氧垂直流人工濕地系統，其特征在于排水管后接出水回流裝置，該裝置由三通、回流管、回流閥組成，三通中的兩通接入排水管，另一通接回流管，回流管上安裝回流閥控制出水回流水量，回流管的另一端接入人工濕地進水管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種缺氧-好氧垂直流人工濕地系統，包括濕地池體、曝氣裝置、進水管、排水管、出水回流裝置和濕地植物，曝氣裝置設置于垂直流濕地中上部，從而使?jié)竦叵虏勘３秩毖鯛顟B(tài)，在一個垂直流人工濕地系統中同時形成硝化、反硝化反應所需的好氧區(qū)和缺氧區(qū)；運行時，原污水首先由底部進水管經進水泵進入垂直流濕地池體，經過池體底部的缺氧區(qū)，利用污水中充足的碳源進行反硝化反應；隨后污水進入池體中部設有曝氣裝置的好氧區(qū)，經曝氣增氧硝化反應處理及植物根系的共同作用，最終凈化后的污水由上部的排水管排出濕地池體；該人工濕地能夠有效去除污染物，大大提高脫氮效果。
文檔編號C02F3/30GK102923857SQ20121044787
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權日2012年11月9日
發(fā)明者張建, 李一冉, 孔立志, 張成祿, 宋陽, 劉海, 程呈 申請人:山東大學