申请日2009.08.24
公开(公告)日2010.02.10
IPC分类号C02F3/34; C02F3/32
摘要
本发明涉及一种利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水处理系统，由一级或多级串联的跌水曝气潜流人工湿地构成。每级跌水曝气潜流人工湿地包括床体、进水挡墙、出水挡墙和跌水挡板，在进水挡墙和出水挡墙之间的床体内设有若干导流板、碎石填料和挺水植物。本发明布水均匀、死水区小、水力冲击均匀，污水在床体中的停留时间延长，不易堵塞，有利于提高出水水质和微生物对污水中氮、磷等营养物质的生物降解，建设运行费用低。本系统在上述效果的联合作用下，可以有效降解城市、城镇生活污水、少量工业废水以及农田排水的污染物质，适用于具有一定坡度的山地和丘陵地区。
权利要求书
1、利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水处理系统，由一级或多级串联的跌水曝气 潜流人工湿地构成，其特征在于：每级跌水曝气潜流人工湿地包括床体(9)，床体(9) 前端设有进水挡墙(10)，进水挡墙(10)与床体(9)底部形成的过流通道为进水口(1)， 床体(9)尾端设有出水挡墙(11)，出水挡墙的顶端为用于出水的倾斜溢流坝;在进水挡 墙(10)和出水挡墙(11)之间的床体(9)内设有若干导流板(2)、碎石填料(6)和挺 水植物(3)，导流板(2)横向立在床体(9)内，导流板(2)与床体(9)上下形成过流 通道，且上下过流通道交错设置;最尾端导流板(2)与床体(9)形成下过流通道(4)， 该最尾端导流板(2)与出水挡墙(11)之间形成集水区(7)。
2、根据权利要求1所述的利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水处理系统，其特征 在于：所述碎石填料(6)在每两个导流板(2)分隔成的床体(9)内分为三层，分别为 中等粒径碎石填料(6-1)、中-小粒径碎石填料(6-2)和小粒径碎石填料(6-3)，在不同 粒径碎石填料交界处错落布置多层平面竹网(5)，沿水流方向三层填料粒径由大到小等厚 布置。
3、根据权利要求1或2所述的利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水处理系统，其特 征在于：在出水挡墙(11)外侧不同高度设置不少于两级的由上到下突出长度依次增加的 跌水挡板(8)，跌水挡板(8)与水平面的夹角为5～10°。
4、根据权利要求3所述的利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水处理系统，其特征 在于：所述挺水植物(3)通过碎石填料(6)固定在床体(9)内，挺水植物为一种挺水 植物或多种挺水植物混种而成。
5、根据权利要求4所述的利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水处理系统，其特征 在于：所述中等粒径碎石填料(6-1)粒径为1.5～2.0cm，中-小粒径碎石填料(6-2)粒 径为1.0～1.5cm，小粒径碎石填料(6-3)粒径为0.5～1.0cm。
6、根据权利要求4或5所述的利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水处理系统，其 特征在于：相邻两层填料交界处错落布置三层孔径为2cm×2cm的平面竹网(5)。
说明书
利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水处理系统
技术领域
本发明涉及一种污水净化处理技术，具体涉及一种利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地 污水处理系统，属于环境保护水处理技术领域。
背景技术
人工湿地是20世纪七八十年代发展起来的一种新型污水生态处理技术。根据污水在 湿地内流动方式的不同，人工湿地污水处理工艺可以分为三种类型：表面流人工湿地、潜 流人工湿地和垂直流人工湿地，其中以潜流人工湿地应用最为广泛。人工湿地的净化原理 是通过湿地生态系统中的物理、化学和生物三者的协同作用来处理污水，具有运行费用低、 维护管理简单、对周边环境影响小、可以分散化和小型化建设的特点。目前，人工湿地在 废水处理和富营养化水体治理中显现出极大的优势，具有相当广阔的发展前景。但由于人 们对人工湿地的研究时间较短，在实际应用过程中仍存在很多不足，如污水停留时间短、 湿地易堵塞、内部溶解氧较低、易形成死水区及占地面积大等。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种不易堵塞、水力停留时间 长、溶解氧高、操作维护简便、运行管理费用低的利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水 处理系统。
本发明的目的是这样实现的：利用跌水曝气充氧的潜流人工湿地污水处理系统，由一 级或多级串联的跌水曝气潜流人工湿地构成。每级跌水曝气潜流人工湿地包括床体，床体 前端设有进水挡墙，进水挡墙与床体底部形成的过流通道为进水口，床体尾端设有出水挡 墙，出水挡墙的顶端为用于出水的倾斜溢流坝;在出水挡墙外侧不同高度设置不少于两级 的由上到下突出长度依次增加的跌水挡板，跌水挡板与水平面的夹角为5～10°。在进水 挡墙和出水挡墙之间的床体内设有若干导流板、碎石填料和挺水植物，导流板横向立在床 体内，导流板与床体上下形成过流通道，且上下过流通道交错设置;最尾端导流板与床体 形成下过流通道，该最尾端导流板与出水挡墙之间形成集水区。
进一步地，所述碎石填料在每两个导流板分隔成的床体内分为三层，分别为中等粒径 碎石填料、中-小粒径碎石填料和小粒径碎石填料，在不同粒径碎石填料交界处错落布置多 层平面竹网，沿水流方向三层填料粒径由大到小等厚布置。
所述挺水植物通过碎石填料固定在床体内，挺水植物为一种挺水植物或多种挺水植物 混种而成。
更进一步地，所述中等粒径碎石填料粒径为1.5～2.0cm，中-小粒径碎石填料粒径为 1.0～1.5cm，小粒径碎石填料粒径为0.5～1.0cm。相邻两层填料交界处错落布置三层孔径 为2cm×2cm的平面竹网。
本发明具有结构简单、操作方便、布水均匀、死水区小、水力冲击均匀，不易堵塞、 运行维护方便等特点。根据水质情况和地形情况，采用多级串联方式处理污水，由于导流 板的阻挡作用，使污水在床体中的停留时间延长，增强了处理效果，有利于提高出水水质; 并且由于采用跌水的形式进行曝气和多级湿地串联，相当于多个好氧/厌氧环境的串联， 有利于微生物对污水中氮、磷等营养物质的生物降解。在上述效果的联合作用下，本系统 可以有效降解城市、城镇生活污水、少量工业废水以及农田排水的污染物质。
和目前国内外普遍使用的人工湿地污水处理系统相比，本发明具有以下特点：
(1)设有上下过流通道交错的导流板，可延长水力停留时间，有效减少死水区面积， 减少占地面积;
(2)通过在不同层填料交界面处交错设置平面竹网和取消土壤层，有效减少堵塞现象 的发生;
(3)充氧方式为跌水曝气，不另外消耗电能;
(4)结构简单，操作、维护方便，运行管理费用低;
(5)可多级串联，提高出水水质，适用于具有一定坡度的山地和丘陵地区。
