專利名稱：污水處理人工濕地系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種污水處理濕地系統(tǒng)。
背景技術：
目前，人工濕地已逐步應用于生活污水和工業(yè)廢水的深度處理，國家住房和城鄉(xiāng)建設部標準定額研究所2009年編制的編號RISN-TG006-2009的“人工濕地污水處理技術導則”(本文簡稱“導則”)對人工濕地的建設提出了基本原則和要求，本發(fā)明則是在遵守這些原則和要求的前提下針對“導則” 1-2. 1提出的人工濕地類型和第三部分人工濕地污水處理技術及實例缺陷和不足而設計的一種新型的污水處理人工濕地系統(tǒng)?！皩t”提出的人工濕地類型和技術所存在的不足1)表面流型人工濕地有惡臭和滋生蚊蠅現(xiàn)象，污染物去除效率低；2)水平潛流型人工濕地由覆蓋層、濾料層和防滲層組成，配置有進出水管、進水調節(jié)閥等裝置，結構復雜、易發(fā)生管道堵塞現(xiàn)象且建設投入較高；3)垂直流型人工濕地由覆蓋層、濾料層、過渡層、排水層和防滲層組成，在配備進出水管和進水調節(jié)閥的同時需要較大數(shù)量的穿孔配水管，垂直流型人工濕地建設施工量大、建筑材料需要量大，建設成本高；4)上述濕地都只能接受一級預處理后達到或接近二級水質的出水。

發(fā)明內容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種結構簡單、污染物去除效率高的污水處理人工濕地系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的污水處理人工濕地系統(tǒng)，包括潛流配水帶和淺地表潛流人工濕地，所述潛流配水帶中填充過濾物質，至少部分淺地表潛流人工濕地覆蓋潛流配水帶，所述淺地表潛流人工濕地為植物種植土層，所述淺地表潛流人工濕地水平或沿水流方向向下傾斜，潛流配水帶的延伸方向與淺地表潛流人工濕地水流方向垂直。進一步，還包括間歇漫流型人工濕地，所述間歇漫流型人工濕地連接于淺地表潛流人工濕地末端，所述間歇漫流型人工濕地水平設置。進一步，還包括滲漏人工濕地，所述滲漏人工濕地連接于間歇漫流型人工濕地末端，所述滲漏人工濕地的末端設置有水簾曝氧墻，所述水簾曝氧墻由濾水性材料構成。進一步，還包括截流導向溝和一級水質蓄水池，所述一級水質蓄水池入水口設置有砂濾井凈水裝置，所述截流導向溝設置在潛流配水帶末端2米外，并與有砂濾井凈水裝置的入水口連通。進一步，所述截流導向溝中填充碳渣類過濾材料，截流導向溝下為黏土層，截流導向溝上覆蓋植物種植土層。進一步，所述砂濾井凈水裝置包括砂濾井，砂濾井的入水管進口設置有纖維網(wǎng)，砂濾井的填充材料為石英精砂或超濾纖維膜。
進一步，還包括污水一級預處理裝置，所述包括污水一級預處理裝置包括、上滲關水井、虹吸排污井和/或溢水分流井，所述上滲關水井和虹吸排污井設置在污水引流管道的初始段，上滲關水井至少2級以上，末級上滲關水井后設置虹吸排污井，末級上滲關水井下部與虹吸排污井通過污水干路管連通，虹吸排污井通過虹吸管與溢水分流井的底部連通，所述溢水分流井、上滲關水井和虹吸排污井均包括井腔和頂蓋，污水干路管連通于溢水分流井井腔底部，在溢水分流井頂蓋下的井腔上設置有源污水引入管接口和水體溢出口， 所述潛流配水帶與水體溢出口連通，上滲關水井和虹吸排污井的頂蓋為滲水性頂蓋，所述溢水分流井為至少2級，溢水分流井之間通過污水干路管連通。