资源再生型人工湿地系统

中国污水处理工程网时间：2020-5-31 7:15:04

　　申请日2020.01.20

　　公开(公告)日2020.05.08

　　IPC分类号C02F9/14

　　摘要

　　本发明公开了一种资源再生型人工湿地系统，包括污水处理设备和设在其上方的人工湿地处理设备;污水处理设备包括依次相连的调节区、生化反应区、沉淀区和集水区，及设置在其上方的集气管道;生化反应区为设有生物填料的生化反应池;沉淀区包括斜管填料和集泥斗，集泥斗包括污泥回流泵，用于将污泥回流至生化反应区;集水区设有将污水泵入人工湿地处理设备的水泵;人工湿地处理设备包括布水槽、与布水槽相连的布水管道、与集气管道相连的布气管道、中间处理组件和出水池;中间处理组件从下至上依次包括防渗层、填料层和生态层。将污水处理设备的尾气收集，通入人工湿地处理设备，大幅提升对污染物的处理效能，占地面积大幅减小，降低投资运行成本。

　　权利要求书

　　1.一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，包括污水处理设备和人工湿地处理设备，所述的人工湿地处理设备设置在所述的污水处理设备的上方;

　　所述的污水处理设备包括依次相连的调节区、生化反应区、沉淀区和集水区，以及设置在污水处理设备上方的集气管道;所述的调节区用于均匀水量和水质，上端设有过滤框;所述的生化反应区为设有生物填料的生化反应池;所述的沉淀区包括斜管填料和集泥斗，用于对污水进行泥水分离，所述的集泥斗包括污泥回流泵，用于将污泥回流至生化反应区;所述的集水区设有水泵，用于将污水泵入人工湿地处理设备;

　　所述的人工湿地处理设备包括布水槽、布水管道、布气管道、中间处理组件和出水池;所述的布水管道与布水槽相连，所述的布气管道与集气管道相连;所述的中间处理组件从下至上依次包括防渗层、填料层和生态层，所述的布水管道和布气管道设置在所述的防渗层与填料层之间;所述的出水池与所述的生态层相连。

　　2.根据权利要求1所述的一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，所述的生化反应区采用的工艺为A2/O工艺、A/O工艺以及多级A/O工艺的一种。

　　3.根据权利要求1所述的一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，所述的生化反应池内设有生物填料，所述的生物填料为多孔高分子聚合物。

　　4.根据权利要求1所述的一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，所述的填料层从下至上依次包括第一填料层、第二填料层和第三填料层，第一填料层、第二填料层和第三填料层中填料的粒径依次减小。

　　5.根据权利要求4所述的一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，所述的填料为废弃生物质多孔填料。

　　6.根据权利要求1所述的一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，所述的填料层的厚度为0.6～1m。

　　7.根据权利要求1所述的一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，所述的布水槽与布水管路之间还设有阀门，阀门安装在阀门井内。

　　8.根据权利要求1所述的一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，所述的布水管道和布气管道上设有若干均布的小孔。

　　9.根据权利要求1所述的一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，所述的生态层包括水土层和植物种植层，所述的植物种植层种植水生植物。

　　10.根据权利要求9所述的一种资源再生型人工湿地系统，其特征在于，所述的水生植物包括香蒲、水葱、再力花、梭鱼草、旱伞草、美人蕉中的至少一种。

　　说明书

　　一种资源再生型人工湿地系统

　　技术领域

　　本发明涉及一种资源再生型人工湿地系统，属于环保技术领域。

　　背景技术

　　基于我国农村分布较广、农户居住分散的特点，我国农村水体污染呈现出污水排放量小、排放分散、氮磷等营养成分含量高、污水排放流量和有机负荷波动性大等特点。由于农村的基础设施建设严重不足，几乎没有系统的收集和输送生活污水的管道，同时由于农村农户操作管理能力较弱。因此，适宜于农村的分散式污水处理技术应该是一种投资低、能耗少、操作管理要求低且具有稳定高效的污染物去除效率的技术。

　　分散式生活污水处理是以技术先进的小型污水处理设施实现生活污水的就近处理与利用。近年来，各式各样的分散式污水处理设施应运而生。目前常规的处理技术有蚯蚓生态滤池、人工湿地处理系统、地下渗滤系统、一体化污水处理设备以及其组合工艺如厌氧—湿地组合工艺等。

