一種用于低污染水處理的階梯式復(fù)合人工濕地裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于環(huán)境工程污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種用于低污染水處理的階梯式復(fù)合人工濕地裝置。該裝置包括高位配水槽、一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地、三級潛流式人工濕地和厭氧集水池。其中高位配水槽為頂端封口的空腔體，腔體內(nèi)鋪設(shè)填料，靠近底部有集水管網(wǎng)；一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地表層種有生態(tài)植物，內(nèi)層鋪設(shè)基質(zhì)和填料，底層設(shè)有集水管網(wǎng)；厭氧集水池為地下設(shè)施，頂端加蓋，內(nèi)層鋪設(shè)軟性填料。本發(fā)明的有益效果在于：其去污效率高，占地面積、建設(shè)成本低，后期管理費用低、操作簡單，適合于農(nóng)村生活污水、低污染水的處理。
【專利說明】一種用于低污染水處理的階梯式復(fù)合人工濕地裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境工程污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種一種用于低污染水處理的階梯式復(fù)合人工濕地裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)村生活污水是面源污染的重要組成部分，其主要含有有機代謝廢物、某些動物性、植物性食物殘渣和生理排泄(尿、糞)物等，還含有大量非病原微生物和少量能引起人類傳染病的病原微生物。由于農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)的滯后，大量沒有經(jīng)過處理的生活污水直接排入溝渠、河流，最終進(jìn)入湖泊等受納水體，加劇了水環(huán)境的污染，?？紤]到農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和管理水平現(xiàn)狀，農(nóng)村生活污水的治理不能走大中城市污水處理的技術(shù)路線。因此，因地制宜選擇合適、低投資、方便管理的污水處理工藝顯得格外重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種階梯式復(fù)合人工濕地裝置，其去污效率高，占地面積、建設(shè)成本低，后期管理費用低、操作簡單，適合于農(nóng)村生活污水、低污染水的處理。
[0004]本發(fā)明提供一種用于低污染水處理的階梯式復(fù)合人工濕地裝置，包括高位配水槽、一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地、三級潛流式人工濕地和厭氧集水池；所述高位配水槽、一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地依次交錯設(shè)置，且空間位置的高度依次遞減，形成階梯結(jié)構(gòu)；所述厭氧集水池位于地下，其上方設(shè)置配電柜，內(nèi)部設(shè)置提升泵，配電柜通過控制提升泵將污水從厭氧集水池輸送到高位配水槽中；其中:
所述高位配水槽為頂端封口的空腔體，其底部上方鋪設(shè)有集水管網(wǎng)，頂蓋上設(shè)有檢查口和排泥管，頂蓋下方設(shè)有溢流管；其腔體內(nèi)從下到上依次鋪設(shè)礫石層、卵石和載鐵陶粒；所述一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地為頂端開口的腔體結(jié)構(gòu)，所述腔體上方設(shè)有布水管網(wǎng)，底部上方設(shè)有集水管網(wǎng)；階梯結(jié)構(gòu)中下階腔體內(nèi)的布水管網(wǎng)和上階腔體內(nèi)的集水管網(wǎng)通過連接管道相連，三級潛流式人工濕地腔體內(nèi)的集水管網(wǎng)和排水管相連；所述一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地的腔體內(nèi)鋪設(shè)不同填料，其中:
所述一級垂直流人工濕地的腔體內(nèi)從下到上依次鋪設(shè)礫石、卵石和土壤滲濾層，土壤滲濾層上種有生態(tài)植物；
