本發(fā)明涉及的是一種應(yīng)用于生活污水及低污染水的抗堵塞人工濕地系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人工濕地是一種人工改造設(shè)計(jì)的具有較高環(huán)境價(jià)值的污水處理系統(tǒng)，主要由填料、植物和微生物組成，具有生態(tài)、景觀、低成本、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。由于我國(guó)人口眾多，產(chǎn)生的污水量大，故降低污水處理成本具有很大的意義。同時(shí)對(duì)于污水廠的出水，利用濕地系統(tǒng)進(jìn)行深度處理有利于減小河道污染負(fù)荷幫助河道自然修復(fù)。

但是由于人工濕地主要依靠填料上生長(zhǎng)的微生物膜和植物根莖不斷繁殖迸行新陳代謝來(lái)處理污水的，則必然產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物、腐爛的植物根系，加上原有污水中的未能及時(shí)代謝的大顆粒有機(jī)物及無(wú)法被代謝的懸浮物質(zhì)，使得填料孔隙不斷被堵塞。這嚴(yán)重影響了濕地對(duì)污水的處理效率，縮短濕地的運(yùn)行時(shí)間。

現(xiàn)有的針對(duì)濕地堵塞的技術(shù)一般分為兩個(gè)方向。一是對(duì)濕地結(jié)構(gòu)與運(yùn)行方式進(jìn)行改進(jìn)，如《一種延長(zhǎng)復(fù)合垂直流人工濕地服務(wù)年限的裝置》（zl201320304263.2）?；蚴菍?duì)人工濕地的單個(gè)處理單元改進(jìn)，如《一種人工濕地防堵塞方法》（zl200910199880.9）改進(jìn)了預(yù)處理單元，《一種新型濕地穿孔布水管》（zl201420238845.x）對(duì)配水墻布水管進(jìn)行了優(yōu)化。這些技術(shù)均屬于預(yù)防與延緩堵塞發(fā)生的技術(shù)，無(wú)法根本解決堵塞問(wèn)題。

另一類技術(shù)是針對(duì)濕地堵塞發(fā)生后進(jìn)行疏堵?，F(xiàn)有的用于處理濕地堵塞的技術(shù)主要集中在：布設(shè)反沖洗水網(wǎng)或者交替進(jìn)出水方向?qū)⒍氯餂_出濕地系統(tǒng)，如《一種延長(zhǎng)復(fù)合垂直流人工濕地服務(wù)年限的裝置》（zl201320304263.2)。布設(shè)曝氣管網(wǎng)進(jìn)行曝氣促進(jìn)微生物對(duì)堵塞物進(jìn)行氧化分解，如《準(zhǔn)潛流曝氣人工濕地》（zl200910222207.2）。利用超聲波進(jìn)行疏堵，如《一種人工濕地用超聲波疏堵裝置及應(yīng)用》（zl201410131261.7）。這些方法通常需要布設(shè)復(fù)雜管網(wǎng)、設(shè)置高價(jià)的設(shè)備。堵塞物中包含了一部分可降解污染物，而且由于堵塞一般發(fā)生在濕地來(lái)水處上層，對(duì)于濕地而言還具有較大的剩余納污能力，直接利用物理方法疏堵顯得較為“浪費(fèi)”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出的是一種應(yīng)用于生活污水及低污染水的抗堵塞人工濕地系統(tǒng)，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，更為環(huán)保的綜合型濕地處理系統(tǒng)，能夠有效地防止和處理濕地堵塞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便且易于生產(chǎn)安裝和升級(jí)替換。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種應(yīng)用于生活污水及低污染水的抗堵塞人工濕地系統(tǒng)，包括配水池、處理裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和出水池，所述處理裝置緊貼設(shè)置在配水池和出水池中間，污水進(jìn)入配水池經(jīng)物理沉淀后進(jìn)入處理裝置，在處理裝置中污染物經(jīng)過(guò)填料吸附、微生物降解及植物吸收作用后，被凈化的水進(jìn)入出水池用于排放及利用，處理裝置與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置鏈接，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)處理裝置繞中軸旋轉(zhuǎn)以防堵及疏堵，污水依次經(jīng)過(guò)配水池、處理裝置、出水池。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1）系統(tǒng)中處理裝置與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置相連接，處理裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)下繞軸旋轉(zhuǎn)，充分利用填料納污能力，能延長(zhǎng)污染物分解時(shí)間并使代謝產(chǎn)物及難利用物質(zhì)排出裝置外避免堵塞；

