一種高溶氧曝氣結(jié)合人工濕地的污水處理系統(tǒng)及處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高溶氧曝氣結(jié)合人工濕地的污水處理系統(tǒng)及處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 人工濕地具有投資低、操作簡單、維護和運行費用低等特點，同時能綠化土地，改 善生態(tài)環(huán)境，是適合散居地區(qū)以及中、小城鎮(zhèn)的污水處理技術(shù)。CN204079607U公開的一種 人工濕地，從水力條件、曝氣方式、填料選擇等方面進行研究優(yōu)化人工濕地池體內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè) 置，均勻布水，選用高性能填料并采用多孔空心球包裹填料，利用自然能分層曝氣控制溶解 氧的梯度分布，強化了人工濕地的污水處理效果，但其耐污染的負荷程度有限，對于一些污 染程度嚴重的廢水難以取得良好的處理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種高溶氧曝氣結(jié)合人工濕 地的污水處理系統(tǒng)及處理工藝，具有耐污染負荷程度高，成本低，節(jié)省能源的優(yōu)點。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之一是：
[0005] -種高溶氧曝氣結(jié)合人工濕地的污水處理系統(tǒng)，包括供電系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)和人工 濕地系統(tǒng)；
[0006] 該曝氣系統(tǒng)包括風機、監(jiān)測設(shè)備、曝氣設(shè)備及曝氣池；該風機、監(jiān)測設(shè)備及曝氣設(shè) 備通過輸氣管路連通，監(jiān)測設(shè)備設(shè)在風機與曝氣設(shè)備之間；曝氣設(shè)備包括若干曝氣填料， 該曝氣填料包括中心座及與中心座內(nèi)部連通的若干膜結(jié)構(gòu)，該若干膜結(jié)構(gòu)圍繞中心座外圍 周向間隔布置以呈花瓣式結(jié)構(gòu)；該若干曝氣填料相互串接以使中心座內(nèi)部相互連通且形 成過氣通道；風機產(chǎn)生的氣體由輸氣管路依次經(jīng)過監(jiān)測設(shè)備、中心座進入膜結(jié)構(gòu)并通過膜 結(jié)構(gòu)向曝氣池中曝氣；所述曝氣系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)的水通過輸水管路進入曝氣 池；
[0007] 人工濕地系統(tǒng)包括池體，該池體上設(shè)有進水管及出水管；該池體通過進水管與所 述曝氣池連通，曝氣系統(tǒng)處理后的水經(jīng)進水管進入人工濕地系統(tǒng)。
[0008] -實施例中：所述曝氣填料包括氣母管及若干中空膜絲，該氣母管即構(gòu)成上述之 中心座，該中空膜絲即為上述之膜結(jié)構(gòu)，該若干中空膜絲圍繞氣母管外圍周向間隔布置構(gòu) 成上述之花瓣式結(jié)構(gòu)；每一中空膜絲彎曲呈U型且其兩端均與氣母管連通以使中空膜絲內(nèi) 部與氣母管內(nèi)部連通；每一曝氣填料之氣母管上端口直接或通過連接管與上一個曝氣填料 之氣母管下端口連通，最上方的曝氣填料之氣母管上端口與輸氣管路連通，最下方的曝氣 填料之氣母管下端口裝接有一堵頭。
[0009] -實施例中：所述曝氣填料包括母接管及若干膜單元，該母接管即構(gòu)成上述之中 心座；該膜單元即為上述之膜結(jié)構(gòu)，該若干膜單元圍繞母接管周向間隔設(shè)置構(gòu)成上述之花 瓣式結(jié)構(gòu)；該膜單元包括氣母管及若干中空膜絲；氣母管與母接管內(nèi)部連通；每一中空膜 絲彎曲呈U型且其兩端均與氣母管連通以使中空膜絲內(nèi)部與氣母管內(nèi)部連通；中空膜絲中 部的彎曲段通過一固定結(jié)構(gòu)固定在膜單元之自由端；每一曝氣填料之母接管上端口直接或 通過連接管與上一個曝氣填料之母接管下端口連通，最上方的曝氣填料之母接管上端口直 接或通過連接管與輸氣管路連通，最下方的曝氣填料之母接管下端口裝接有一堵頭。
[0010] 一實施例中：所述中空膜絲為纖維膜制成，該纖維膜由從內(nèi)到外的疏水層、支撐 層、親水層依次層合在一起形成。
[0011] 一實施例中：所述中空膜絲的膜孔徑小于3iim。
[0012] 一實施例中：所述池體內(nèi)由下往上依次設(shè)有至少二層填料層、生態(tài)植物層，所述 填料層內(nèi)的填料由多孔空心球包裹，各填料層內(nèi)的填料的粒徑由下往上依次減小，且每一 層填料層內(nèi)布有曝氣管道，所述曝氣管道兩側(cè)沿池體外向上延伸，且曝氣管道上設(shè)有通氣 孔；所述池體底部設(shè)有集水管；所述池體頂部設(shè)有屋頂。
[0013] 一實施例中：所述曝氣設(shè)備包括若干相互并聯(lián)的曝氣填料組，每一曝氣填料組包 括至少兩個相互串接的曝氣填料；所述監(jiān)測設(shè)備為至少兩個，各一曝氣填料組對應(yīng)各一監(jiān) 測設(shè)備。