進一步，還包括落差調節(jié)裝置，所述落差調節(jié)裝置包括污水沉淀井、沉淀轉移泵、 蓄水井、水泵和污水預處理過濾溝，所述污水沉淀井包括井腔和頂蓋，污水沉淀井井腔底部排污管通過沉淀轉移泵與后級溢水分流井連通，在污水沉淀井井腔頂蓋下設置有源污水匯入口、在污水沉淀井井腔上部設置有水體溢出口 ；污水預處理過濾溝與水體溢出口連通，污水預處理過濾溝與蓄水井連通，水泵的進水管與蓄水井連通，出水管與潛流配水帶或淺地表潛流人工濕地連通，沉淀轉移泵的進管與污水沉淀井井腔下部連通。進一步，溢水分流井井壁由弱滲水性充氣混凝土磚砌成，水體溢出口為小孔空心磚砌成，空心磚的水體溢出前后兩端口由纖維過濾網(wǎng)封口。進一步，還包括生物消化池，所述生物消化池通過污水干路管與末級溢水分流井底部連通。本發(fā)明的有益效果如下1)上滲關水井和虹吸排污井組合設置保證了后續(xù)排污干管不低于3次/日的污水間歇式滿管排放，從而有效防止排污干管的積污堵塞；2)將“溢水分流井”作為污水小流量一級處理裝置，對未處理的源污水在較短的水力停留時間內實施水、污分離的一級預處理，經(jīng)“溢水分流井”過濾分流的小流量出水通過 “潛流配水帶”以擴散滲流方式進入“淺地表潛流人工濕地”使污水處理回歸于可控的人工濕地生態(tài)平衡循環(huán)狀態(tài)；3) “淺地表潛流人工濕地”、“間歇漫流型人工濕地”利用滲水性較好的植物根系土層進行過水處理，其中無人工填充過濾層，結構簡單，造價低；4)本發(fā)明提出的“污水處理人工濕地系統(tǒng)”能有效利用污水流經(jīng)人工濕地對污水進行分散的淺地表潛流人工濕地處理，不僅適用小區(qū)源污水的生態(tài)循環(huán)處理，也適用于將城市污水管網(wǎng)中污水引流至城區(qū)綠地或市郊進行分散的人工濕地處理；5)水處理在淺地表層進行不僅提高了水的暴氧度同時也充分發(fā)揮了植被根系和微生物的水凈化作用；6) “間歇漫流型人工濕地”地表水的間歇漫流形式消除了滋生蚊蠅的可能；7)本發(fā)明均衡配水結構可有效提高人工濕地的水處理效率，大幅度降低單位水處理濕地的占地率，水處理質量可達到一(A)級標準；8)人工濕地處理后出水(包括部分雨水截流)儲存蓄水池循環(huán)使用實現(xiàn)污水零排放環(huán)保目標。


為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述圖1示出了污水處理人工濕地系統(tǒng)的平面結構示意圖；圖2示出了污水處理人工濕地系統(tǒng)的坡地結構剖面示意圖；圖3示出了潛流配水帶平面示意圖；圖4示出了潛流配水帶剖面結構示意圖；圖5示出了落差調節(jié)裝置的結構示意圖；圖6示出了砂濾井凈水裝置的結構示意圖；圖7示出了污水一級預處理裝置的結構示意圖。
具體實施例方式以下將對發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。參見圖1、圖2、圖7，本實施例污水處理人工濕地系統(tǒng)，包括污水干路管1、源污水引入管2、溢水分流井3、潛流配水帶4、污水沉淀井5、沉淀轉移泵6、沉淀泵出管7、二級水質蓄水井8、水泵9、水泵出水管10、截流導向溝11、一級水質蓄水池12、淺地表潛流人工濕地13、間歇漫流型人工濕地14、滲漏人工濕地15、水簾暴氧墻16、一級處理過濾溝17、砂濾井凈水裝置18和生物消化池19、上滲關水井25和虹吸排污井26。