2）系統(tǒng)設(shè)有配水池，在污水進(jìn)入處理裝置前先得到降，去除來(lái)水中部分大顆粒物質(zhì)，起到預(yù)防作用；

3）系統(tǒng)設(shè)有出水池，難分解物質(zhì)由凈水帶出后在出水池中沉降，能有效減少帶入河道的量；

4）系統(tǒng)中處理裝置整體為環(huán)保型輕質(zhì)塑料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能批量生產(chǎn)，處理裝置中填料也為輕質(zhì)多孔材料，處理裝置整體進(jìn)行替換、升級(jí)、取出再生方便；

5）系統(tǒng)中處理裝置中設(shè)有隔板，能有效增加污水水力停留時(shí)間，使污染物質(zhì)在處理裝置中進(jìn)行好厭氧交替處理，使污染物被充分降解和吸收；

6）系統(tǒng)中處理夠有效截污，填料上層種有植物，加強(qiáng)處理效果；

7）系統(tǒng)中無(wú)復(fù)雜管線與昂貴設(shè)備，僅有簡(jiǎn)單機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，利用少量電力或濕地管理人員人力作用下帶動(dòng)處理裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1是該系統(tǒng)a-a剖視圖。

圖2是該系統(tǒng)俯視圖。

圖3是該系統(tǒng)處理裝置立體圖。

圖4是該系統(tǒng)布置圖。

圖中：1是配水池，2是處理裝置，3是出水池，4是轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，5是進(jìn)水口，6是配水池池體，7是布水孔，8是開(kāi)孔，9是填料，10是土壤基質(zhì)，11是濕地植物，12是隔板，13是處理裝置殼體，14是固定齒，15是出水孔，16是排水口，17是出水池池體，18是轉(zhuǎn)軸。

具體實(shí)施方式

一種應(yīng)用于生活污水及低污染水的抗堵塞人工濕地系統(tǒng)，包括配水池、處理裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和出水池，所述處理裝置緊貼設(shè)置在配水池和出水池中間，污水進(jìn)入配水池經(jīng)物理沉淀后進(jìn)入處理裝置，在處理裝置中污染物經(jīng)過(guò)填料吸附、微生物降解及植物吸收作用后，被凈化的水進(jìn)入出水池用于排放及利用，處理裝置與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置鏈接，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)處理裝置繞中軸旋轉(zhuǎn)以防堵及疏堵，污水依次經(jīng)過(guò)配水池、處理裝置、出水池。

所述配水池的池體上設(shè)置有進(jìn)水口和布水孔。

所述處理裝置內(nèi)設(shè)有多塊相交于裝置中軸的隔板，數(shù)量隨水質(zhì)水量決定，所述隔板固定于處理裝置殼體，隔板上端與處理裝置殼體上沿平行，隔板下端與裝置底部不接觸，且留有距離，處理裝置中填有輕質(zhì)多孔填料，可根據(jù)處理要求選擇填料粒徑及層數(shù)，用于讓微生物附著，將污染物截留；最上端填有土壤基質(zhì)種植植物，利用植物去除水中的氮、磷污染物，處理裝置外部底端設(shè)有固定齒，用于使處理裝置與轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)置固定，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)每一段時(shí)間將處理裝置旋轉(zhuǎn)使下一個(gè)處理空間接收來(lái)水，轉(zhuǎn)動(dòng)周期應(yīng)根據(jù)濕地運(yùn)行情況決定，每次轉(zhuǎn)動(dòng)后，不直接接受來(lái)水的處理空間負(fù)荷相對(duì)較小，污染物得到充分的吸收、降解，同時(shí)與出水池相連的處理空間中的無(wú)法被吸收降解的雜質(zhì)將由水流帶出處理裝置，避免堵塞；處理裝置殼體上設(shè)置開(kāi)孔，底部設(shè)置固定齒用以與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置連接固定，處理裝置殼體是圓柱形結(jié)構(gòu)，使用環(huán)保型輕質(zhì)塑料。

