專利名稱：臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種污水處理裝置，具體的講，是指一種占地面積小，處理效率高，集
觀賞性為一體的臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置。
背景技術(shù)：
水作為人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，受污染日趨嚴(yán)重。近年來，隨著農(nóng)藥、化肥的大量使用以及農(nóng)田土壤氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失和面源污染問題，導(dǎo)致這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨著農(nóng)業(yè)灌溉徑流、地表徑流等進(jìn)入湖泊河流，引起了嚴(yán)重的水體富營(yíng)養(yǎng)化問題。由于水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，治理難度增大，至今還沒有建立起經(jīng)濟(jì)有效的治理技術(shù)。近年來，采用人工濕地處理技術(shù)處理富營(yíng)養(yǎng)化水體成為研究的熱點(diǎn)。人工濕地污水處理技術(shù)具有高效、簡(jiǎn)易、低耗能等許多優(yōu)點(diǎn)，正受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。該技術(shù)適合富營(yíng)養(yǎng)水體的污染控制特點(diǎn)，對(duì)于控制目前我國(guó)日益嚴(yán)重湖泊河流的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象具有重要意義。
近年來，人工濕地在我國(guó)已經(jīng)有了比較廣泛的應(yīng)用，人工濕地自問世以來，被廣泛用于TSS、NH4+-N、N03—-N、P043—、 C0D、B0D5、藻類以及重金屬等污染物的去除。目前，人工濕地建設(shè)存在兩個(gè)方面的問題，即僅重點(diǎn)考慮園林景觀建設(shè)的要求，植物配置較多的考慮了美學(xué)與景觀造型，而對(duì)水質(zhì)凈化效果方面的研究分析略有欠缺，或者是著重于水質(zhì)凈化效果，采用的植物配置類型單一，忽略了濕地應(yīng)有的景觀效果。因此，這此問題都對(duì)我們的研究工作提出了新的困難，即如何發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行合理的植物配置，使?jié)竦丶骖櫨坝^美感與經(jīng)濟(jì)有效的水質(zhì)凈化效果。 根據(jù)水流方向和動(dòng)力學(xué)劃分，人工濕地處理系統(tǒng)可以分為以下幾種類型(l)自由水面人工濕地處理系統(tǒng)；(2)人工潛流濕地處理系統(tǒng)；(3)垂直水流型人工濕地處理系統(tǒng)。自由水面流人工濕地處理系統(tǒng)具有工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是占地面積大，處理效果低。潛流人工濕地雖然比自由水面流人工濕地處理效果好，但是也存在對(duì)氮的去除不佳，使用周期短等的缺點(diǎn)。垂直水流人工濕地相對(duì)于前兩種濕地處理效果是最好的，但是具有基礎(chǔ)建設(shè)高昂，維護(hù)成本高等缺點(diǎn)在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中也比較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)以上的不足，提供一種新型實(shí)用的臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置。該裝置是對(duì)自由表面流人工濕地系統(tǒng)，人工潛流濕地處理系統(tǒng)和垂直水流型人工濕地處理系統(tǒng)的濃縮。結(jié)合了不同類型人工濕地特點(diǎn)的一種能夠提高污水處理效率和減少占地面積的臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置。 本發(fā)明的污水處理目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置，包括下行池和上行池，其特征在于整體由若干個(gè)單元組成；每個(gè)單元由相鄰的一個(gè)下行池和上行池組成，由一個(gè)隔板隔開而底部連通，下行池比上行池高，形成一級(jí)臺(tái)階；相鄰的兩個(gè)單元由一個(gè)擋板分隔開，上一個(gè)單元的上行池與下一個(gè)單元的下行池齊平；所述下行池和上行池內(nèi)從下往上依次填充基質(zhì)層和土層，在下行池的土層上鋪設(shè)配
3水管，在下行池和上行池的土層種植植物。 所述的配水管安裝在下行池土層上，在配水管的周圍都有小孔，水在經(jīng)過配水管后可以均勻的分配到下行池的各個(gè)點(diǎn)上。 所述的下行池比上行池高10-30cm，水流可以根據(jù)下行池的水壓力而排出上行池，進(jìn)而進(jìn)入下一個(gè)單元，使臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地裝置中污水的流動(dòng)完全可以不需要?jiǎng)恿Γ揽績(jī)沙刂械乃徊罴纯?。也正是由于下行池比上行池高，所以上行池的基質(zhì)層就比下行池低。本發(fā)明還可以再配水管上接入一個(gè)蓄水池；一方面可以使未經(jīng)處理的污水中的懸浮顆粒物沉降下來。其次可以減少管道堵塞的可能性。 所述的基質(zhì)層為礫石、碎石、煤渣、沙和田園土層。選擇這些基質(zhì)層的目的是一是通過基質(zhì)層的物理過濾就可以大量去除水體中的SS和COD ;二是基質(zhì)層為微生物的生長(zhǎng)提供了附著點(diǎn)；三是為固定植物?；|(zhì)顆粒大下在單元中的分布式從下往上依次減小。
所述的植物可以由茭白、菖蒲、香蒲、燈心草、玉嬋花、美人蕉和蘆葦中的一種或多種植物組成。目的是跟據(jù)不同植物對(duì)氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除效果的不同，選擇適當(dāng)?shù)拇钆涠_(dá)到最佳的去除效果。 所述的單元采用鋼筋混凝土或混磚砌成防滲漏池體結(jié)構(gòu)。也可以采用其他材料，只要耐用，且不滲漏即可。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特征和顯著優(yōu)點(diǎn)
