申请日2010.06.24
公开(公告)日2010.10.20
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了水平折流复合型人工湿地污水处理系统，其特征在于：包括有依次串接的多级表面流型人工湿地格室以及多级潜流型人工湿地格室，各个格室之间设有隔离墙和不同的过水构造。串接的各类型各级人工湿地格室呈水平折流式排布，湿地格室的底面保持1%左右的纵坡。该实用新型可根据污水特点和处理要求灵活地进行不同类型湿地的多级组合，处理流程长，不易堵塞，具有广泛的适应性。污水可通过自流形式依次流经水平折流复合型人工湿地的各个处理格室，自行完成全部处理过程后排出。
摘要附图
权利要求书
1.二级厌氧水平折流复合型人工湿地污水处理系统，其特征在于：包括有依次串接的一级厌氧反应池、二级厌氧反应池、水平折流复合型人工湿地。一级厌氧反应池、二级厌氧反应池底部呈锥形，一级厌氧反应池的侧壁上分别开有进水口、出水口，进水口高于出水口至少10cm，一级厌氧反应池内设有隔墙，隔墙的下部开有数个花格状的过水孔;所述二级厌氧反应池的进水口与一级厌氧反应池的出水口连接，二级厌氧反应池的出水口与水平折流复合型人工湿地的污水进口连接，其有依次串接的多级表面流型人工湿地格室以及多级潜流型人工湿地格室，各个格室之间设有隔离墙和不同的过水构造，第一级表面流型湿地格室的首端开有污水进口，其与污水的排出口或其他污水处理单元的末端相连接，各级表面流型湿地格室之间的隔离墙过水处顶部设有溢流堰，其对应中下部设有多排过水孔，最后一级表面流型湿地格室与第一级潜流型湿地格室的隔离墙过水处顶部设有溢流堰，各级潜流型湿地格室之间的隔离墙过水处的中下部设有多排过水孔，末级的潜流型湿地格室开有排水口;串接的各级人工湿地格室呈水平折流式排布，湿地格室的底面保持1%左右的纵坡;各级表面流型人工湿地格室的水面上种植吸收污染物能力强并具有一定经济价值的浮水植物;各级潜流型人工湿地格室可根据季节变化、污水水质特征等分别选择栽种不同的湿地植物。
2.依据权利要求1所述污水处理系统处理污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、将一级厌氧反应池的进水口与污水排出口相连接，一级厌氧反应池的进水口处设置格栅，以去除粗大悬浮物。一级厌氧反应池内有厌氧性微生物，保持污水的停留时间为5～7天，以产酸阶段为主;
2)、污水通过管道从一级厌氧反应池引入到二级厌氧反应池的污水水面以下直至二级厌氧反应池底部的变坡点处，保持污水的停留时间为3～5天，以碱性消化阶段为主;
3)、经厌氧处理后的污水依次进入水平折流复合型人工湿地各格室内，首先进入表面流型人工湿地各级格室，其水面上种植吸收污染物能力强并具有一定经济价值的浮水植物;然后进入潜流型人工湿地各级格室，可根据季节变化、污水水质特征等分别选择栽种不同的湿地植物，水平折流复合型人工湿地的水力停留时间一般为2～3天，其中基质材料的组成多为复合型材料，基质采用分层填筑。
说明书
二级厌氧水平折流复合型人工湿地污水处理系统及其处理污水方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体属于二级厌氧水平折流复合型人工湿地污水处理系统及其处理污水方法。
背景技术
目前，我国市政污水的集中处理技术已经比较成熟，污水处理效率逐年增加。但是在广大的农村地区及城乡结合部，除了某些水源保护区的城镇式小区有简单的污水处理装置外，绝大部分处于放任自流的状态，未经任何处理就直接排入附近河流，对附近水体造成了严重的污染。
上述分散型污水有如下特点：1)污水水量日变化系数大：由于分散型污水的来源面积小，排水规律相近，导致污水的排放量日变化系数大，并且季节性变化明显。2)一般以生活污水为主要来源，污水的可生化性好，适宜采用生物法处理。上述分散型废水由于离城市市政管网较远，又由于污水排放量很小，如果接人市政管网，管道或提升设备的投资相当大，在广大的农村村镇几乎没有完善的排水管网。另外，村镇经济条件相对较差和技术力量也很薄弱。因此，对这类污水的处理不能沿用和照搬大中型规模城市污水处理工艺及设计参数。对于分散污水适宜采用分散型污水处理方式，近处理后排放或回用，可以节省大量的管道投资，而且运行方式灵活。
根据分散污水的特点，其处理工艺应具有以下特点：1)由于分散污水的水质水量变化大，处理工艺应具有较强的耐冲击负荷的能力。2)资金是制约污水处理的重要因素，要求所用处理工艺占地面积少、基建投资和运行费用低、能耗低;减少污水处理的附属设备，不需要投加药剂或投加药剂量少。3)由于从业人员的经验欠缺以及检测设备的缺乏，处理工艺应简便易行、运行稳定、维护管理方便。4)为保护周围生活环境，特别是对于生活小区和对旅游区的污水处理设施，还要求污水处理设施与周围景观协调。厌氧工艺、稳定塘和人工湿地是常用的污水生态处理工艺，具有基建和运行费用低、管理方便、还能产生一定的经济效益等优点。但现有的具体工艺在设计和运行方面还有很多缺点，如简单的厌氧处理不能达到排放要求、普通表面流人工湿地的短流问题、普通潜流型人工湿地的阻塞问题等使得处理效率难以保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种二级厌氧水平折流复合型人工湿地污水处理系统及其处理污水方法，解决了常规生态处理工艺存在的问题，将厌氧处理工艺和人工湿地处理工艺相结合，其中厌氧单元采用二级厌氧处理，人工湿地系统采用水平折流复合型人工湿地，提高系统的处理效率，保证处理水水质。