所述出水池的池體上設(shè)置有出水孔和排水口。

所述配水池池體為混凝土磚結(jié)構(gòu)，配水池與處理裝置接觸一面為弧形墻，弧形墻與處理裝置緊密貼合，弧形墻上設(shè)有布水孔，背面墻體上設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口比布水孔略高。

所述隔板將柱狀處理裝置分隔為若干個(gè)處理空間，每個(gè)處理空間對(duì)應(yīng)處理裝置殼體上都設(shè)有開(kāi)孔，開(kāi)孔密度隨水質(zhì)水量決定，所述處理裝置每個(gè)處理空間的開(kāi)孔與配水池的布水孔和出水池的出水孔在高度、形狀、大小和排布方式上相同且一一對(duì)應(yīng)；所述出水孔與配水池布水孔高度相同。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置用于處理裝置繞中軸旋轉(zhuǎn)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)處理空間，使相鄰的下一個(gè)處理空間接收來(lái)水，轉(zhuǎn)動(dòng)周期應(yīng)根據(jù)濕地運(yùn)行情況決定。

所述污水在配水池沉淀后進(jìn)入凈化裝置，經(jīng)微生物作用及植物吸收得以凈化，從出水池排出，隔板將處理裝置分隔為多個(gè)處理空間，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置用于使處理裝置繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，讓處理裝置中未充分利用的處理空間直接接收污水，利用填料剩余納污能力，而負(fù)荷較高的部分得到“休息”，將大顆粒物質(zhì)充分降解，最終處理空間內(nèi)無(wú)法降解的物質(zhì)將被水帶出，不形成堵塞。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1、圖2所示，本濕地構(gòu)建技術(shù)涉及的一種抗堵塞人工濕地系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)，包括配水池1，處理裝置2，出水池3，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4。其中處理裝置2為桶柱狀，緊貼設(shè)置在配水池1和出水池3之間，與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4通過(guò)固定齒14連接固定。

配水池池體6為混凝土磚結(jié)構(gòu)，與處理裝置2接觸一面為方便貼合的弧形結(jié)構(gòu)。污水通過(guò)進(jìn)水口5進(jìn)入配水池1，經(jīng)過(guò)物理沉降去除大顆粒懸浮物后由布水孔7流出進(jìn)入處理裝置2進(jìn)行凈化處理。進(jìn)水口5應(yīng)比布水孔7略高。

如圖1、圖2、圖3所示，處理裝置殼體13為環(huán)保型輕質(zhì)塑料，可選用環(huán)保型pvc。處理裝置2內(nèi)設(shè)有多塊相交于裝置中軸的隔板12，材質(zhì)與處理裝置殼體13相同，將柱狀處理裝置2分隔為若干個(gè)處理空間?？墒褂脙蓧K隔板12，呈90°相交，產(chǎn)生4個(gè)處理空間，具體設(shè)置方式應(yīng)視處理水水質(zhì)水量而決定。隔板12固定于處理裝置殼體13，隔板12上端與處理裝置殼體13上沿平行，隔板12下端與處理裝置殼體13底部不接觸，且留有一定距離方便過(guò)水。

處理裝置2中填充有填料9，可根據(jù)處理要求選擇填料粒徑和填充層數(shù)，填料9能夠使微生物附著生長(zhǎng)生物膜，且能夠?qū)λ形廴疚镔|(zhì)有效截留。填料9為輕質(zhì)多孔填料，加上整個(gè)處理裝置2材料為輕質(zhì)塑料，使得整個(gè)處理裝置2便于生產(chǎn)、安裝，以及維護(hù)、替換、升級(jí)、再生。填料9上方是土壤基質(zhì)10用于種植濕地植物11。

被隔板12隔離出的每個(gè)處理空間對(duì)應(yīng)處理裝置殼體13上設(shè)置有若干開(kāi)孔8，具體開(kāi)孔密度應(yīng)視處理水水質(zhì)水量而決定。每個(gè)處理空間上的開(kāi)孔8與布水孔7及出水孔15在高度、大小、形狀和排布方式上相同且一一對(duì)應(yīng)。來(lái)水從與配水池1相連的處理空間上的開(kāi)孔8進(jìn)入處理裝置2，在隔板12的節(jié)流下呈“u”形流動(dòng)，從與出水池3相連的處理空間上的開(kāi)孔8流出處理裝置2。這種設(shè)置方式能延長(zhǎng)水力停留時(shí)間，使污染物在厭氧、好氧微生物作用下充分分解吸收。

