申请日2012.10.31
公开(公告)日2013.02.27
IPC分类号C02F3/32
摘要
本发明为一种人工湿地污水处理方法及系统，属于水处理技术领域。本发明中，污水经过种植层后，通过穿孔布水管进入到池体内，经穿孔布水管布水后，污水均匀进入到池体内部的由新型正六棱柱型复合填料模块组成的填料层后，在正六棱柱型复合填料模块以及正六棱柱型复合填料模块表面的微生物的物理、化学和生化反应联合作用下得以净化，再经穿孔集水管排出池体。本发明作简单，不消耗动力，大大节省了运行和维修费用，使整个人工湿地污水处理系统更加高效稳定的运行。
权利要求书
1.一种人工湿地污水处理方法，该方法包括如下步骤：
a.在地面开挖一个长方形人工湿地池体(1)，在人工湿地池体(1)底部和四周铺设防渗层;
b. 在人工湿地池体(1)内依次向上填充正六棱柱复合填料模块(4)，由正六棱柱复合填料模块(4)组成填料层(5);
c. 在人工湿地池体(1)底部由正六棱柱复合填料模块(4)填充后剩余的空间中均匀布置穿孔集水管(6);
d. 在填料层上方由正六棱柱复合填料模块(4)填充后剩余的空间中均匀布置穿孔布水管(3);
e. 在人工湿地池体(1)上方铺设厚为30cm～40cm的种植层(2)，种植水生植物;
f. 污水经过种植层(2)植物根系的作用后，通过穿孔布水管进入到人工湿地池体(1)，经穿孔布水管(3)布水后，污水均匀进入到池体内部的由正六棱柱型复合填料模块(4)组成的填料层(5)中，污水在正六棱柱型复合填料模块(4)以及正六棱柱型复合填料模块(4)表面的微生物的物理、化学和生化反应联合作用下得以净化，再经穿孔集水管(6)排出池体。
2.根据权利要求1所述的一种人工湿地污水处理方法，其特征在于，所述正六棱柱复合材料模块(4)为常温下，将质量量比10-15%的粒径2-8mm石灰石、30-40%的粒径3-10mm煤渣、5-10%的粒径<2mm粉煤灰、15-20%的粒径<2mm粘土、15-25%的粒径3-8mm火山岩、5-10%的粒径2-8mm改性硅藻土和10-15%的水添加搅拌均匀;将浆料倒入边长为8-12cm、高为40-50cm的正六棱柱体模具中，并在80-120Pa/mm2的压力下压制成型，脱模后自然风干，即制得正六棱柱复合材料模块(4)。
3.根据权利要求1所述的一种人工湿地污水处理方法，其特征在于，所述正六棱柱复合材料模块(4)的孔隙率≥30%，体积密度为1.2×103 —1.5×103 Kg/m3，透水速率为15—20 m/h。
4.所述权利要求1所述的一种人工湿地污水处理方法的处理系统，其特征在于，包括底部和四周均铺设防渗层的长方形人工湿地池体(1)，在池底内填充正六棱柱型复合填料模块(4)，在人工湿地池体(1)底部相邻正六棱柱型复合填料模块(4)之间均匀设置穿孔集水管(6);由正六棱柱型复合填料模块(4)组成的填料层上方相邻正六棱柱型复合填料模块(4)之间均匀布置穿孔布水管(3);穿孔布水管(3)上方铺设种植层(2)，种植水生植物。
5.根据权利要求3所述的一种人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述长方形人工湿地池体(1)的长宽比为5～10:1，深度为100cm～140cm。
6.根据权利要求3所述的一种人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述防渗层为水泥土防渗层。
7.根据权利要求3所述的一种人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述填料层(5)厚的度为70cm～100cm。
8.根据权利要求3所述的一种人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述种植层(2)的厚度为30cm～40cm。
说明书
一种人工湿地污水处理方法及系统
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体的讲是一种人工湿地污水处理方法及系统。
背景技术
人工湿地的研究最早追溯到20世纪70年代，是在研究湿地的基础上衍生出来的，是一种由人工建造和监督控制的，这种湿地系统是由土壤和填料混合组成填料床，废水可以在床体的填料缝隙中流动，并在床的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性能强、成长周期长、美观及具有经济价值的水生植物，形成一个独特的生态环境，对污水进行处理，当它稳定后，填料表面和植物根系中生长了大量的微生物形成生物膜，污水流过时，大块固体被填料和根系阻拦截留，而有机质通过生物膜的吸附、异化等作用得以去除、因此人工湿地处理污水具有高效率、低投资、低能耗等特点。
