申请日2014.01.13
公开(公告)日2014.04.30
IPC分类号C02F3/32
摘要
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种人工湿地污水处理系统。本发明通过简单的阀门开闭操作实现水平潜流人工湿地与上行垂直潜流湿地及下行垂直潜流湿地间的相互转换，且在循环泵的作用下可以实现污水的循环处理，同时，采用网箱将基质分为若干小单元以实现基质与湿地植物的灵活组合。与单一类型人工湿地相比，能丰富污染物的去除过程，有效利用各类型人工湿地优点，有效提高污染物处理效率，同时延长湿地使用寿命，因而在污水处理方面具有明显优势。可串联使用三类人工湿地用以处理同一种污水，可实现三类人工湿地的轮替使用，可通过网箱的使用使不同类型的基质与湿地植物得以灵活组合配对使用。
权利要求书
1.一种组合型人工湿地污水处理系统，其特征是：由总水箱(1)、 低浑浊度污水箱(2)、污水进水管(3)、高浑浊度污水箱(4)、 高浑浊度污水出水口(5) 低浑浊度污水出水口(6)、高浑浊度污水进水阀门(7)、曝气风机(8)、循环水路出水口(9)、上行流入水控制阀门(10)、多维度水平潜流入水控制阀门(11)、下行流入水控制阀门(12) 低浑浊度污水进水阀门(13)、人工湿地布水小室(14)、布水小室污水进水口(15)、曝气管(16)、上行流布水管兼下行流出水管(17)、下行流布水管兼上行流出水管(18)、人工湿地集水小室(19)、下行流出水控制阀门(20)、人工湿地集水小室出口(21)、循环水路入水口(22)、多维度水平潜流出水控制阀门(23)、上行流出水控制阀门(24)、循环泵(25)及基质网箱(26)构成，总水箱(1)顶部预留检查孔，在短边侧顶部开小孔链接进水管，在长边侧面底部开小孔，焊接PPR管连接循环泵，后接入高浑浊度污水箱(3)，外箱为低浑浊度污水箱(2)，内箱为高浑浊度污水箱(3)，外箱和内箱组成回型水箱，高浑浊度污水箱(3)底部开两个小孔，一个孔一端接六分PPR管至总水箱(1)，另一端接六分PPR管热熔而成的污水进水管(3)，另一孔为高浓度污水出水口(5)，外箱为低浑浊度污水箱(2)，底部开一个小孔，为低浑浊度污水出水口(6)，高浓度污水出水口(5)和低浓度污水出水口(6)通过球形阀高浑浊度污水进水阀门(7)和低浑浊度污水进水阀门(13)控制，分别由球形阀下行流入水控制阀门(12)和六分PPR管热熔而成的布水小室污水进水管口(15)，进入由PPR挡板隔开的人工湿地布水小室(14)和下行流布水管兼上行流出水管(18)，PPR挡板以长0.2m，宽0.1m的间隔设25个点，每个点安装球形阀，即为多维度水平潜流入水控制阀门(11)，PPR挡板底部一排5个球形阀为上行流入水控制阀门(10)，下行流布水管兼上行流出水管(18)为五根长3m的PPR六分管，其上每隔3mm开一小孔，管的两端分别通过热熔连入下行流入水控制阀门(12)和上行流出水控制阀门(24)，上行流布水管兼下行流出水管(17)为五根PPR六分管，其上每隔3mm开一小孔，管的两端分别通过热熔连入上行流入水控制阀门(10)和下行流出水控制阀门(20)，系统主体水槽末端同样以PPR挡板隔出人工湿地集水小室(19)，PPR挡板以长0.2m，宽0.1m的间隔设25个点，每个点安装球形阀，即为多维度水平潜流出水控制阀门(23)，PPR挡板底部一排5个球形阀为下行流出水控制阀门(20)，人工湿地集水小室(19)一端开小孔，热熔接入六分管，即为人工湿地集水小室出口(21)，五个长宽高分别为0.6m，0.5m，0.5m的铝合金材质网箱可排成一列置于系统主体水槽中，为基质网箱(26)，系统主体水槽侧面安装功率为370w的曝气风机(8)，曝气风机(8)接五根曝气管(16)，置于水槽底部，上行流布水管兼下行流出水管(17)旁边，人工湿地布水小室(14)放入由1寸PPR管热熔成的L型管，为循环水路出水口(9)，一寸PPR管沿系统主体水槽边固定，接入循环泵(25)，循环泵(25)另一端接入置于人工湿地集水小室(19)的由1寸PPR管热熔成的L型管，即为循环水路入水口(22)。
说明书
组合型人工湿地污水处理系统
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种组合型人工湿地污水处理系统。
背景技术
水是生命存在与经济发展的必要条件，同样是构成人体组织的重要部分，然而人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水体受到污染。全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍，因此污水治理是关系到国计民生的重要问题。
人工湿地处理系统以其缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点成为近些年污水处理技术问题上的研究热点。人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中的物种共生、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，防止环境再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
