高效脱氮人工湿地污水处理系统的制作方法

1.本实用新型属于污水处理技术领域，尤其涉及一种高效脱氮人工湿地污水处理系统。


背景技术：

2.当前我国水污染严重，水环境状况不容乐观，水污染整治面临巨大的挑战。人工湿地技术通过模拟天然湿地，是一种可用于污染水体的直接处理及深度处理技术，具有非常广阔的前景。而传统人工湿地技术的脱氮效果一直不太理想，在一定程度上制约着人工湿地的推广。为此，我们发明了一种高效脱氮人工湿地污水处理系统，以解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种高效脱氮人工湿地污水处理系统，旨在解决现有技术中湿地污水处理中脱氮效果差的技术问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
5.一种高效脱氮人工湿地污水处理系统，包括曝气组件、内部容纳基质填料的人工湿地床体，所述人工湿地床体的一端设有进水组件、另一端设有出水组件，所述基质填料内垂直设有隔离组件，用于将基质填料隔离为多级湿地、并使污水在基质填料内形成潜流；所述曝气组件用于向流经基质填料的污水中增氧；所述基质填料内栽种湿生植物。
6.优选的，所述人工湿地床体包括底板及其四周的挡墙，所述隔离组件包括若干个间隔并列设置的隔离板，若干个隔离板高低交错设置，相邻隔离板交错距离底板及基质填料的液面之间设有间隙，用于使流经基质填料的污水交替流过相邻隔离板的底部及顶部。
7.优选的，所述隔离板为三个，由左至右依次并列为第一级隔板、第二级隔板及第三级隔板，所述第一级隔板及第三级隔板的底部与底板间设有间隙，所述第一级隔板及第三级隔板的顶部突出基质填料的液面；所述第二级隔板的顶部低于基质填料的液面，所述第二级隔板的底部与底板抵接；三个隔离板用于将人工湿地床体分隔为第一级湿地、第二级湿地、第三级湿地、第四级湿地。
8.优选的，所述进水组件包括进水管及布水管，所述进水管搭设于左侧挡墙的顶部，所述布水管与进水管连通、且埋设于挡墙里侧的基质填料内；所述布水管的侧壁上设有若干个出水孔。
9.优选的，所述出水组件包括集水管和出水管，所述集水管埋设于挡墙里侧的基质填料内，所述出水管的一端与集水管连通、另一端贯穿右侧挡墙延伸至挡墙外侧，所述集水管的侧壁上设有若干个进水孔。
10.优选的，所述曝气组件包括增氧曝气机、进气管和微孔曝气管，所述增氧曝气机通过进气管与微孔曝气管相连，所述微孔曝气管的侧壁上设有若干个出气孔；所述微孔曝气管为两根、且并联在进气管上，一根微孔曝气管置于布水管内，另一根微孔曝气管设置于第二级隔板的顶部、且置于基质填料的液面下方。
11.优选的，所述挡墙为m7.5浆砌红砖墙体，所述底板为c15混凝土垫层；所述挡墙的外表面设有面层，所述面层采用m10水泥砂浆抹面而成。
12.优选的，所述c15混凝土垫层的厚度为100mm，所述面层的厚度为20mm；所述隔离板的厚度为25mm，所述第一级隔板及第三级隔板的底部与底板间距、第二级隔板顶部距离液面的高度均为100mm。
13.优选的，所述基质填料为0.2mm-50mm粒径的石英砂。
14.优选的，所述湿生植物为美人蕉、梭鱼草、再力花、芦苇、芦竹、菖蒲、香蒲、茭白中的至少一种。
15.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过在基质填料内垂直设置隔离组件，能够将基质填料隔离为多级湿地，可使污水在基质填料内形成潜流，利用曝气组件对流经基质填料的污水增氧，强化了曝气人工湿地的好氧和厌氧过程，显著增强了人工湿地系统硝化反硝化作用的脱氮效果，从而实现污染物的高效去除，大大提高了人工湿地系统的净化能力。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
17.图1是本实用新型实施例提供的一种高效脱氮人工湿地污水处理系统的主视图；
18.图2是图1中人工湿地床体的俯视图；
19.图中：1、进水管；2、布水管；3、微孔曝气管；4、挡墙；5、底板；6、隔离板；7、基质填料；8、集水管；9、出水管；10、湿生植物；11、面层；12、增氧曝气机，13-人工湿地床体，14-进气管；71-第一级湿地，72-第二级湿地，73-第三级湿地，74-第四级湿地。
具体实施方式
20.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.参见图1，本实用新型提供的一种高效脱氮人工湿地污水处理系统，包括曝气组件、内部容纳基质填料7的人工湿地床体13，所述人工湿地床体13的一端设有进水组件、另一端设有出水组件，所述基质填料7内垂直设有隔离组件，用于将基质填料7隔离为多级湿地、并使污水在基质填料7内形成潜流；所述曝气组件用于向流经基质填料7的污水中增氧，强化了曝气人工湿地的好氧和厌氧过程，显著增强了人工湿地系统硝化反硝化作用的脱氮效果，从而实现污染物的高效去除，大大提高了人工湿地系统的净化能力；所述基质填料7内栽种湿生植物10。采用该方案能够通过植物吸收、微生物的积累及基质填料的物理化学等三方面协同作用，来实现对污水中氮的去除。
