用于北方冬季的微污染水处理复合系统的制作方法

本发明涉及污水处理，特别是一种用于北方冬季的微污染水处理复合系统。

背景技术：

诸多专家学者对人工湿地处理微污染水进行深入研究，相关的技术也趋于成熟。作为一种污水生物载体处理技术，由于生物只有在合适的温度下才能发挥其处理效果，所以这种技术在南方温暖地区应用比较多，在北方，冬季由于温度低，鲜有应用；同时也考虑到冬季农村污水的分散处理。现有的湿地技术由在我国北方应用较少，主要受到冬季温度限制。冬季温度低，湿地中的微生物繁殖较慢、代谢慢，活性低，不能够有效的污水中的污染物质。湿地污水处理技术主要用于南方温度较高地区。温度较高时，主要靠富集基质中的微生物降解污水中的有机物质。华北地区由于冬季温度较低，所以制约湿地技术在这些地区的应用。

技术实现要素：

本发明旨在解决的技术问题是提供一种用于北方冬季的微污染水的处理系统，采用温室技术与潜流人工湿地结合，结合保温技术，保证在适于湿地内微生物生长的温度下，对污水中的有机物进行有效生物处理，对北方冬季污水处理达到预期效果。采用如下技术方案：

一种用于北方冬季的微污染水处理复合系统，包括潜流人工湿地系统，潜流人工湿地系统为一上部开口的长方体的池体结构，所述潜流人工湿地系统置于向阳的温室大棚内，潜流人工湿地系统依次包括位于池体内的布水池、湿地系统和调节水池，进水管路与布水池连通，布水池通过布水池顶部的布水管与湿地系统连通，湿地系统内设有基质，湿地系统通过湿地进水管与调节水池连通，调节水池与出水管路连通。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，有益效果是：

本发明工艺构造简单，前期投入低；设备少，维护成本低；能耗低，零排放；管理方便，运行稳定。

进一步的，本发明的优化方案是：

所述基质由下至上依次为为沸石、钢渣、砾石。

所述基质上表面低于湿地系统池体上沿200毫米。

所述池体顶部低于地面0.2米，池体的有效深度为0.5米。

所述池体的内侧和池底的上部设有内防水层结构，池体的外侧和池底的下表面设有保温层结构，保温层的外侧设有外防水层结构。

所述保温层的厚度至少为50毫米。

所述调节水池的体积为1.7立方米。

所述温室大棚包括北墙体和置于北墙体两侧的东墙体、西墙体，北墙体的下端面与外防水层的下表面平齐，北墙体的外侧设有堆土结构。

所述堆土结构的截面为扇形，堆土的高度为1.5米。

所述北墙体地面以上的高度为2米，北墙体的材料是空心砖，空心砖的厚度是0.5米。

附图说明

图1是本发明的平面示意图。

图2是图1的a-a视图。

图3是图1的b-b视图。

图4是本发明的温室大棚的结构示意图。

图5是本发明的湿地效果图。

图中：温室大棚1；北墙体1-1；东墙体1-2；西墙体1-3；钢筋骨架1-4；塑料膜1-5；保温帘1-6；出入口1-7；堆土2；布水池3；布水管3-1；湿地系统4；基质4-1；沸石4-2；钢渣4-3；砾石4-4；池体5；内防水层5-1；保温层5-2；外防水层5-3；池底5-4；调节水池6；湿地进水管6-1。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详述本发明。

参阅图1、图2，本实施例包括潜流人工湿地系统，潜流人工湿地系统为一上部开口的长方体的池体结构5，潜流人工湿地系统置于向阳的温室大棚1内。池体5的长、宽、高依据前期要求进行设计，整个池体5的顶部低于地面0.2米，池体5的有效深度为0.5米。池体5四周结构采用砖墙，池底5-4采用混凝土结构，池体5具有一定的厚度；池体5的内侧四周和池底5-4上部设有内防水层结构5-1，防止整个池体漏水；池体5的外侧设有保温层结构5-2，用保温网格布固定，保温层的厚度至少为50毫米，防止系统内温度散失，防止湿地内的温度向地下及四周扩散，同时由于湿地处于地下，土壤具有一定的保温作用；保温层5-2的外侧设有外防水层结构5-3，防止保温层5-2受潮，影响保温效果。

潜流人工湿地系统依次包括位于池体5内的布水池3、湿地系统4和调节水池6，进水管路与布水池3连通，布水池3通过布水池顶部的3个布水管3-1与湿地系统4连通，湿地系统4通过湿地进水管6-1与调节水池6连通，调节水池6与出水管路连通，布水池3位于潜流人工湿地系统的首端，调节池水6位于潜流人工湿地系统的尾端，调节水池6位于温室的出入口1-7一侧。湿地系统4内设有基质4-1，基质4-1由下至上依次为为沸石4-2、钢渣4-3和砾石4-4，沸石4-2、钢渣4-3和砾石4-4按比例级配和厚度分层布置，基质4-1的作用是生物的附着体，利用附着的生物进行污水的污染物去除。基质4-1上表面低于湿地系统4池体上沿200毫米，主要考虑到利用地下保温，减少热量的进一步散失。调节水池6的体积为1.7m³，调节水池6在湿地系统4的出水端，主要作用是在白天太阳光的照射，温室大棚1内温度升高，储存热能，夜间释放部分热量，保持室内温度做出一定的贡献，在一定程度上保持湿地内部温度；同时具有水量调节功能，能够有效的调节出水量，为污水用户储水。