處理裝置2在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4的帶動(dòng)下繞轉(zhuǎn)軸18旋轉(zhuǎn)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)處理空間，使相鄰的處理空間接收來(lái)水，充分利用填料納污能力，增加污染物分解時(shí)間，降低堵塞概率。與出水池3相鄰的處理空間中的無(wú)法被利用的雜質(zhì)和微生物代謝產(chǎn)物將被水由開(kāi)孔8沖出。轉(zhuǎn)動(dòng)周期應(yīng)由水質(zhì)水量及濕地狀況綜合考慮。

出水池池體17混凝土磚結(jié)構(gòu)，與處理裝置2接觸一面為方便貼合的弧形結(jié)構(gòu)。凈化后的水由出水孔15進(jìn)入出水池，經(jīng)沉淀后由排水口16排出。

本處理系統(tǒng)可如圖4所示進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)安裝。

實(shí)施例

污水原水經(jīng)過(guò)管道分流后進(jìn)入平行并聯(lián)布置的五個(gè)一級(jí)濕地系統(tǒng)，每個(gè)一級(jí)濕地系統(tǒng)后均串聯(lián)有二級(jí)濕地系統(tǒng)，污水經(jīng)過(guò)一級(jí)濕地系統(tǒng)處理后流入二級(jí)濕地系統(tǒng)進(jìn)行二次處理。

所述一級(jí)濕地系統(tǒng)中柱形處理裝置半徑為5m，高為2m，殼體為環(huán)保型pvc材料。處理裝置中設(shè)有兩塊呈90°相交于處理裝置中軸的隔板，隔板高1.5m，設(shè)置在距處理裝置底部0.5m處，隔板上沿與裝置上沿平行。隔板固定在裝置內(nèi)壁上。處理裝置內(nèi)填充有直徑為40mm的輕質(zhì)多孔填料。填料上端覆有30cm厚的土壤，作為植物的生長(zhǎng)基質(zhì)。植物選擇為美人蕉、再力花、梭魚草、黃花鳶尾、花葉蘆竹，交錯(cuò)種植在土壤中。每個(gè)處理空間中，距頂端25cm處均開(kāi)有15個(gè)40cm方形開(kāi)孔，一字排開(kāi)，均勻布水。處理裝置底部固定齒與轉(zhuǎn)動(dòng)裝置相固定用以處理裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸即為處理裝置中軸。處理裝置每次轉(zhuǎn)動(dòng)90°，每次轉(zhuǎn)動(dòng)均需以濕地運(yùn)行情況作為判斷依據(jù)。配水池和出水池均為混凝土和磚砌筑而成，兩個(gè)池體體積形狀均相同，池體最遠(yuǎn)端墻體距處理裝置中軸8m，最近端墻體距處理裝置中軸3.8m，與處理裝置接觸處為弧形墻，除此以外可將池視為長(zhǎng)方體，池寬同處理裝置直徑為10m，池與處理裝置同高為2m。兩池在弧形墻上均開(kāi)有和處理裝置一一對(duì)應(yīng)的15個(gè)40cm方形孔，為布水孔與出水孔。配水池距離處理裝置最遠(yuǎn)的墻上有進(jìn)水口，孔口直徑為400mm，圓心距配水池上沿30cm。出水池距離處理裝置最遠(yuǎn)的墻上有排水口，孔口直徑為400mm，圓心距配水池上沿60cm。

所述二級(jí)濕地系統(tǒng)由于來(lái)水雜質(zhì)少，轉(zhuǎn)動(dòng)周期長(zhǎng)，故將柱形處理裝置半徑為設(shè)置為8m，高為2m，增加水力停留時(shí)力。配水池與出水池池體最遠(yuǎn)端墻體距處理裝置中軸11m，最近端墻體距處理裝置中軸6m，池寬同處理裝置直徑為16m，池與處理裝置同高為2m。其余未提及設(shè)置均與一級(jí)濕地相同。