[0014] 一實施例中：所述曝氣設(shè)備還包括普通填料，普通填料設(shè)于曝氣填料之上方。
[0015] 一實施例中：所述監(jiān)測設(shè)備為轉(zhuǎn)子式或氣體流量計式；所述供電系統(tǒng)為太陽能供 電系統(tǒng)，該太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電機與蓄電池；所述風機電接蓄電池。
[0016] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之二是：
[0017] -種高溶氧曝氣結(jié)合人工濕地的污水處理系統(tǒng)的處理工藝，曝氣量為氣水比 10~15 ;曝氣方式為間歇曝氣，每次曝氣30~40min，每天總共曝氣6~12h;曝氣填料與 普通填料個數(shù)比例為2:1，曝氣填料與普通填料呈矩陣分布，相鄰曝氣填料、相鄰普通填料、 相鄰的曝氣填料與普通填料間的間距均為200mm;中空膜絲之比表面積大于600cm2/Cm3;曝 氣系統(tǒng)容積負荷為〇. 6~1. 0mV(m2 ?(!);曝氣系統(tǒng)處理水量0~500m3/d;人工濕地系統(tǒng)占 地面積小于1500m2;曝氣池占地面積為人工濕地系統(tǒng)占地面積的1/3~2/5 ;人工濕地系統(tǒng) 之每一填料層內(nèi)的填料為細石、粗石或鵝卵石中的一種或幾種，各填料層內(nèi)的填料的粒徑 由下往上依次減??；生態(tài)植物層內(nèi)種植的植物為蘆葦、菖蒲、香蒲、鳶尾、美人蕉、富貴竹其 中的一種或幾種。
[0018] 本技術(shù)方案與【背景技術(shù)】相比，它具有如下優(yōu)點：
[0019] 1.本發(fā)明的曝氣填料采用了纖維膜制成的中空膜絲，在曝氣的同時，纖維膜還可 以作為微生物生長的載體，利用微生物攝取污水中的污染物作為營養(yǎng)來凈化廢水，曝氣還 可以為附著在膜上的微生物供氧，相比傳統(tǒng)不具有曝氣功能的普通填料凈化廢水的效率更 尚。
[0020] 2.常規(guī)曝氣往往形成大量的空氣泡，空氣泡上升到水體表面，擴散到大氣中，氧氣 的利用率低，而本發(fā)明的曝氣填料的中空膜絲的膜孔徑小于3 ym，孔徑小，產(chǎn)生的氣泡小， 且實際操作時可以將供氧壓強控制在泡點（曝氣時纖維膜壁上產(chǎn)生氣泡的最低氣體壓強） 以下，使得供氧過程中沒有肉眼可見的氣泡形成，以實現(xiàn)無泡曝氣，無泡曝氣能夠使得大部 分的氧氣轉(zhuǎn)化為水體中的溶解氧，水中溶氧能達到〇. 5-4mg/L，大大提高氧氣利用率，氧氣 傳質(zhì)效率高，節(jié)約能源。
[0021] 3.曝氣填料中若干膜結(jié)構(gòu)圍繞中心座外圍周向間隔布置以呈花瓣式結(jié)構(gòu)，填充密 度尚，提尚了氣體的利用率，進一步提尚曝氣效率。
[0022] 4.本發(fā)明在風機與曝氣填料之間設(shè)有監(jiān)測設(shè)備，通過觀察監(jiān)測設(shè)備可以實時了解 填料的運行情況。
[0023] 5.本發(fā)明的一種高溶氧曝氣結(jié)合人工濕地的污水處理系統(tǒng)及處理工藝，采用曝氣 系統(tǒng)和人工濕地系統(tǒng)雙重處理，曝氣系統(tǒng)能夠?qū)ξ鬯M行預(yù)處理，有效防止了人工濕地系 統(tǒng)使用過程中常出現(xiàn)的堵塞問題，也提高了人工濕地系統(tǒng)的處理負載水平；人工濕地系統(tǒng) 能夠在曝氣系統(tǒng)的處理基礎(chǔ)上，通過分層曝氣形成溶解氧梯度分布，加強了硝化、反硝化作 用以及磷的吸收，不僅能去除常規(guī)污染物，而且對氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)具有明顯的處理效果， 曝氣系統(tǒng)和人工濕地系統(tǒng)兩者相輔相成，進一步強化了污水處理效果，相比單純的人工濕 地法，本發(fā)明耐污染的負荷程度更高，也就是說能夠處理單純?nèi)斯竦胤ㄋ荒芴幚淼奈?染更為嚴重的污水，且與其他水處理技術(shù)相比，在實現(xiàn)同樣效果的情況下，其處理成本大大 降低，節(jié)省了運行費用。
【附圖說明】
[0024] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0025] 圖1為本發(fā)明的一種高溶氧曝氣結(jié)合人工濕地的污水處理系統(tǒng)示意圖。
[0026] 圖2為圖1的A-A剖面示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明實施例1中的曝氣填料剖面示意圖。
[0028] 圖4為本發(fā)明實施例1中的曝氣填料側(cè)視示意圖。
[0029]圖5為本發(fā)明實施例1中的曝氣填料俯視示意圖。
[0030] 圖6為本發(fā)明實施例2中的曝氣填料側(cè)視示意圖。
[0031]圖7為本發(fā)明實施例2中的曝氣填料俯視示意圖。
[0032] 圖8為本發(fā)明實施例3中的曝氣填料整體外觀示意圖。
[0033]圖9為本發(fā)明實施例3中的膜單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖10為本發(fā)明實施例3中相互串接的曝氣填料示意圖。
[0035] 附圖標記：供電系統(tǒng)10,太陽能發(fā)電機11，蓄電池12;曝氣