温室大棚1向阳设置（图3、图4所示），包括北墙体1-1和置于北墙体两侧的东墙体1-2、西墙体1-3，北墙体1-1位于池体5外防水层5-3的北面，北墙体1-1的下端面与外防水层5-3的下表面平齐，北墙体1-1地面以上的高度为2米，北墙体1-1的材料是空心砖，空心砖的厚度是0.5米，由于北方冬季主导风向为西北风，所以温室墙体设置较厚,同时考虑到进一步增强保温效果，在北墙体1-1外侧设有高度为1.5米高度的堆土结构2，堆土结构2的截面为扇形，这样进一步减少了冬季西北风对温室内温度的影响和墙体本身的传导散热，防止热量从北侧进一步扩散。东墙体1-2和西墙体1-3是弧形由南向北逐渐升高的墙体，迎光面采用弧形主要是为了满足阳光照射的作用，东墙体1-2和西墙体1-3的墙体厚度和材料同北墙体1-1。在温室大棚1的向阳面上部是温室的保温层，保温层由三部分组成，最下面一层支撑层，即钢筋骨架层1-4，钢筋骨架1-4呈网状结构，钢筋骨架1-4的设置作用主要是承重，由于其上部铺设塑料膜1-5和保温帘1-6，主要为支撑设置钢筋骨架网，钢筋骨架网的设置主要是横排和竖排一定间隔的钢筋筋条构成，横竖组成若干网格，钢筋之间焊接连成，构成一个整体，构成钢筋骨架网，其中东、西、北三个方向端部搭接在温室墙体上，并采取一定的技术手段进行固定。南部钢筋端部做好防腐直接入地，并用混凝土固定，组成整个的钢筋骨架网。温室大棚1朝南，钢筋骨架网设置与地面的角度呈弧形，与地面成一定的角度，为了能够最大限度的接受阳光照射。钢筋骨架1-4上面是塑料膜1-5，塑料膜1-5的作用是对温室内部进行封闭防止热量对流和传导扩散，同时在日间阳光可以进入温室内部，起到保温透光的作用。塑料膜1-5的最上面是保温帘1-6，保温帘1-6是由一块一块定宽度的保温效果的帘构成。在铺设时，每块保温帘相互搭接，铺设在塑料膜1-5上面，在阳光足的时候，将保温帘1-6掀起，温室透光升温，日落时覆盖上，具有较好的保温效果。如果湿地内部种有植物，可将塑薄膜1-5部分开孔换气，保持温室内二氧化碳的浓度和所需的温度。为了增加自动化程度，保温帘1-6可以设置自动卷起，覆盖装置。可以根据需要在温室东墙体1-2一侧设置出入口1-7，出入口1-7设置具有保温效果良好的门。本实施例中的各种保温材料的选用并举局限于此，具有相关作用的保温效果的材料涵盖于此。在此发明的基础上可设置相关自动化设备实现温度自动调节和保温帘的自动卷落功能。

本实施例的工作过程是:微污染水进入潜流人工湿地系统的布水池3，在布水池3与湿地系统4连接处顶部有三个布水管3-1，水从布水管3-1中均匀布水到湿地系统4中，在湿地系统4中通过基质4-1中附着的微生物对污水中污染物质进行去除，达到净化污水的效果，处理后的污水通过湿地系统4和调节水池6的湿地进水管6-1流入调节水池6。城市污水处理厂二级尾水经过此项湿地技术处理后，能够达到ⅳ水体标准。

本实施例所采用的处理工艺针对污水处理厂二级尾水进行深度处理，由于污水处理厂进水随时间的变化与湿地的处理能力有较大的匹配性，如污水处理厂进水水量较大的时候一般冬季发生在早上八点半至晚上十点左右，此时段产生的污水量较大，而此处理工艺在早晨由于光照充足，温室内气温升高，湿地内的细菌活跃，湿地基质温度逐渐回升，调节水池内的水也在吸收热量，温室内的温度最高可达到50℃，系统的处理效果满足要求；夜间，水量变少，调节水池内的水温逐渐散热，温室内温度逐渐降低，在凌晨时分温度最低，但这个时段所需处理的污水量较少，同时由于湿地构筑物四周的保温和保温帘的保温作用，也能够保证此处理系统的处理效果。

在整个湿地运行过程中，在华北地区冬季，阳光正常照射的情况下，白天温室内温度可以达到50摄氏度，此时温室内温度和湿度的调节通过在温室大棚顶部设置的排风系统来控制温室内温度的高低，在清晨室外温度最低的时候，温室内部的温度可以保持在10℃左右。在此温度变化范围内，能够有效的保持湿地处理系统的运行效果。湿地运行效果见附图5，进水为污水处理厂二级尾水，运行时间为冬季1月份湿地系统处理一天进出水情况。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。