所述二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地的腔體內(nèi)從下到上依次鋪設(shè)礫石、卵石、載鐵陶粒、土工布層和土地滲濾層；所述土地滲濾層上種有生態(tài)植物。
[0005] 本發(fā)明中，所述一級垂直流人工濕地上端與高位配水槽底部高度相持平；二級復(fù)合垂直流人工濕地頂部低于一級垂直流人工濕地的底部；三級潛流式人工濕地的頂部與二級復(fù)合垂直流人工濕地的中部持平。[0006]本發(fā)明中，所述高位配水槽、一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地中的集水管位于底部上方5~IOcm處。
[0007]本發(fā)明中，所述一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地的土地滲濾層通過在當(dāng)?shù)赝寥乐刑砑拥練ず弯從┖钾S富的有機物及細(xì)沙獲得。
[0008]本發(fā)明中，在所述土壤滲濾層中加入蚯蚓。
[0009]本發(fā)明中，所述三級潛流式人工濕地的腔體內(nèi)最底端還鋪設(shè)有10~15cm的黏土層，夯實，同時底端具有傾向出水端1%的坡度。
[0010]本發(fā)明中，所述厭氧集水池為頂端封口的空腔體，其頂蓋設(shè)有檢查口，腔體內(nèi)鋪設(shè)有軟性填料。
[0011]本發(fā)明中，所述的高位配水槽、一級垂直流人工濕地的布水管網(wǎng)、二級復(fù)合垂直流人工濕地、三級潛流式人工濕地之間通過布置集水管網(wǎng)、布水管網(wǎng)，并通過連接管道相連，形成降流的操作方式，能有效減少建設(shè)成本，防止管道堵塞。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、采用水流垂直流經(jīng)各濾料層，添加蚯蚓防止土壤堵塞的方式，有效的增加了水體與濾料層的接觸面積，增進(jìn)污水的富氧，有利于污水的凈化；在增加水體與濾料接觸面積的同時，提高了污水處理設(shè)施的表面負(fù)荷使之達(dá)到1.5m3 (m2d)，有效的減少了噸水占地面積。
[0013]2、充分的利用了當(dāng)?shù)赝寥?，植被資源，減少了建設(shè)成本和后期運營成本。
[0014]3、利用生態(tài)的方法，采用卵石，礫石，載鐵陶粒等生態(tài)材料，無二次污染，脫氮除磷效果好，操作簡單，后期管理成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的階梯式復(fù)合人工濕地裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中標(biāo)號:1-高位配水槽，2-—級垂直流人工濕地，3-二級復(fù)合垂直流人工濕地，4為三級潛流式人工濕地，5為厭氧集水池。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
[0018]本實施例中提供的一種用于低污染水處理的階梯式復(fù)合人工濕地裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示；其包括高位配水槽1、一級垂直流人工濕地2、二級復(fù)合垂直流人工濕地3、三級潛流式人工濕地4和厭氧集水池5 ;高位配水槽1、一級垂直流人工濕地2、二級復(fù)合垂直流人工濕地3和三級潛流式人工濕地4依次交錯設(shè)置，且空間位置的高度依次遞減，形成階梯結(jié)構(gòu)；厭氧集水池5位于地下，其上方設(shè)置配電柜，內(nèi)部設(shè)置提升泵，配電柜通過控制提升泵將污水從厭氧集水池5輸送到高位配水槽I中；
高位配水槽I為頂端封口的空腔體，其底部上方鋪設(shè)有集水管網(wǎng)，頂蓋上設(shè)有檢查口和排泥管，頂蓋下方設(shè)有溢流管；其腔體內(nèi)從下到上依次鋪設(shè)礫石層、卵石和載鐵陶粒；一級垂直流人工濕地2、二級復(fù)合垂直流人工濕地3和三級潛流式人工濕地3為頂端開口的腔體結(jié)構(gòu)，其腔體上方設(shè)有布水管網(wǎng)，底部上方設(shè)有集水管網(wǎng)；階梯結(jié)構(gòu)中下階腔體內(nèi)的布水管網(wǎng)和上階腔體內(nèi)的集水管網(wǎng)通過連接管道相連，三級潛流式人工濕地3腔體內(nèi)的集水管網(wǎng)和排水管相連。[0019]本實施例中，采用的上述階梯式復(fù)合人工濕地裝置的具體技術(shù)參數(shù)如下:
高位配水槽1:尺寸(內(nèi)徑):7mXlmXlm ;載鐵陶粒:粒徑為2~4cm，鋪設(shè)厚度為40cm ;卵石:粒徑4~6cm,鋪設(shè)厚度為20cm ;碌石:粒徑2~4cm,鋪設(shè)厚度為20cm。
