申请日2018.01.05
公开(公告)日2018.09.04
IPC分类号C02F3/30; C02F3/32; C02F3/00; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种外产电内汇式水流人工湿地污水净化装置。包括双层池体、进水管、多孔布水管、多孔集水管、可旋转弯头、U型排水管和水生植物。双层池体包括非产电内层和产电外层。产电外层与进水管相连，产电外层内填充导电颗粒填料。非产电内层与出水相连，非产电内层内填充非导电颗粒填料。颗粒填料上种植水生植物。产电外层的底部设置环形结构的多孔布水管，多孔布水管与进水管相连;非产电内层底部铺设环形结构多孔集水管，多孔集水管与U型排水管相连，U型排水管底部安装可旋转弯头。本实用新型将微生物燃料电池技术与传统人工湿地紧密的结合在一起，将高效有机碳代谢、微生物脱氮及吸附共沉淀除磷过程控制在一个人工湿地中。
权利要求书
1.一种外产电内汇式水流人工湿地污水净化装置，其特征在于外产电内汇式水流人工湿地污水净化装置包括双层池体(1)、进水管(2)、多孔布水管(3)、多孔集水管(4)、可旋转弯头(5)、U型排水管(6)和水生植物(8);
双层池体(1)包括非产电内层(1a)和产电外层(1b)，非产电内层(1a)横断面及产电外层(1b)横断面为圆形或多边形;非产电内层(1a)横断面及产电外层(1b)横断面面积之比为1:5-1:1;
产电外层(1b)与进水管(2)相连，产电外层(1b)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;
非产电内层(1a)与出水相连，非产电内层(1a)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(8)，所述水生植物(8)为美人蕉、芦苇和再力花中的一种;
产电外层(1b)的底部设置环形结构的多孔布水管(3)，多孔布水管(3)与进水管(2)相连;非产电内层(1a)底部铺设环形结构多孔集水管(4),多孔集水管(4)与U型排水管(6)相连，U型排水管(6)底部安装可旋转弯头(5)。
说明书
一种外产电内汇式水流人工湿地污水净化装置
技术领域
本实用新型属于一种污水治理领域，具体涉及一种外产电内汇式水流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外产电内汇式水流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，提供了一种外产电内汇式水流人工湿地污水净化装置。
本使实用新型是这样实现的:外产电内汇式水流人工湿地污水净化装置包括双层池体、进水管、多孔布水管、多孔集水管、可旋转弯头、U型排水管和水生植物。
双层池体包括非产电内层和产电外层，非产电内层横断面及产电外层横断面为圆形或多边形;非产电内层横断面及产电外层横断面面积之比为1:5-1:1。
产电外层与进水管相连，产电外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。
非产电内层与出水相连，非产电内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。
产电外层的底部设置环形结构的多孔布水管，多孔布水管一端与进水管相连，多孔集水管另一端与U型排水管相连，U型排水管底部安装可旋转弯头;非产电内层底部铺设环形结构多孔集水管。
利用上述装置进行污水处理的步骤为:
一、污水首先进入产电外层底部，污水中的有机污染物被产电微生物降解，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，到产电外层顶部(微生物燃料电池的阴极区)，发生硝化、反硝化脱氮过程。
三、水流向中心汇流进入内层区，通过调节可旋转弯头改变U型排水管的倾斜程度，从而控制非产电内层的饱和/非饱和状态，加快复氧，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。