參見圖1、圖2、圖7，為了加強污水處理人工濕地系統(tǒng)的應用范圍，使其可以直接對生活污水進行處理，可以設置污水一級預處理裝置，所述污水一級預處理裝置包括上滲關水井25、虹吸排污井26、溢水分流井3，上滲關水井25和虹吸排污井26設置在污水引流干路管道的初始段，上滲關水井至少2級以上(圖中只示出一級)，多級上滲關水井依次通過污水干路管1連通，末級上滲關水井25后設置虹吸排污井26，末級上滲關水井25下部與虹吸排污井26通過污水干路管1連通，虹吸排污井25底部通過虹吸管28與第一級溢水分流井3的底部連通，虹吸排污井25的位置高于第一級溢水分流井3，虹吸管28的虹吸點29 與虹吸排污井26的頂蓋27高度平齊，上滲關水井25和虹吸排污井26結構基本相同，包括井腔和頂蓋，所述上滲關水井25和虹吸排污井26的井腔壁均采用不透水磚砌筑，頂蓋采用弱滲水性充氣混凝土磚蓋封，上覆蓋種植土，所述溢水分流井包括井腔和頂蓋，污水干路管連通于溢水分流井井腔底部，在溢水分流井頂蓋下的井腔上設置有源污水引入管接口和水體溢出口，所述潛流配水帶與水體溢出口連通，所述溢水分流井為至少2級，溢水分流井之間通過污水干路管連通，為達到最佳節(jié)能效果，上滲關水井級數(shù)的設置以進入虹吸排污井污水確定，進入虹吸排污井污水的峰值流量應大于虹吸排污井虹吸觸發(fā)點3次/日以上；所述溢水分流井3至少兩級，各級溢水分流井3底部依次由污水干路管1連通，末級溢水分流井3的底部與污水沉淀井5底部連通，所述溢水分流井3包括井腔和頂蓋，污水干路管1連通于溢水分流井井腔底部，在溢水分流井頂蓋下的井腔上設置有源污水引入管2接口和水體溢出口 20，每一個溢水分流井3有源污水引入管引入過流量大于污水干路管的排放過流量，從而保證當引入過流量大于排放過流量時水體溢出口 20有水體溢流于潛流配水帶4。所述潛流配水帶4即水處理濕地的入水帶，如圖3、圖4所示，潛流配水帶4由碳渣或低密度充氣混凝土等建筑碎渣類吸附力強、滲水性好的物質填充，潛流配水帶4的延伸方向與淺地表潛流人工濕地13的水流方向垂直，潛流配水帶4內的過濾物沿自身的水流方向厚度變小，填充物粒度直徑沿水流方向逐漸減小，潛流配水帶4在水體溢出口 20的出口處厚度以400mm為宜，末端200mm即可，潛流配水帶4下方為土層，上方為10-20cm厚度的植被種植土層，在離開潛流配水帶4末端2米外設置截流導向溝11。所述截流導向溝11即水處理濕地的集水溝，截流導向溝11內填充碳渣類吸附力強、滲水性好的物質，截流導向溝11下方為粘土層，上方為10-20cm厚度的植被種植土層， 截流導向溝11通入一級水質蓄水池12前的砂濾井凈水裝置18。圖2、圖6所示，所述砂濾井凈水裝置18即水處理濕地出水進入一級水質蓄水池 12前的終端的精細凈化處理裝置，所述砂濾井凈水裝置包括砂濾井井腔，砂濾井井腔的入水管22的進口設置有纖維網(wǎng)21，進水管22上設置有水管閥23，水管閥23在需要置換清洗砂濾井24內過濾砂時使用，砂濾井24填料采用潔凈的石英精砂或超濾纖維膜。圖2所示，所述淺地表潛流人工濕地13與潛流配水帶4相連，由于淺地表潛流人工濕地13為植被種植土層，其透水滲流性能遠低于潛流配水帶4，故而潛流配水帶4內的潛流水在淺地表潛流人工濕地13的阻擋下向潛流配水帶4的兩端流動形成潛流水向淺地表潛流人工濕地13的滲流和浸潤配水，潛流水在淺地表潛流人工濕地13的滲流和浸潤狀態(tài)隨潛流配水帶4的過流量變化；圖2所示，所述間歇漫流型人工濕地14、滲漏人工濕地15為水平濕地，如圖2所示，間歇漫流型人工濕地14末端連接滲漏人工濕地15，滲漏人工濕地15末端用有一定透水率的充氣混凝土磚砌成水簾暴氧墻16，水簾暴氧墻16內側植被種植土層下為砂土層，當間歇漫流型人工濕地14進水量大于滲漏人工濕地15末端的水簾暴氧墻16的滲水量時，間歇漫流型人工濕地14水位上升并漫出地表，翻過水簾暴氧墻16時形成翻水暴氧水簾，當間歇漫流型人工濕地14進水量小于水簾暴氧墻16的滲水量時，間歇漫流型人工濕地14水位下降，出水通過滲漏人工濕地15滲透過水簾暴氧墻，故而間歇漫流型人工濕地14處于漫流和潛流交替運行狀態(tài)。