1、可用于凈化富營(yíng)養(yǎng)化的湖水，實(shí)用性很強(qiáng)。 2、下行池中配水管的設(shè)計(jì)可以保證布水均勻，進(jìn)而提高處理效率。 3、整體結(jié)合了多種人工濕地類型，有效地減少占地面積和基建成本。 4、整體結(jié)合了多種人工濕地類型，以及下上行池的設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)了水體停留時(shí)間，進(jìn)
而提高了污水水體的處理效率。 5、本裝置水流可以完全不需要?jiǎng)恿?，有效降低維護(hù)費(fèi)用。 6、臺(tái)階式的設(shè)計(jì)，結(jié)合種植玉嬋花和美人蕉等水生植物，大大提高了臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地的觀賞性。


圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明裝置的單元結(jié)構(gòu)示意圖。
具體的實(shí)施方式 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下 實(shí)施例一 參見圖1和圖2，本臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置，包括下行池2和上行池3，其特征在于整體由若干個(gè)單元1組成；每個(gè)單元由相鄰的一個(gè)下行池2和上行池3組成，由一個(gè)隔板4隔開而底部連通，下行池2比上行池3高，形成一級(jí)臺(tái)階；相鄰的兩個(gè)單元1由一個(gè)擋板5分隔開，上一個(gè)單元1的上行池3與下一個(gè)單元1的下行池2齊平；所述下行池2和上行池3內(nèi)從下往上依次填充基質(zhì)層6和土層9，在下行池2的土層9上鋪設(shè)配水管7，在下行池2和上行池3的土層9種植植物8。 實(shí)施例二 參見圖1和圖2，本實(shí)施例與實(shí)施例一相同，特別之處是下行池2比上行池3高10-30cm，且下行池2中的基質(zhì)層6比比上行池3中的基質(zhì)層6也高10-30cm?；|(zhì)層6為礫石、碎石、煤渣、沙和田園土任一種或多種混合，目的是為了固定植物8，過濾污水和為微生物提供附著體?；|(zhì)層6顆粒的大小從下往上依次減小。植物8可以選茭白、菖蒲、香蒲、燈心草、玉嬋花、美人蕉和蘆葦中的一種或多種混雜種植。單元1整體采用鋼筋混凝土或混磚砌成防滲漏池體結(jié)構(gòu)。 下面以實(shí)施例說明本臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地裝置的構(gòu)造和技術(shù)要點(diǎn)。在每個(gè)單元1中，污水從配水管進(jìn)入，均勻?yàn)⑾?，?jīng)過植物8、土層9、下行池2中的基質(zhì)層6、上行池3中的基質(zhì)層6、土層9、植物8。水流形式依次是自由水面流、從上往下的垂直流、水平潛流、從下往上的垂直流、自由水面流，進(jìn)入下一個(gè)單元1后，再重復(fù)以上過程。
權(quán)利要求
一種臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置，包括下行池(2)和上行池(3)，其特征在于整體由若干個(gè)單元(1)組成；每個(gè)單元由相鄰的一個(gè)下行池(2)和上行池(3)組成，由一個(gè)隔板(4)隔開而底部連通，下行池(2)比上行池(3)高，形成一級(jí)臺(tái)階；相鄰的兩個(gè)單元(1)由一個(gè)擋板(5)分隔開，上一個(gè)單元(1)的上行池(3)與下一個(gè)單元(1)的下行池(2)齊平；所述下行池(2)和上行池(3)內(nèi)從下往上依次填充基質(zhì)層(6)和土層(9)，在下行池(2)的土層(9)上鋪設(shè)配水管(7)，在下行池(2)和上行池(3)的土層(9)種植植物(8)。
2. 按照權(quán)利要求1所述臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置，其特征在于所述每 一個(gè)單元(1)內(nèi)下行池(2)比上行(3)池高10cm-30cm。
3. 按照權(quán)利要求1所述臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置，其特征在于所述每 一個(gè)單元(1)內(nèi)下行池(2)基質(zhì)層(6)比上行池(3)的基質(zhì)層(6)要高10cm-30cm。
4. 按照權(quán)利要求1所述臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置，其特征在于所述的 基質(zhì)層(6)為礫石，碎石，煤渣，沙和田園土中的任一種或多種混合。
5. 按照權(quán)利要求1所述臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置，其特征在于所述 的植物(8)是茭白，菖蒲，香蒲，燈心草，玉嬋花，美人蕉和蘆葦中的一種或多種植物混雜種 植。
6. 按照權(quán)利要求l所述臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地裝置，其特征在于所述單元(1)采 用鋼筋混凝土或混磚砌成防滲漏池體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種臺(tái)階式復(fù)合垂直流人工濕地污水處理裝置。它包括下行池和上行池，其特征在于整體由若干個(gè)單元組成；每個(gè)單元由相鄰的一個(gè)下行池和上行池組成，由一個(gè)隔板隔開而底部連通，下行池比上行池高，形成一級(jí)臺(tái)階；相鄰的兩個(gè)單元由一個(gè)擋板分隔開，上一個(gè)單元的上行池與下一個(gè)單元的下行池齊平；所述下行池和上行池內(nèi)從下往上依次填充基質(zhì)層和土層，在下行池的土層上鋪設(shè)配水管，在下行池和上行池的土層種植植物。該裝置對(duì)修復(fù)水體具有適用范圍廣、修復(fù)效果好、基建成本小、管理和維護(hù)費(fèi)用低、以及觀賞性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F3/34GK101700932SQ20091019820
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者何池全, 張亞克, 張絢璇, 方焰星, 李美秀, 梁霞, 白勝, 詹躍武, 雷雁茹 申請(qǐng)人:上海大學(xué)