一种分隔式复合立体人工湿地系统及污水处理方法_2

文档序号:8956988阅读:来源:国知局
r>【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0026]一、一种分隔式复合立体人工湿地系统,如图1-3所示,包括具有隔水功能的湿地床体和建造在该湿地床体内部空间的稳定表流池和潜流池,所述的稳定表流池种植有净水植物3,该稳定表流池还设置有进水装置,用于引入污水;所述的稳定表流池和潜流池通过中间集布水装置连接;潜流池设有净水排出装置,用于将处理后的净水排出,其特征在于,所述的湿地床体内部空间水平设有一个隔板10,该隔板10将所述的空间分隔成上、下两部分,上部分作为稳定表流池,下部分作为潜流池;所述的稳定表流池和潜流池分别填充有稳定表流池基质11和潜流池基质9,其中,稳定表流池基质11用于固定所述净水植物的根系及附着好氧、兼氧微生物,使稳定表流池形成稳定表流湿地,潜流池基质9用于附着缺氧、厌氧微生物以及反硝化细菌,使潜流池形成潜流湿地。
[0027]如图2所示,作为一种优选的实施方式,所述的稳定表流池中设置有若干块相互平行且与进水方向垂直的折流板2,该折流板2的一端与稳定表流池的池壁相连,另一端与对应的池壁之间有一空隙,形成过流通道;相邻两折流板2分别与不同侧的池壁相连,使相邻两折流板2形成的过流通道位置相反,从而使若干个过流通道和折流板之间形成的折流区共同形成蛇型水路,能够使污水沿折流板2所形成的空间曲折流动以延长污水通过路径和停留时间。
[0028]作为一种优选的实施方式,所述的进水装置由进水管和与之连通的布水管I组成,所述的布水管I上开设有若干个布水孔13,能够将污水均匀地引入稳定表流湿地。
[0029]作为一种优选的实施方式,所述的中间集布水装置包括表流集水管4和污水输送管6,所述的表流集水管4设置在稳定表流池与布水管相对的一端,该表流集水管4上开有若干个用于收集经稳定表流湿地处理过的污水的集水孔12,该集水孔12的水平位置低于所述的布水管I上开设的布水孔13的位置;所述的表流集水管4通过污水输送管6与潜流池连通。
[0030]作为一种优选的实施方式,所述的污水输送管6上开有一个取水口 5,在该取水口5上方的污水输送管6上还设置有调节阀,所述的取水口还设置有能够封闭取水口的密封阀。
[0031]中间集布水装置取水口 5的设置方式一方面是为了方便对稳定表流湿地处理后的污水进行取样,另一方面,则可以通过调整调节阀的开度来调整污水在稳定表流湿地停留的时间,该时间的长短直接影响稳定表流湿地处理后污水的污染物含量及成分,通过对其调整实现对污水可控、高效的处理。
[0032]作为一种优选的实施方式,所述的净水排出装置是设置在潜流池的底部的净水集水管7,该净水集水管7上开有若干净水收集口,用于收集经潜流湿地处理后的净水;所述的净水集水管的一端穿过湿地床体,并能够通过开设于其上的净水出口 8将净水排出。
[0033]其中,在所述净水出口设置有动力栗,能够将净水或自来水反向栗入潜流池。当分隔式复合立体人工湿地系统运行一段时间后,需要对该系统进行清洗时,则可通过动力栗将自来水或净水栗入潜流池,栗入的水流可以将潜流池基质表面上和基质空隙之间的淤堵物冲洗掉,并由取水口 5排出;当把取水口 5封闭之后,利用栗提供的压力能将经过潜流池的水流送入到表流池内,延长系统的运行周期并减少堵塞的情况。