如圖1、圖2所示，人工濕地出水由截流導向溝11引流于砂濾井裝置18處理后進入一級水質蓄水池12 ；圖2、圖5所示污水沉淀井5與沉淀轉移泵6、蓄水井8、水泵9、水泵出水管10、污水預處理過濾溝17等組成人工濕地落差的落差調節(jié)裝置；所述污水沉淀井5是一種變形的溢水分流井，除了沒有下一級的溢水分流井與其連通，其大體結構與溢水分流井相同，包括井腔和頂蓋，污水沉淀井井腔底部通過污水干路管1與末級溢水分流井連通，在污水沉淀井頂蓋下的井腔上設置有源污水引入管2接口和水體溢出口 20。污水預處理過濾溝17與污水沉淀井5的水體溢出口 20連通，污水預處理過濾溝 17與蓄水井8連通，水泵9的進水管與蓄水井8連通，出水管與無水源的潛流配水帶或淺地表潛流人工濕地連通，沉淀轉移泵6的進管與污水沉淀井5井腔下部連通，所述污水沉淀井5井腔污水水體由水體溢出口 20溢流入污水預處理過濾溝17進行污水一級預處理，處理后水進入蓄水井8，蓄水井8內蓄水由水泵9定時泵吸至無水源的人工濕地處理。水泵9 停運期間蓄水井8內蓄水經(jīng)與污水預處理過濾溝17連接的潛流配水帶4滲流于淺地表潛流人工濕地13潛流處理。所述污水沉淀井5井腔內污水沉淀利用沉淀轉移泵6經(jīng)沉淀泵出管7泵移至生物
6消化池19處理或泵移至溢水分流井3繼續(xù)進行污水的溢水分流。所述人工濕地落差調節(jié)裝置能夠修正污水在人工濕地的處理過程的流動落差。所述溢水分流井3、污水沉淀井5、蓄水井8的井腔壁均采用弱透水性充氣混凝土磚砌筑，所述水體溢出口 20均采用小孔空心磚砌筑，所述水體溢出口小孔空心磚兩端口用纖維網(wǎng)21包封。所述沉淀轉移泵6、水泵9的運行均利用定時器進行定時、定量控制從而達到高效、低能耗的運行要求。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于潛流配水帶和淺地表潛流人工濕地，所述潛流配水帶中填充過濾物質，至少部分淺地表潛流人工濕地覆蓋潛流配水帶，所述淺地表潛流人工濕地為植物種植土層，所述淺地表潛流人工濕地沿水流方向向下傾斜，潛流配水帶的延伸方向與淺地表潛流人工濕地水流方向垂直。
2.如權利要求1所述的污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于還包括間歇漫流型人工濕地，所述間歇漫流型人工濕地連接于淺地表潛流人工濕地末端，所述間歇漫流型人工濕地水平設置。
3.如權利要求2所述的污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于還包括滲漏人工濕地，所述滲漏人工濕地連接于間歇漫流型人工濕地末端，所述滲漏人工濕地的末端設置有水簾曝氧墻，所述水簾曝氧墻由濾水性材料構成。
4.如權利要求3所述的污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于還包括截流導向溝和一級水質蓄水池，所述一級水質蓄水池入水口設置有砂濾井凈水裝置，所述截流導向溝設置在潛流配水帶末端2米外，并與有砂濾井凈水裝置的入水口連通。
