一种人工湿地多级强化塘污水处理系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体地说，涉及一种人工湿地多级强化塘污水处理系统。

背景技术：

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。

目前我国城镇污水处理率仅为20％左右，其中绝大部分的污水处理厂采用的是活性污泥法、氧化沟法、间歇活性污泥法等处理工艺，这些处理方法具有投资高，能耗高，运转管理要求高等不足之处。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，提供一种人工湿地多级强化塘污水处理系统，以解决上述的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种人工湿地多级强化塘污水处理系统，包括从前到后依次串联的预处理装置、复合强化塘、挺水植物强化塘和沉水植物强化塘；所述预处理装置包括沉淀池和厌氧生化池，所述沉淀池进水口处设有格栅，所述沉淀池与厌氧生化池之间设有溢流板，所述沉淀池内的上清液由厌氧生化池的底部进入厌氧生化池内，所述厌氧生化池内部中间位置设有中间填料层；所述复合强化塘的底部设有基底填料层，水面上设有植物浮床和太阳能曝气机，所述植物浮床的下方悬挂有组合填料层，其上种植有挺水植物；所述挺水植物强化塘内设有人工混合填料层，其上种植有挺水植物；所述沉水植物强化塘内种植有沉水植物。

优选的：所述沉淀池为平流式沉淀池，其底部设有污泥斗，顶部设有沉淀池清渣口。

优选的：所述格栅由一组平行不锈钢栅条构成，与水平面呈60-80度角设置在所述沉淀池的侧壁上、进水口的前方。

优选的：所述厌氧生化池的顶部设有厌氧生化池清渣口。

优选的：所述复合强化塘的塘底及侧壁设有防渗层；所述挺水植物强化塘的塘底及侧壁设有防渗层；所述沉水植物强化塘的塘底及侧壁设有防渗层。

优选的：所述基底填料层采用火山岩与碎石拌合物，厚度为0.2-0.4米。

优选的：所述人工混合填料层采用小粒径火山岩、沸石与碎石拌合物，厚度为0.2-0.4米。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型所述的人工湿地多级强化塘污水处理系统，通过优化氧化塘、稳定塘、耐污植物塘等技术，耦合污染降解微生物技术，充分利用太阳能、微生物、耐污水生植物、人工填料的协同作用，形成稳定的去污功能显著的生态系统。具有以下优点：

1、因地制宜，降低工程建设成本；利用现状坑塘、低洼地进行改造，各个处理单元可根据处理要求及现场条件灵活配置，大大降低了工程建设成本。

2、生态技术，充分降低运行费用；通过自然演替形成生态平衡，可不使用任何的机械设备，也不需要长期的人为管理，实现了日常运行管理费用的最小化。

3、卫生环保，美化周边环境景观；处理过程中无异味、无噪声，卫生条件好，可结合周边绿化，采用“花园式”建设，为周围居民提供一处环境优美的散步休闲场地。

4、无堵塞风险，冬季出水水质良好；没有采用“潜流湿地”或“类似潜流湿地”的处理单元，从根本上杜绝了堵塞风险，采用水深较深的复合强化塘作为主体工艺，对于冻土层深度小于1.6米的地区，其冬季出水水质良好。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。

图中：→表示水流方向。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明

实施例：

参照图1，本实施例所述的人工湿地多级强化塘污水处理系统，包括从前到后依次串联的预处理装置1、复合强化塘2、挺水植物强化塘3和沉水植物强化塘4。其中：

所述预处理装置1包括沉淀池11和厌氧生化池12。其中：

所述沉淀池11为平流式沉淀池，其底部设有污泥斗，顶部设有沉淀池清渣口16，污泥斗中沉积的污泥，需使用抽污车定期清理。所述沉淀池11进水口处设有格栅13，所述格栅13由一组平行不锈钢栅条构成，与水平面呈60-80度角设置在所述沉淀池11的侧壁上、进水口的前方，其主要作用是去除原水中体积较大的悬浮物或漂浮物，需要人工定期清理栅渣。

所述沉淀池11与厌氧生化池12之间设有溢流板14，所述沉淀池11内的上清液从溢流板14顶部溢出，由厌氧生化池12的底部进入厌氧生化池12内。所述厌氧生化池12内部中间位置设有中间填料层15，为大量厌氧微生物的生长繁殖提供着床。所述厌氧生化池12的顶部设有厌氧生化池清渣口17。

预处理装置1将厌氧生化反应控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善原水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。

所述复合强化塘2综合了氧化塘和稳定塘的技术优势，开在此基础上进行了改良创新，所述复合强化塘2的底部设有基底填料层21，水面上设有植物浮床22和太阳能曝气机23。其中：

