专利名称：人工湿地耦合sbr强化脱氮除磷一体化污水净化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人工湿地污水净化系统，属于污水处理技术领域。
背景技术：
人工湿地污水处理技术是近20发展起来的新型污水生态处理技术，已广泛应用 于中小城镇生活污水、工农业污水处理及河道治理等领域。人工湿地污水处理技术具有投 资少、能耗低、维护管理方便、工艺设备简单等优点，同时又可以改善和美化生态环境。但该 技术仍然存在氮、磷去除效果不理想，硝化/反硝化能力差，系统易堵塞，冬季去污效果降 低等问题。SBR (序批式活性污泥法)是一种活性污泥法处理污水的工艺，其处理机理与传统 的活性污泥法完全相同，由一个或多个SBR池组成，工艺流程是进水经过格栅、沉砂池以及 污水贮存池后进入SBR池进行处理。SBR工艺中由于不设初沉池，为了消除浮渣，SBR反应 池设有清除浮渣的装置。该工艺存在以下缺点1.基建费用高，运行较为繁琐，技术水平要 求高；2.设备闲置率太高；3.由于有污泥回流运转，从而费用也高，需要处理剩余污泥。
发明内容
本发明针对现有人工湿地污水净化技术存在的问题，提供一种结构简单、基建费 用低、运行简单、管理方便、不易堵塞、脱氮除磷效果好的人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷 一体化污水净化系统。本发明采用下述技术方案该人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统，包括SBR反应池和人工 湿地；SBR反应池的底部设置有穿孔曝气管，在SBR反应池的池壁一侧设置有排泥管和进 水管，另一侧设置有泥水溢流管和排水管，其中泥水溢流管和排水管与人工湿地的布水槽 相通；人工湿地的床体中90%的高度设于地面以下，床体包括布水槽、填料层、土层和集水 槽，布水槽设置在床体的前端，集水槽设置在床体的末端，布水槽和集水槽之间设置填料 层，填料层的上部与布水槽连通，填料层的底部与集水槽连通，填料层由粒径为lcm--4Cm 的赤铁矿或磁铁矿与石灰石混合构成，土层为田园土，设置在填料层的上面，土层上种植有 挺水植物。SBR反应池内放置有多孔性悬浮填料，如软性氧化镁、活性白土等。填料层的厚度为50cm—60cm，土层的高度为10cm—20cm。该系统运行时，污水分别同步进入SBR反应池和人工湿地，污水首先在SBR反应池 得到处理，然后反应池内的活性泥水由泥水溢流管进入人工湿地的布水槽，与布水槽内污 水混合，均勻进入填料层，最后进入人工湿地的集水槽排出。该系统利用SBR的优点，在高 效处理污水的同时，定时向人工湿地排入一定量的活性泥水，增加了人工湿地内的脱氮微 生物数量(包括氨化、亚硝化、硝化、反硝化细菌)，提高了系统硝化/反硝化能力，可改善 系统脱氮效果。此外，污水在人工湿地填料的固磷作用(包括化学沉淀、吸附作用、闭蓄作用)下使磷得到去除，最终达到高效脱氮除磷的目的。本发明将SBR与人工湿地耦合为一体，提高了系统脱氮除磷能力及水力负荷，运 行性能稳定；工艺简单，维护管理方便；系统运行受季节影响小，保证系统持续的高效运行 效果。
附图1为本发明的结构示意图。图中1、SBR反应池，2、悬浮填料，3、排水管，4、泥水溢流管，5、曝气管，6、排泥管， 7、进水管，8、布水槽，9、人工湿地，10、填料层，11、集水槽，12、湿地植物。
具体实施例方式实施例1如图1所示，本发明的污水净化系统由SBR反应池1和人工湿地9两部分组成。 SBR反应池1的壳体由PVC或混凝土等材料构建，SBR反应池1内放置有适量的多孔性悬浮 填料2(如软性氧化镁、活性白土等)，SBR反应池1的底部均勻设置有穿孔PVC曝气管5， 在池壁自上而下设置有排水管3、进水管7、泥水溢流管4和排泥管6，其中泥水溢流管4和 排水管3与人工湿地的布水槽8相通。人工湿地9的床体由混凝土制成，床体大约90%设于地下，床壁做防渗处理，人工 湿地9的床体前端设布水槽8，末端设集水槽11。填料层10的上部与布水槽8连通，填料 层10的底部与集水槽11连通。填料层10厚度为50cm—60cm，由粒径为Icm 4cm的赤铁 矿(或磁铁矿)和石灰石构成；填料层10的上表层覆盖厚IOcm 20cm的田园土，田园土 上种植有湿地植物12，如水枝锦、菰草和水葱等。上述系统运行时，污水分别同步进入SBR反应池1和人工湿地9，污水首在SBR反 应池1得到处理，然后SBR反应池1中的活性泥水在曝气管5曝气时由泥水溢流管4进入 人工湿地9的布水槽8，与布水槽8内污水混合均勻进入填料层10，同时SBR反应池1的排 水管3的出水也进入布水槽8内，最后经人工湿地9的填料层10进入集水槽11。