本发明采用的技术方案如下：
二级厌氧水平折流复合型人工湿地污水处理系统，包括有依次串接的一级厌氧反应池、二级厌氧反应池、水平折流复合型人工湿地。一级厌氧反应池、二级厌氧反应池底部呈锥形，一级厌氧反应池的侧壁上分别开有进水口、出水口，进水口高于出水口至少10cm，一级厌氧反应池内设有隔墙，隔墙的下部开有数个花格状的过水孔;所述二级厌氧反应池的进水口与一级厌氧反应池的出水口连接，二级厌氧反应池的出水口与水平折流复合型人工湿地的污水进口连接，其有依次串接的多级表面流型人工湿地格室以及多级潜流型人工湿地格室，各个格室之间设有隔离墙和不同的过水构造，第一级表面流型湿地格室的首端开有污水进口，其与污水的排出口或其他污水处理单元的末端相连接，各级表面流型湿地格室之间的隔离墙过水处顶部设有溢流堰，其对应中下部设有多排过水孔，最后一级表面流型湿地格室与第一级潜流型湿地格室的隔离墙过水处顶部设有溢流堰，各级潜流型湿地格室之间的隔离墙过水处的中下部设有多排过水孔，末级的潜流型湿地格室开有排水口;串接的各级人工湿地格室呈水平折流式排布，湿地格室的底面保持1%左右的纵坡;各级表面流型人工湿地格室的水面上种植吸收污染物能力强并具有一定经济价值的浮水植物;各级潜流型人工湿地格室可根据季节变化、污水水质特征等分别选择栽种不同的湿地植物。
利用污水处理系统处理污水的方法，包括以下步骤：
1)、将一级厌氧反应池的进水口与污水排出口相连接，一级厌氧反应池的进水口处设置格栅，以去除粗大悬浮物。一级厌氧反应池内有厌氧性微生物，保持污水的停留时间为5～7天，以产酸阶段为主;
2)、污水通过管道从一级厌氧反应池引入到二级厌氧反应池的污水水面以下直至二级厌氧反应池底部的变坡点处，保持污水的停留时间为3～5天，以碱性消化阶段为主;
3)、经厌氧处理后的污水依次进入水平折流复合型人工湿地各格室内，首先进入表面流型人工湿地各级格室，其水面上种植吸收污染物能力强并具有一定经济价值的浮水植物;然后进入潜流型人工湿地各级格室，可根据季节变化、污水水质特征等分别选择栽种不同的湿地植物，水平折流复合型人工湿地的水力停留时间一般为2～3天，其中基质材料的组成多为复合型材料，基质采用分层填筑。
与已有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、前置厌氧预处理单元不仅能够承受较高的有机负荷，而且动力消耗少，污泥产率低，可以极大地降低有机物浓度和节省费用。二级厌氧分设在不同的反应器内，可保证各反应阶段的优势微生物种属和相应的反应条件。
2、后置人工湿地处理单元保证出水水质。人工湿地处理工艺是一种生态处理技术，其基质和植物根系上富集了大量微生物，通过微生物、植物和基质的共同作用可以进一步处理净化水质，是高效的终端处理工艺。
3、水平折流复合型人工湿地将传统单一的人工湿地分割成首尾相连的格室串联式结构，水流在湿地内整体上呈水平折流式推流形式，可以占用较少的土地面积，最大限度地延长污水在人工湿地的处理流程，同时可根据各格室污染负荷的特点有针对性地分段选填基质和选种不同的湿地植物，达到最优化处理效果。
4、水平折流复合型人工湿地将传统单一的人工湿地模式改造设计成了在同一人工湿地中同时包含表面流型和潜流型两种类型的复合型模式，即前部分为表面流型人工湿地，其第1级格室前端直接与污水的排出口或者其他污水处理单元的末端相连接，后部分为潜流型人工湿地，这样一方面避免了常规湿地的进水端由于悬浮物含量高，非常容易产生堵塞的问题，另一方面可以种植吸污能力强并具有一定经济价值的浮水植物如浮萍、水葫芦，后端格室的潜流型湿地，发挥基质的吸附和作物的吸收作用进一步去除污染物，达到精深处理的目的。
5、整个工艺系统设计灵活性、适应性广：可以根据各阶段污水的水质特点和实际场地情况，灵活地设置厌氧处理单元中厌氧池尺寸和人工湿地处理单元中人工湿地的类型、表面流型人工湿地部分和潜流型人工湿地部分的大小、格室的个数、大小以及各格室选填基质和选种植物，达到最佳组合，实现最佳处理效果。
6、根据地势，整个污水处理系统可建成自流式无动力系统，或坡度不允许的情况下，仅需通过水泵一次提升，然后通过自流形式完成整个处理过程;在前期投资建设方面花费、占用面积少，在使用运行阶段运行、维护费用低，耗能低、效率高，在全国中小城镇及农村地区具有重大的推广价值。