所述基底填料层21采用火山岩与碎石拌合物，厚度为0.2-0.4米。是为了改善塘底微生物生长环境，提高塘底菌群数量及吸附污染物总量而设置的，对于充分降解沉积于塘底的污染物，提升矿化作用效果具有显著成效。基底填料层21以厌氧生化反应为主，为了提高处理效率，在生化反应区内投加厌氧微生物群落促生菌剂，菌剂只需在系统启动时投加一次，主要作用是促进微生物群落自然演替的发生，并缩短演替进程，最终形成优势菌群，提高处理效率。

所述植物浮床22主要利用生态工学原理，降解水中的COD、氮、磷的含量，它能使水体透明度大幅度提高，同时水质指标也得到有效的改善。植物浮床22利用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网，吸附水体中大量的悬浮物，并逐渐在植物根系表面形成生物膜，膜中微生物吞噬和代谢水中的污染物成为无机物，使其成为植物的营养物质，通过光合作用转化为植物细胞的成分，促进其生长，最后通过收割浮岛植物减少水中的污染物；同时，植物浮床22通过遮挡阳光，抑制藻类的光合作用，减少浮游植物生长量，通过接触沉淀作用促使浮游植物沉降，有效防止“水华”发生，提高水体的透明度，植物浮床22上的植物可供鸟类栖息，下部植物根系形成鱼类和水生昆虫的生息环境。植物浮床22有净化水质、美化水面景观、提供水生生物栖息空间及进行环境教育等多种功能。具有以下优点：①浮床浮体可大可小，形状变化多样，易于制作和搬运；②跟人工湿地相比，植物更容易栽培；③无需专人管理，只需定期清理，大大减少人工和设备的投资，降低了维护保养费和设备的运行费用等。

所述太阳能曝气机23是一种利用太阳能作为动力源，用于水污染治理的增氧曝气与水体循环设备。具有运行管理费用低，增氧效果好，大流量，抗堵塞，寿命长、运行噪音低等特征。

所述植物浮床22的下方悬挂有组合填料层24，其上种植有挺水植物。所述组合填料层24具有巨大的比表面积，为塘中大量微生物的生长繁殖提供着床。随着塘内水深的增加，在组合填料层24悬挂的垂直方向上会形成两个主要生化反应区：好氧生化反应区及缺氧生化反应区，为了提高处理效率，可以在这两个主要生化反应区内投加好氧微生物群落促生菌剂和缺氧微生物群落促生菌剂，菌剂只需在系统启动时投加一次，主要作用是促进微生物群落自然演替的发生，并缩短演替进程，最终形成优势菌群，提高污水处理效率。所述挺水植物采用当地本土低杆多年生挺水植物。

为了防止复合强化塘2内的污水下渗污染浅层地下水，在塘底及侧壁设置防渗层。防渗层主要材料选用土工防渗膜。

所述挺水植物强化塘3是通过强化改良传统表流湿地技术演变而来，通过基底改良技术，大幅度改善了耐污水生植物根部生长环境，对于充分降解污染物、充分利用植物同化作用效果显著。所述挺水植物强化塘3内设有人工混合填料层31，其上种植有挺水植物。其中：

所述人工混合填料层31采用小粒径火山岩、沸石与碎石拌合物，厚度为0.2-0.4米。是为了改善塘底微生物生长环境、挺水植物根系生长环境，提高塘底菌群数量及吸附污染物总量而设置的，对于充分降解沉积于塘底的污染物，提升矿化作用效果具有显著成效。人工混合填料层31在植物根系附近局部以好氧生化反应为主，在植物根系远端以缺、厌氧生化反应为主，为了提高处理效率，在填料区内投加好氧微生物群落促生菌剂和缺氧微生物群落促生菌剂，菌剂只需在系统启动时投加一次，主要作用是促进微生物群落自然演替的发生，并缩短演替进程，最终形成优势菌群，提高处理效率。所述挺水植物采用当地本土高杆多年生挺水植物。

为了防止挺水植物强化塘3内的污水下渗污染浅层地下水，在塘底及侧壁设置防渗层。防渗层主要材料选用土工防渗膜。

所述沉水植物强化塘4内种植有沉水植物。所述沉水植物强化塘4集成了水下森林构建技术与菌藻共生技术，充分利用沉水植物茎叶表面积巨大的优势，为大量菌藻共生群落创造了得天独厚的生长环境，其深度降解污染物的效果显著。为了提高深度处理效率，在塘内投加有菌藻共生促生剂，促生剂只需在系统启动时投加一次，主要作用是促进微生物群落与藻类群落共生自然演替的发生，并缩短演替进程，最终形成优势群落，提高处理效率。所述沉水植物采用当地本土多年生沉水植物。

为了防止沉水植物强化塘3内的污水下渗污染浅层地下水，在塘底及侧壁设置防渗层。防渗层主要材料选用土工防渗膜。

本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。