22.在本实用新型的一个具体实施例中，如图1所示，所述人工湿地床体13包括底板5及其四周的挡墙4，所述隔离组件包括若干个间隔并列设置的隔离板6，若干个隔离板6高低交错设置，相邻隔离板6交错距离底板5及基质填料7的液面之间设有间隙，用于使流经基质填料7的污水交替流过相邻隔离板6的底部及顶部。具体制作时，底板5及挡墙4均采用防水
材料制作，能够避免污水外溢。该结构中的隔离板采用折流式设计，能够在有限的人工湿地床体内，增加污水流经长度。
23.如图1、2所示，在具体设计，所述隔离板6为三个，由左至右依次并列为第一级隔板61、第二级隔板62及第三级隔板63，所述第一级隔板61及第三级隔板63的底部与底板5间设有间隙，所述第一级隔板61及第三级隔板63的顶部突出基质填料7的液面；所述第二级隔板62的顶部低于基质填料7的液面，所述第二级隔板62的底部与底板5抵接；三个隔离板6用于将人工湿地床体13分隔为第一级湿地71、第二级湿地72、第三级湿地73、第四级湿地74。采用折流板式设计的隔离板，可使污水依次经过第一级隔板的底部、第二级隔板62的顶部及第三级隔板63的底部，实现污水由左至右起伏流动，延长了污水在人工湿地床体内的路径。
24.在本实用新型的一个具体实施例中，如图2所示，所述进水组件包括进水管1及布水管2，所述进水管1搭设于左侧挡墙4的顶部，所述布水管2与进水管1连通、且埋设于挡墙4里侧的基质填料7内；所述布水管2的侧壁上设有若干个出水孔。另外，所述出水组件包括集水管8和出水管9，所述集水管8埋设于挡墙4里侧的基质填料7内，所述出水管9的一端与集水管8连通、另一端贯穿右侧挡墙4延伸至挡墙外侧，所述集水管8的侧壁上设有若干个进水孔。采用该结构可使污水均匀进入基质填料内，折返流经基质填料净化处理后再经集水管汇流至出水管排出。图中粗实线箭头表示污水流动方向。
25.在本实用新型的一个具体实施例中，如图1所示，所述曝气组件包括增氧曝气机12、进气管14和微孔曝气管3，所述增氧曝气机12通过进气管14与微孔曝气管3相连，所述微孔曝气管3的侧壁上设有若干个出气孔；所述微孔曝气管3为两根、且并联在进气管14上，一根微孔曝气管3置于布水管2内，另一根微孔曝气管3设置于第二级隔板62的顶部、且置于基质填料7的液面下方。通过置于布水管2内的微孔曝气管3可均匀向污水内增氧曝气后进入基质填料，污水流经第一级湿地71及第二级湿地72后，再经第二级隔板62顶部的微孔曝气管3进一步向污水内增氧曝气，再接着流经第三级湿地73及第四级湿地74，最后排出系统，实现高效的污水净化。该结构采用精巧的微量增氧系统设计，在保证曝气增氧效果的同时，与通常的曝气方式相比，能够大大节省材料和空间，且耗电量小，大大降低了建设成本和运营成本。
26.具体施工时，所述挡墙4为m7.5浆砌红砖墙体，所述底板5为c15混凝土垫层；所述挡墙4的外表面设有面层11，所述面层11采用m10水泥砂浆抹面而成。其中，所述c15混凝土垫层的厚度为100mm，所述面层11的厚度为20mm；所述隔离板6的厚度为25mm，所述第一级隔板61及第三级隔板63的底部与底板5间距、第二级隔板顶部距离液面的高度均为100mm；所述基质填料7为0.2mm-50mm粒径的石英砂；微孔曝气管3的管径为10mm。
27.具体实施时，所述湿生植物10为美人蕉、梭鱼草、再力花、芦苇、芦竹、菖蒲、香蒲、茭白等其中一种或几种。
28.本实用新型的应用过程如下：污水通过进水管1进入横向的布水管2，经微孔曝气管3曝气增氧后由布水管2上出水孔水平均匀布水入人工湿地床体13，自左向右的污水通过第一级湿地71，从第一级隔板61下部流入到第二级湿地72，完成好氧-缺氧-厌氧的反应过程；之后污水经过第二级隔板62的顶部微孔曝气管3，再一次进行曝气增氧后流入第三级湿地73，从第三级隔板63下部流入第四级湿地74，再次进行好氧-缺氧-厌氧的反应，最后汇总至集水管8从出水管9排出，实现高效的污水净化。
29.综上所述，本实用新型具有结构简单紧凑、脱氮效果好的优点，本实用新型隔离板采用折流板式设计和巧妙的微量增氧设计，延长了污水在基质填料内的路径，强化了曝气人工湿地的好氧和厌氧过程，显著增强了人工湿地系统硝化反硝化作用的脱氮效果，从而实现污染物的高效去除，大大提高了人工湿地系统的净化能力。本实用新型在不增加人工湿地床体占地面积的前提下，通过折流板式设计的隔离板来延长污水路径，节约土地，节省投资；另一方面，通过在布水管内及第二隔板顶部布置微孔曝气管的巧妙设计，通过精巧的微量增氧设计，在保证曝气增氧效果的同时，与通常的曝气方式相比，能够大大节省材料和空间，且耗电量小，大大降低了建设成本和运营成本，加强氮的去除效果，污水净化效果好。
30.在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受上面公开的具体实施例的限制。