目前使用人工湿地处理污水方面主要授权或公开的专利包括：人工湿地种植木本植物处理污水的方法(199595112488.9)、人工湿地污水处理装置(200202134344.6)、污水的组合人工湿地处理的系统和方法(200303157161.1)、复合型湿地自流净化污染河水方法(200410014927.7)、丁坝型上向流潜流湿地(200510126150.8)、沸石与石灰石人工湿地污水处理装置(200520143198.5)、一种石英砂人工湿地污水处理装置(200520143199.X)、一种用于污水处理的立体型人工湿地系统( 200710164456.1)、水上型人工湿地及净水方法(200710053250.1)、强化复合填料多级交替人工湿地污水处理工艺及其装置(200710190227.7)、立体微型人工湿地污水处理装置(200720082827.7)、单体微型人工湿地污水处理装置(200720082828.1)、台阶式复合垂直流人工湿地污水处理装置(200910198201.6)、一种多层预埋微生物垂直流人工湿地污水处理装置(200920195583.2)、一种富营养化水体的景观型复合人工湿地处理装置(201020294164.7)、微纳米气浮垂直潜流式人工湿地污水处理装置(201020592468.1)、自然曝气垂直潜流式人工湿地污水处理装置(201020592643.7)、生化膜自动曝气垂直潜流式人工湿地污水处理装置(201020592920.4)、一种太阳能驱动微动力人工湿地污水处理装置(201120287217.7)、一种人工湿地污水处理装置(201110312695.3)、一种低温连续运行的人工湿地污水处理装置(201210004222.1)、人工湿地污水处理装置(201220397403.0)、农村户用人工湿地污水处理装置(201320166253.7)、滞留沟式人工湿地污水处理装置(201320346964.2)等等。但上述技术和专利集中于单一类型人工湿地改进研究或不同类型人工湿地用于处理污水的组合研究，无法实现同一套设备在不同类型人工湿地间的转换，也无法以一套系统实现不同类型人工湿地串联处理污水，更无法实现人工湿地基质与植物的灵活组合与替换。
因此，建立一种占地面积小，且操作简单的结合各类型人工湿地优点的人工湿地综合系统将在污水处理方面具有重要应用价值。
发明内容
本发明的目是提供一种组合型人工湿地污水处理系统，在现有设备基础上通过简单的阀门开闭操作实现水平潜流人工湿地与上行垂直潜流湿地及下行垂直潜流湿地间的相互转换，且在循环泵的作用下可以实现污水的循环处理，同时，采用网箱将基质分为若干小单元以实现基质与湿地植物的灵活组合。与单一类型人工湿地相比，能丰富污染物的去除过程，有效利用各类型人工湿地优点，有效提高污染物处理效率，同时延长湿地使用寿命，因而在污水处理方面具有明显优势。
本发明采用的技术方案：
构建一个长4m，宽1m，高0.6m的水槽，人工湿地系统基质填充部分长度设定为3m，在水槽长度的0.5m和3.5m处分别设两个1m×0.5m的挡板，隔出两个长0.5m，宽1m，高0.5m的小室作为人工湿地系统的布水区与集水区。
在布水区与集水区的挡板上安装阀门控制人工湿地水平方向的进排水，在水槽底部安放均匀布有小孔的PPR管，孔面朝上，在人工湿地基质上架设与水槽底部数量相同，位置一一对应的开有小孔的PPR管，孔面朝下。PPR管两端安装阀门以控制进排水。同时在基质底部，PPR管旁边放置曝气管。
下行垂直潜流湿地的控制：关闭底部PPR管的进水阀门、挡板上的阀门，上部PPR管的出水阀门，打开上部PPR管的进水阀门、底部PPR管的出水阀门
上行垂直潜流湿地的控制：关闭上部PPR管的进水阀门、挡板上的阀门，下部PPR管的出水阀门，打开下部PPR管的进水阀门、上部PPR管的出水阀门
水平潜流湿地的控制：关闭上部和下部PPR管的进出水阀门，打开挡板上的阀门。
下行垂直潜流湿地与水平潜流湿地串联控制：首先关闭底部PPR管的进水阀门、挡板上的阀门，上部PPR管的出水阀门，打开上部PPR管的进水阀门、底部PPR管的出水阀门保证系统以下行垂直潜流湿地运转，打开循环泵开关及挡板上的阀门，经下行垂直潜流湿地处理后的污水被泵入布水小室重新以水平方向进入湿地基质。
上行垂直潜流湿地与水平潜流湿地串联控制：首先关闭上部PPR管的进水阀门、挡板上的阀门，下部PPR管的出水阀门，打开下部PPR管的进水阀门、上部PPR管的出水阀门保证系统以上行垂直潜流湿地运转，打开循环泵开关及挡板上的阀门，经上行垂直潜流湿地处理后的污水被泵入布水小室重新以水平方向进入湿地基质。
水平潜流湿地的循环串联控制：关闭上部和下部PPR管的进出水阀门，打开挡板上的阀门及循环泵，则系统以水平潜流湿地存在，污水在其中进行循环处理。
曝气的控制：打开风机，则空气通过系统底部曝气管进入基质内，对其进行充氧。
不同基质与植物的组合：使用5个长宽高分别为0.6m，0.5m，0.6m的网箱对系统主体水槽进行分割，基质与植物可置于网箱之中，从而实现系统主体中不同类型基质与植物的灵活组合与替换。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：
1本发明将上行流人工湿地、下行流人工湿地、水平潜流人工湿地三类人工湿地结合在同一个系统中，可根据污水特点灵活改变所需要的人工湿地类型;
2本发明可串联使用三类人工湿地用以处理同一种污水或使污水被循环处理以达到更好的处理效率;
3 本发明可通过三类人工湿地的轮替使用达到污染物在基质中的均匀分布，避免局部堵塞的发生，以延长人工湿地的寿命。
4本发明可通过网箱的使用使不同类型的基质与湿地植物得以灵活组合配对使用，更方便与更换。