近年来，随着科学技术的发展和跨学科的综合利用，国内外研究的用于人工湿地污水处理方法的报道已经很多，如公开的专利“一种人工湿地污水处理方法” (CN 1O1717151A),该技术在人工湿地系统前设置其他处理单元，增加投资和耗费;公开的专利“一种基于兼性生化一强化人工湿地的污水处理方法”(CN 1O1979348A)，该技术在人工湿地的基础上增加兼性生化器，不但增加投资和耗费，而且占地面积大;公开的专利“一种对污水进行深度处理的方法及人工湿地结构”(CN 1O2249496A)，该技术增加了其它处理结构而且对人工湿地的结构进行布置，虽然其整体能够提高处理效果，但对于人工湿地填料层的利用仍不够充分，并且结构较为复杂、占地面积较大。另外还有很多关于人工湿地填料技术的报道，但大多具有人工湿地填料层容易形成污水短流和死区而降低处理效果的不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种人工湿地污水处理方法及系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种新型人工湿地污水处理方法，该方法包括如下步骤：
一种人工湿地污水处理方法，该方法包括如下步骤：
a.在地面开挖一个长方形人工湿地池体，在人工湿地池体底部和四周铺设防渗层;
b. 在人工湿地池体内依次向上填充正六棱柱复合填料模块，由正六棱柱复合填料模块组成填料层;
c. 在人工湿地池体底部由正六棱柱复合填料模块填充后剩余的空间中均匀布置穿孔集水管;
d. 在填料层上方由正六棱柱复合填料模块填充后剩余的空间中均匀布置穿孔布水管;
e. 在人工湿地池体上方铺设厚为30cm～40cm的种植层，种植成活率高、抗水性能强、成长周期长、美观及具有经济价值的水生植物，如芦苇、美人蕉、茭白等;
f. 污水经过种植层植物根系的作用后，通过穿孔布水管进入到人工湿地池体，经穿孔布水管布水后，污水均匀进入到池体内部的由正六棱柱型复合填料模块组成的填料层中，污水在正六棱柱型复合填料模块以及正六棱柱型复合填料模块表面的微生物的物理、化学和生化反应联合作用下得以净化，再经穿孔集水管排出池体。
上述的一种人工湿地污水处理方法，其特征在于，所述正六棱柱复合材料模块为常温下，将质量量比10-15%的粒径2～8mm石灰石、30-40%的粒径3～10mm煤渣、5-10%的粒径<2mm粉煤灰、15-20%的粒径<2mm粘土、15-25%的粒径3～8mm火山岩、5-10%的粒径2～8mm改性硅藻土和10-15%的水添加搅拌均匀;将浆料倒入边长为8～12cm、高为40～50cm的正六棱柱体模具中，并在80～120 Pa/mm2的压力下压制成型，脱模后自然风干，即制得正六棱柱复合材料模块。
上述的一种人工湿地污水处理方法，其特征在于，所述正六棱柱复合材料模块的孔隙率≥30%，体积密度为1.2×103 —1.5×103 Kg/m3，透水速率为15—20 m/h。
上述的一种人工湿地污水处理方法的处理系统，其特征在于，包括底部和四周均铺设防渗层的长方形人工湿地池体，在池底内填充正六棱柱型复合填料模块，在人工湿地池体底部相邻正六棱柱型复合填料模块之间均匀设置穿孔集水管;由正六棱柱型复合填料模块组成的填料层上方相邻正六棱柱型复合填料模块之间均匀布置穿孔布水管;穿孔布水管上方铺设种植层，种植水生植物。
上述的一种人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述长方形人工湿地池体的长宽比为5～10:1，深度为100cm～140cm。
上述的一种人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述防渗层为水泥土防渗层。
上述的一种人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述填料层(5)厚的度为70cm～100cm。
7.根据权利要求3所述的一种人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述种植层(2)的厚度为30cm～40cm。
本发明的有益效果是：使用的正六棱柱型复合填料模块便于安装、孔隙结构发达、堆密程度及透水性能良好，并且正六棱柱型复合材料模块的填充方式有效防止了系统内部形成短路流和死区的出现，提高了系统污水的有效处理体积，提高了污水的处理效果。另外，该系统操作简单，不消耗动力，大大节省了运行和维修费用，使整个人工湿地污水处理系统更加高效稳定的运行。