5.如權利要求4所述的污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述截流導向溝中填充碳渣，截流導向溝下為黏土層，截流導向溝上覆蓋植物種植土層。
6.如權利要求4所述的污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述砂濾井凈水裝置包括砂濾井，砂濾井的入水管進口設置有纖維網(wǎng)，砂濾井的填充材料為石英精砂或超濾纖維膜。
7.如權利要求1至6中任一項所述的污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于還包括污水一級預處理裝置，所述包括污水一級預處理裝置包括、上滲關水井、虹吸排污井和/或溢水分流井，所述上滲關水井和虹吸排污井設置在污水引流管道的初始段，上滲關水井至少2 級以上，末級上滲關水井后設置虹吸排污井，末級上滲關水井下部與虹吸排污井通過污水干路管連通，虹吸排污井通過虹吸管與溢水分流井的底部連通，所述溢水分流井、上滲關水井和虹吸排污井均包括井腔和頂蓋，污水干路管連通于溢水分流井井腔底部，在溢水分流井頂蓋下的井腔上設置有源污水引入管接口和水體溢出口，所述潛流配水帶與水體溢出口連通，上滲關水井和虹吸排污井的頂蓋為滲水性頂蓋，所述溢水分流井為至少2級，溢水分流井之間通過污水干路管連通。
8.如權利要求7所述的污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于所述上滲關水井的級數(shù)使進入虹吸排污井污水的峰值流量大于虹吸排污井虹吸觸發(fā)點3次/日以上。
9.如權利要求8所述的污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于還包括落差調節(jié)裝置，所述落差調節(jié)裝置包括污水沉淀井、沉淀轉移泵、蓄水井、水泵和污水預處理過濾溝，所述污水沉淀井包括井腔和頂蓋，污水沉淀井井腔底部通過污水干路管與末級溢水分流井連通， 在污水沉淀井井腔頂蓋下設置有源污水匯入口、在污水沉淀井井腔上部設置有水體溢出口 ；污水預處理過濾溝與水體溢出口連通，污水預處理過濾溝與蓄水井連通，水泵的進水管與蓄水井連通，出水管與潛流配水帶或淺地表潛流人工濕地連通，沉淀轉移泵的進管與污水沉淀井井腔下部連通。
10.如權利要求9所述的污水處理人工濕地系統(tǒng)，其特征在于還包括生物消化池，所述生物消化池通過污水干路管與末級溢水分流井底部連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種結構簡單、污染物去除效率高的污水處理人工濕地系統(tǒng)，包括潛流配水帶和淺地表潛流人工濕地，所述潛流配水帶中填充過濾物質，至少部分淺地表潛流人工濕地覆蓋潛流配水帶，所述淺地表潛流人工濕地為植物種植土層，所述淺地表潛流人工濕地沿水流方向向下傾斜，潛流配水帶的延伸方向與淺地表潛流人工濕地水流方向垂直，還可設置一級預處理裝置。本發(fā)明公開的污水處理人工濕地系統(tǒng)可實現(xiàn)污水預處理和污水精細處理，在占地少、建設投入低、維護費用低、綠化地利用率高、雨水截流率高、低能耗的前提下，能廣泛適用山地、平原地區(qū)對源污水進行生態(tài)循環(huán)方式的零排放處理，處理后的最高水質可達到一A級標準。
文檔編號C02F3/32GK102351317SQ20111026778
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權日2011年9月9日
發(fā)明者楊欣 申請人:楊欣