一种除磷脱氮的复合人工湿地的制作方法

文档序号:13659908阅读:275来源:国知局

本实用新型属于污水处理技术领域,具体涉及一种除磷脱氮的复合人工湿地。



背景技术:

目前,水环境污染的主要特征是水体富营养化,尤其是N、P等严重超标,污水处理是防治水环境污染的重要手段之一。人工湿地污水处理系统的应用始于20世纪70年代初,是一种基质、植物和微生物共同作用的污水处理系统,具有投资少、运行费用低、管理方便等优点,是一种较为常见的污水生物处理技术。人工湿地技术是人为地在建成的池体中添加一些填料组成人工湿地床体,污水流经湿地床体时,经过床体中湿地填料的过滤、截留等作用来去除污水中的污染物质。虽然人工湿地已在生活污水处理、水源污染控制、水体修复中得到了广泛的应用,但基质易饱和、易堵塞、占地面积大等问题也在一定程度上影响了人工湿地的处理效果,缩短了人工湿地的使用寿命,阻碍了人工湿地的推广应用。

人工湿地技术的核心问题之一在于填料的选择,填料性能对其处理效率、工程造价以及运行费用影响较大。燃煤炉渣是工业固体废物的一种,是火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣。炉渣与粉煤灰同属于煤粉燃烧的副产物,但由于形成温度、排渣工艺等因素的影响,其形态极不规则、粘连严重,表观完全不同与粉煤灰。粉煤灰的研究和应用技术已经比较成熟,而炉渣的应用仍局限于建筑材料、公路的垫层和回填等,应用附加值较低。开发燃煤炉渣高附加值应用途径对于环境保护和废弃物资源化利用都具有重要的现实意义。



技术实现要素:

基于现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种除磷脱氮的复合人工湿地,环保节能,且能达到高效除磷脱氮的目的。

为了实现上述目的,本实用新型采取的技术方案如下:

一种除磷脱氮的复合人工湿地,包括池体,池体内从左至右依次设有第一墙体、隔板及第二墙体,所述池体被第一墙体、隔板及第二墙体分隔成进水室、左反应室、右反应室及储水室;所述第一墙体及第二墙体均与池体的底面无缝连接,且第一墙体的中部及第二墙体的中部均透水,所述隔板的底端与池体的底面之间有间隙,左反应室及右反应室通过隔板与池体底面之间的间隙相连通,进水室的上部设有进水口,储水室的上部设有出水口;左反应室内及右反应室内从上至下均依次铺设有覆土层、隔离层、第一填料层及第二填料层。

优选地,进水室的上端口及储水室的上端口均设有盖板。

优选地,所述第一填料层的厚度不小于50厘米,所述第一填料层由燃煤炉渣铺设而成。

优选地,所述第二填料层由除磷填料铺设而成,所述除磷填料由黄河砂和粉煤灰混匀铺设而成;或采用黄河砂和粉煤灰经球磨、搅拌、静养、蒸养、切割制得。

优选地,所述覆土层的厚度不小于20厘米。

优选地,所述隔离层由土工布铺设而成。

上述复合人工湿地的长宽比不大于4,总深度不小于1.5米,第一墙体及第二墙体的透水部分均由多孔砖砌筑,与传统的进水、布水方式相比,本实用新型布水更均匀,且造价低、不易堵塞。所述第一填料层的燃煤炉渣由高温烧制而成,性状稳定,抗腐蚀且不参与生物膜的生物化学反应,降低了填料更换频率,节约成本;并且经过破碎,优选粒径不大于70mm、堆积密度400~550kg/m3、孔隙率30%~50%的燃煤炉渣,合理的堆积密度与孔隙率为微生物的附着生长提供了载体,挂膜速度快且不易脱落,并且可减少对第二填料层的压力,降低了堵塞的可能性。所述第二填料层选择黄河砂及粉煤灰这类工业固体废弃物,经球磨、搅拌、静养、蒸养、切割等工艺得到,除磷效果好,与第一填料层相互配合,能够达到高效脱氮除磷的目的。

本实用新型结构简单,制造方便,不易堵塞,操作维护简便;填料仅由燃煤炉渣、河砂及粉煤灰组成,成分简单,性状稳定,整个复合人工湿地中水流呈“S”形态流动,水中的氮、磷等有机物净化效率好,水力负荷大,减小了人工湿地的面积,同时,所述复合人工湿地的使用寿命也得到了延长。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,一种除磷脱氮的复合人工湿地,包括池体7,池体7内从左至右依次设有第一墙体6、隔板8及第二墙体9,所述池体7被第一墙体6、隔板8及第二墙体9分隔成进水室5、左反应室、右反应室及储水室10;所述第一墙体6的底部及第二墙体9的底部均与池体7的底面无缝连接,第一墙体6的前后两侧及第二墙体9的前后两侧均分别与池体7的前后侧壁无缝连接,并且第一墙体6的中部及第二墙体9的中部均透水,第一墙体6的上部及下部、第二墙体9的上部及下部均为不透水的;所述隔板8的底端与池体7的底面之间有间隙,左反应室及右反应室通过隔板8与池体7底面之间的间隙相连通。进水室5左侧壁的上部设有进水口1,储水室10右侧壁的上部设有出水口4,进水室5的上端口及储水室10的上端口均设有盖板2。左反应室内及右反应室内从上至下均依次铺设有覆土层14、隔离层13、第一填料层12及第二填料层11,覆土层14上可根据当地实际情况种植增加景观效果的耐水植物3,所述耐水植物3可通过根系向填料层上层的好氧微生物输氧,并吸收利用矿化后的氮、磷等,为自身提供营养。

其中,所述第一墙体6及第二墙体9的透水部分均由多孔砖砌筑,最下层多孔砖与池体7底面之间的间距不小于50厘米;所述覆土层14的厚度不小于20厘米,覆土层14具体厚度可视当地冻土厚度而定,应不低于当地最大冻土厚度,以确保植被能够正常生长且在人工湿地能够在冬季正常运行;所述隔离层13由土工布铺设而成,用于将覆土层14与第一填料层12隔开,防止土壤混进第一填料层12;所述第一填料层12的厚度不小于50厘米,所述第一填料层12由燃煤炉渣铺设而成,所述第二填料层11由河砂和粉煤灰混匀铺设而成,第一填料层12与第二填料层11的厚度可根据进水水质进行调整,若水中氮含量较高,则第一填料层12应较厚,若水中磷含量较高,则第二填料层11应较厚。

应用时,仅需在适当位置挖出用于安装复合人工湿地的坑槽,将池体7放入坑槽内,污水通过进水口1进入进水室5,在进水室5蓄积、沉淀,当进水室5内污水的液面高于第一墙体6的透水部位时,污水进入左反应室,向下流动依次经过第一填料层12及第二填料层11的吸附、净化,然后从隔板8的下方流入右反应室,并向上依次第二填料层11及第一填料层12的吸附、净化,再通过第二墙体9的透水部位流入储水室10,最后从出水口4排出。整个池体7内,水流呈“S”形态流动,使得水中的氮、磷等污染物被净化得更加彻底。

本实用新型经应用和测试,进水时总磷(TP)含量2.4mg/L、总氮(TN)含量36.4mg/L的生活污水,出水TP含量0.89mg/L、TN含量18.6mg/L,磷和氮的去除率分别为62.92%和48.90%,达到GB18918-2002 《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B要求,再与其它水处理工艺配合,能够较好地对生活污水进行处理,因此本实用新型具有较高的经济效益和社会效益。

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。

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