申请日2018.01.05
公开(公告)日2018.09.04
IPC分类号C02F3/00; C02F3/30; C02F3/32; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种人工湿地污水净化装置。包括进水管、双层池体，水生植物、多孔集水管、可旋转弯头及U型排水管。污水首先进入产电内层区底部被产电微生物降解，释放电子，完成有机物的高效降解;水流向上流动，溶解氧浓度升高，到产电内层区顶部，发生硝化、反硝化脱氮，水流向四周辅流进入外层区，调节可旋转弯头改变U型排水管的倾斜程度，控制非产电外层的饱和/非饱和状态，加快复氧，并通过过滤、吸附、共沉淀进一步去除水中磷等的污染物。本实用新型将微生物燃料电池技术与传统人工湿地结合在一起，发挥了二者在有机物降解和脱氮过程中的优势，整个过程无能耗，无外接电路。
权利要求书
1.一种人工湿地污水净化装置，其特征在于人工湿地污水净化装置包括进水管(1)、双层池体(2)、水生植物(3)、多孔集水管(4)、可旋转弯头(5)及U型排水管(6);
双层池体(2)包括产电内层(2a)和非产电外层(2b); 产电内层(2a)和非产电外层(2b)横断面为圆形或多边形;产电内层(2a)和非产电外层(2b)横断面面积之比为5:1-1:1;
产电内层(2a)与进水管(1)相连，产电内层(2a)内填充导电颗粒填料，导电颗粒填料为活性炭、生物炭、焦炭和金属矿渣中的一种，导电颗粒填料粒径为1-10mm;
非产电外层(2b)与出水相连，非产电外层(2b)内填充非导电颗粒填料，非导电颗粒填料为石英砂、石灰石、沸石和火山岩中的一种，非导电颗粒填料粒径为5-20mm;导电颗粒和非导电颗粒填料上均种植水生植物(3)，所述水生植物(3)为美人蕉、芦苇和再力花中的一种;
多孔集水管(4)与U型排水管(6)相连，U型排水管(6)底部伸出双层池体外的部位安装可旋转弯头(5)。
说明书
一种人工湿地污水净化装置
技术领域
本实用新型属一种污水治理领域，具体涉及一种人工湿地污水净化装置。
背景技术
随着社会经济的快速发展，我国水环境形势日益严峻。水体污染引发的众多问题令人堪忧，各地都相继开展了污染水体的整治工作。在此情况下，城市点源污染治理取得了一定的成果，但在广大农村地区，水体污染问题却愈加突显。农村污水治理已成为当下水环境事业的重中之重。
农村污染具有量大面广、分散性、空间异质性等特点，加之农村的污染治理及运行维护技术力量薄弱，急需投资及运行成本低、处理效果好、运行稳定、维护管理简单的水处理技术。
人工湿地作为生态修复方法的一种，与传统的二级生化处理相比，具有建造及运行费用低、维护简单等优点，适合于技术管理水平不高、规模较小的城镇或乡村的污水处理。然而工程实践发现，为保证水中碳、氮的去除，通常需要较大面积来完成有机碳去除及硝化、反硝化过程，限制了该技术的工程推广。
针对这一问题，本实用新型通过一种人工湿地污水净化装置，将污水中的有机碳代谢、微生物脱氮及吸附共沉淀除磷过程紧凑的控制在同一个人工湿地中，并实现高效去除。该装置具有投资省、运行管理方便，兼具美观的功能，特别适用于分散式生活污水及以碳氮磷为污染物的工业废水的处理。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有人工湿地技术结构不紧凑，占地规模较大的问题，提供了一种人工湿地污水净化装置。
本实用新型是这样实现的：人工湿地污水净化装置包括进水管、双层池体，水生植物、多孔集水管、可旋转弯头及U型排水管。
双层池体包括产电内层和非产电外层; 产电内层和非产电外层横断面为圆形或多边形;产电内层和非产电外层横断面面积之比为5:1-1:1。
产电内层与进水管相连，产电内层内填充导电颗粒填料，导电颗粒填料为活性炭、生物炭、焦炭和金属矿渣中的一种，导电颗粒填料粒径为1-10mm;
非产电外层与出水相连，非产电外层内填充非导电颗粒填料，非导电颗粒填料为石英砂、石灰石、沸石和火山岩中的一种，非导电颗粒填料粒径为5-20mm;导电颗粒和非导电颗粒填料上均种植水生植物，所述水生植物为美人蕉、芦苇和再力花中的一种;
多孔集水管与U型排水管相连，U型排水管底部伸出双层池体外的部位安装可旋转弯头。
利用上述装置进行污水处理的步骤为：
一、污水首先进入产电内层区底部被产电微生物代谢，释放电子，从而成为微生物燃料电池的阳极，完成有机物的高效降解。
二、水流向上流动，溶解氧浓度不断升高，到产电内层区顶部(微生物燃料电池的阴极区)，发生硝化、反硝化脱氮过程。
三、水流向四周辅流进入非产电外层区，通过调节可旋转弯头改变U型排水管的倾斜程度，从而控制非产电外层填料中的水位，使其呈现饱和/非饱和状态，增加复氧，并通过过滤、吸附、共沉淀等作用进一步去除水中磷等污染物。
本实用新型将微生物燃料电池人工湿地与传统人工湿地紧密的结合在一起，充分发挥了二者在有机物降解和脱氮过程中的优势，将高效有机碳代谢、微生物脱氮及吸附共沉淀除磷过程紧凑的控制在同一个人工湿地中。