　　(1)蚯蚓生态滤池

　　蚯蚓生态滤池是一种利用微生物、蚯蚓和基质等组成的人工生态系统处理生活污水的新技术，利用蚯蚓自身对污水、污泥分解吸收作用以及蠕动性等提高污水处理效能。蚯蚓生态滤池具有池容小、节能、易操作、维护管理方便等优点，但由于蚯蚓夏眠和冬眠的习性会造成阶段性出水不稳定。

　　(2)人工湿地处理系统

　　人工湿地处理系统是利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种综合生态系统，通过应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理以及结构与功能协调原则降解去除污染物，具有结构简单、投资少、易于维护和运行费用低、环境美化的特点，但还存在基质填料容易堵塞、低温处理效率低、占地面积大、处理负荷低等缺陷。

　　(3)地下渗滤系统

　　地下渗滤系统是一种人工强化的污水生态处理系统，污水进入后在重力和土壤毛细管理的作用下扩散运动，通过物理截留、物化吸附、化学沉淀、微生物降解、动植物作用等被净化。地下渗滤系统具有投资少、运行费用低、易于维护管理、不影响地面景观等特点，但对TN的去除效果不佳，需要再采取一定措施。

　　(4)一体化污水处理设备

　　一体化污水处理设备通过有效地整合各种水处理工艺来实现分散式污水的净化达标，采用的主体工艺以A/O(厌氧-好氧活性污泥法)工艺为主。随着污水处理要求的不断提高与多元化需求，MBR(膜生物反应器)工艺、SBR(序批式活性污泥法)工艺也作为主体工艺运用到一体化污水处理设备中。该设备维护简单，运行管理方便，具有稳定且较高的出水水质。但是一体化污水处理设备生化处理过程中产生的臭气会溢出空气中，产生异味，对周边环境造成影响，甚至可能影响周边居民正常生活。

　　(5)一体化污水处理设备-人工湿地组合工艺

　　一体化污水处理设备-人工湿地组合工艺是把经过一体化污水处理设备处理过的污水再通入人工湿地中进行深度处理的一种组合工艺，两者组合会更大程度地去除污染物，使出水水质达到更高的标准。但人工湿地需要圈地来建造，大大占用土地面积，同时一体化污水处理设备的臭气排放也没有得到解决，还是对自然环境有一定的不利影响。

　　发明内容

　　为解决上述技术问题，本发明提供一种资源再生型人工湿地系统，解决上述技术存在的缺陷，达到充分利用废弃物提升装置处理效能、降低运行成本、减少占地面积以及运行管理方便的目的。

　　本发明的第一个目的是提供一种资源再生型人工湿地系统，包括污水处理设备和人工湿地处理设备，所述的人工湿地处理设备设置在所述的污水处理设备的上方;

　　进一步地，所述的生化反应区采用的工艺为A2/O工艺、A/O工艺以及多级A/O工艺的一种。

　　进一步地，所述的生化反应池内设有生物填料，所述的填料为多孔高分子聚合物。

　　进一步地，所述的填料层从下至上依次包括第一填料层、第二填料层和第三填料层，第一填料层、第二填料层和第三填料层中填料的粒径依次减小。

　　进一步地，所述的填料为废弃生物质多孔填料。

　　进一步地，所述的填料层的厚度为0.6～1m。

　　进一步地，所述的布水槽与布水管路之间还设有阀门，阀门安装在阀门井内。

　　进一步地，所述的布水管道和布气管道上设有若干均布的小孔。

　　进一步地，所述的生态层包括水土层和植物种植层，所述的植物种植层种植水生植物。

　　进一步地，所述的水生植物包括香蒲、水葱、再力花、梭鱼草、旱伞草、美人蕉中的至少一种。

　　进一步地，所述的生态层中还包括动物。

　　本发明的有益效果：

　　1.将污水处理设备的尾气收集，通入人工湿地处理设备，大幅提升人工湿地系统对污染物的处理效能，相比传统湿地处理污染负荷大幅提高，占地面积大幅减小，可大大降低投资运行成本;