[0034]作为一种优选的实施方式,根据具体情况不同,所述的稳定表流池基质11和潜流池基质9可以有多种选择,可以为碎石、石英砂、粉煤灰、高炉渣、鹅卵石中的一种或任意两种以上组合。从施工方便和节省材料的角度考虑,稳定表流池基质11和潜流池基质9可以均为碎石,其填充厚度之比为1:2。通常潜流池基质9形成的孔隙大于稳定表流池基质11,这样能有效防止潜流池堵塞。
[0035]作为一种优选的实施方式,根据具体情况不同,所述的净水植物3为芦苇、水葱、香蒲中的一种或任意两种以上组合。
[0036]本发明采用减小占地面积的分隔式复合立体人工湿地VHCW(Vertical HybridConstructed Wetland,缩写为VHCW),所述的潜流湿地和表流湿地为土石结构,建造于床体之上。分隔式复合立体人工湿地内设置一个隔板将分隔式复合立体人工湿地分为上下两部分,上部分为表流池,下部分为潜流池,根据功能不同铺设不同基质。上部分的表流湿地采用折流式稳定表流湿地,并在每级折流区种植植物,潜流湿地不种植任何植物。分隔式复合立体人工湿地池采用上进水下出水方式来处理污水,上部分的折流式稳定表流湿地可以适当延长水力停留时间。通过隔板,有机地将潜流湿地和表流湿地结合起来,组成一个复合立体人工湿地,将大大减小湿地的占地面积。同时上部分的折流式稳定表流湿地将提高微生物的附着量和沉淀大部分固体悬浮物,将减小潜流湿地的堵塞情况,延长分隔式复合立体人工湿地的运行时间和提高出水水质,降低成本。分隔式复合立体人工湿地池可以采用下进水上出水方式来实现反向清洁,从而延长系统的运行周期和减少堵塞的情况。
[0037]二、一种污水处理方法,其特征在于,利用上述分隔式复合立体人工湿地系统对污水进行处理,包括如下步骤:
I)将预处理后的污水导入稳定表流湿地,使污水沿蛇型水路流动,污水中的固体悬浮物被稳定表流池基质和净水植物截留下来;所述的稳定表流池基质和净水植物根系上负载的微生物通过发生厌氧反应、兼氧和好氧反应、植物降解反应以及植物根系和稳定表流池基质之间形成的生物膜发生的降解反应来去除污水中的有机物、氮和磷;
2)调节输送到潜流湿地的经稳定表流处理湿地处理过的污水量,以实现对污水在稳定表流湿地停留时间的调整和对进入潜流湿地的污水中污染物含量的调节,在潜流池的厌氧和缺氧环境中,潜流池基质表面上负载的缺氧和厌氧的微生物通过厌氧呼吸作用去除有机物;潜流池中的反硝化细菌通过反硝化作用将氮降解;潜流池基质吸附并沉淀污水中的磷和固体悬浮物;净水外排。
[0038]磷主要去除过程发生在表流池内的植物根系吸收以及潜流池内基质的吸附。污水通过稳定表流湿地和潜流湿地后,污染物得到较好的去除,出水水质稳定。
[0039]三、实施例
构建一个分隔式复合立体人工湿地系统,所述分隔式复合立体人工湿地整体设计为长方体型,其大小为:长4m,宽2 m,深2 m。
[0040]该分隔式复合立体人工湿地系统的床体为采用防水处理的砖混结构,在其内部空间水平设有一个隔板10,该隔板10为砖混结构,将所述的空间分隔成上、下两部分,上部分作为稳定表流池,下部分作为潜流池;所述的稳定表流池和潜流池分别填充有碎石作为稳定表流池基质11和潜流池基质9,其填充厚度分别为50cm和100cm。所述的稳定表流池种植有芦苇作为净水植物3,该稳定表流池的宽边上分别设置有布水管I和表流集水管4,布水管I和表流集水管4上分别开设有布水孔13和集水孔12,集水孔12的水平位置低于布水孔13的位置;所述的表流集水管4通过污水输送管6与潜流池连通;所述的污水输送管6上开有一个取水口 5,在该取水口 5上方的污水输送管6上还设置有调节阀,所述的取水口 5还设置有能够封闭取水口 5
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