本发明充分利用SBR的优点，在高效处理污水的同时，在SBR反应池1的曝气阶段 向人工湿地9排入一定量活性泥水，同时SBR反应池1在排水阶段的出水也进入人工湿地 9，这大幅增加了人工湿地系统内的脱氮微生物的数量，提高了系统硝化/反硝化能力，明 显改善人工湿地9的脱氮效果。此外，污水在人工湿地9中填料层10的固磷作用(包括化 学沉淀、吸附作用、闭蓄作用)下使磷得到去除，最终达到高效脱氮除磷的目的。实施例2在某地建立了潜流人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统，SBR 反应池用混凝土制成，截面为0. 5mX 1. Om高60cm ；潜流人工湿地面积为2. OmX 1. Om,高 60cm，湿地填料层为粒径2cm--4cm的石灰石和赤铁矿混合组成，两者的质量比例为8 2， 填料层厚度为45cm，其上覆盖15cm的田园土，湿地表面种植芦苇。进水中的COD、氨氮、 TN、TP浓度分别为120. 5mg/L, 18. 5mg/L，40. 6mg/L和10. Omg/L，经系统处理后出水浓度为 12. Omg/L, 0. 9mg/L，5. Omg/L和0. 5mg/L，去除率大于90%，系统各季节脱氮除磷效果良好。实施例3
在某镇建立了表面流人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统，SBR 反应池用混凝土制成，截面为0. 5mX 1. Om高60cm ；潜流人工湿地面积为2. OmX 2. Om,高 70cm,湿地填料层为2cm--3cm的石灰石和磁铁矿混合组成，两者的质量比例为9:1。填料 层厚度为30cm，其上覆盖20cm的田园土，湿地表面种植水葱、菰草。进水中的COD、氨氮、TN、 TP浓度分别为110mg/L，16. 5mg/L, 34. 6mg/L和9. Omg/L,经系统处理后出水浓度为10. Omg/ L，1. Omg/L, 3. 4mg/L和0. 7mg/L,出水水质良好，系统运行稳定 。
权利要求
一种人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统，包括SBR反应池和人工湿地，其特征在于SBR反应池的底部设置有穿孔曝气管，在SBR反应池的池壁一侧设置有排泥管和进水管，另一侧设置有泥水溢流管和排水管，其中泥水溢流管和排水管与人工湿地的布水槽相通；人工湿地的床体中90％的高度设于地面以下，床体包括布水槽、填料层、土层和集水槽，布水槽设置在床体的前端，集水槽设置在床体的末端，布水槽和集水槽之间设置填料层，填料层的上部与布水槽连通，填料层的底部与集水槽连通，填料层由粒径为1cm--4cm的赤铁矿或磁铁矿与石灰石混合构成，土层为田园土，设置在填料层的上面，土层上种植有挺水植物。
2.根据权利要求1所述的人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统，其特 征在于所述SBR反应池内放置有多孔性悬浮填料。
3.根据权利要求1所述的人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统，其特 征在于所述填料层的厚度为50cm--60cm。
4.根据权利要求1所述的人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统，其特 征在于所述土层的高度为10cm--20cm。
全文摘要
本发明提供了一种人工湿地耦合SBR强化脱氮除磷一体化污水净化系统，包括SBR反应池和人工湿地，SBR反应池的底部设置有穿孔曝气管，在SBR反应池的池壁上设置有排泥管、进水管、泥水溢流管和排水管，其中泥水溢流管和排水管与人工湿地的布水槽相通；人工湿地的床体包括布水槽、填料层、土层和集水槽，填料层的上部与布水槽连通，填料层的底部与集水槽连通，土层设置在填料层的上面，土层上种植有挺水植物。本发明将SBR与人工湿地耦合为一体，提高了系统脱氮除磷能力及水力负荷，运行性能稳定；工艺简单，维护管理方便；系统运行受季节影响小，保证系统持续的高效运行效果。
文档编号C02F1/58GK101844856SQ20101016639
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者吴海明, 张建, 张成禄, 张金勇, 李聪, 范金林 申请人:山东大学