[0020]一級垂直流人工濕地2:尺寸(內(nèi)徑):7mXlmXl.5m ;表層植物:當(dāng)?shù)爻Ｒ姷奶J葦和菖蒲，；土壤滲濾層厚度為30cm ;卵石:粒徑recm，鋪設(shè)厚度為20cm ;礫石:粒徑2~4cm，鋪設(shè)厚度為40cm。
[0021]二級復(fù)合垂直流人工濕地3:尺寸(內(nèi)徑):7mXlmX2m;表層植物:當(dāng)?shù)爻Ｒ姷奶J葦和菖蒲；土壤滲濾層厚度為35cm ;載鐵陶粒:粒徑為2~4cm，鋪設(shè)厚度為50cm ;卵石:粒徑recm，鋪設(shè)厚度為15cm ;礫石:粒徑2~4cm，鋪設(shè)厚度為50cm ;土壤滲濾層與載鐵陶粒之間鋪設(shè)一層透水土工布。
[0022]三級潛流式人工濕地4:尺寸(內(nèi)徑):7mX2mX2m;表層植物:當(dāng)?shù)爻Ｒ姷奶J葦和菖蒲；土壤滲濾層厚度為25cm ;載鐵陶粒:粒徑為2~4cm，鋪設(shè)厚度為40cm ;卵石:粒徑recm，鋪設(shè)厚度為IOcm ;礫石:粒徑2~4cm，鋪設(shè)厚度為40cm ;土壤滲濾層與載鐵陶粒之間鋪設(shè)一層透水土工布。
[0023]厭氧集水池5:水利停留時間為24h ;尺寸(內(nèi)徑)6.5mX2mX Im ；
裝置占地面積50m2，裝置表面負(fù)荷約為1.5m3/ (m2d)。
[0024]本發(fā)明 利用上述階梯式垂直流人工濕地裝置，可用于處理5~100噸/日的低污染水。具體過程如下:
1、通過污水管網(wǎng)將污水收集后經(jīng)過格柵等初步處理后進(jìn)入?yún)捬跫? ;集水池內(nèi)的提升泵，通過輸水管道將污水輸入高位配水槽I中，配電柜控制提升泵的運行。
[0025]2、污水到達(dá)高位配水槽I后，通過三層填料，載鐵陶粒，卵石和礫石，處理后 的污水通過集水管網(wǎng)進(jìn)入一級垂直流人工濕地2。
[0026]3、從高位配水槽I的集水管網(wǎng)收集的污水通過一級垂直流人工濕地2的布水管 網(wǎng)，垂直流經(jīng)植被帶和各濾料層；再通過一級垂直流人工濕地2底部的集水管網(wǎng)進(jìn)入
二級復(fù)合垂直流人工濕地3的布水管網(wǎng)，污水垂直流經(jīng)植被帶、土壤滲濾層、載鐵陶粒、卵石和礫石層。
[0027]4、污水經(jīng)過二級復(fù)合垂直流人工濕地3的集水管網(wǎng)進(jìn)入三級潛流式人工濕地4，水流直接從三級潛流式人工濕地4底部的穿孔集水管經(jīng)排水管排出。
[0028]通過上述步驟，得到的進(jìn)水和出水的水質(zhì)情況如下所示:
進(jìn)水:C0D=325.66mg/L, TP=5.536mg/L，TN=21.54mg/L, NH4+-N=17.116mg/L。
[0029]出水:C0D=20.01mg/L, TP=0.88mg/L，TN=5.48mg/L, NH4+-N=0.91mg/L。
【權(quán)利要求】
1.一種用于低污染水處理的階梯式復(fù)合人工濕地裝置，其特征在于:包括高位 配水槽、一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地、三級潛流式人工濕地和厭氧集水池；所述高位配水槽、一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地依次交錯設(shè)置，且空間位置的高度依次遞減，形成階梯結(jié)構(gòu)；所述厭氧集水池位于地下，其上方設(shè)置配電柜，內(nèi)部設(shè)置提升泵，配電柜通過控制提升泵將污水從厭氧集水池輸送到高位配水槽中； 其中: 所述高位配水槽為頂端封口的空腔體，其底部上方鋪設(shè)有集水管網(wǎng)，頂蓋上設(shè)有檢查口和排泥管，頂蓋下方設(shè)有溢流管；其腔體內(nèi)從下到上依次鋪設(shè)礫石層、卵石和載鐵陶粒；所述一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地均為頂端開口的腔體結(jié)構(gòu)，所述腔體上方設(shè)有布水管網(wǎng)，底部上方設(shè)有集水管網(wǎng)；階梯結(jié)構(gòu)中下階腔體內(nèi)的布水管網(wǎng)和上階腔體內(nèi)的集水管網(wǎng)通過連接管道相連，三級潛流式人工濕地腔體內(nèi)的集水管網(wǎng)和排水管相連；所述一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地的腔體內(nèi)鋪設(shè)不同填料，其中: 所述一級垂直流人工濕地的腔體內(nèi)從下到上依次鋪設(shè)礫石、卵石和土壤滲濾層，土壤滲濾層上種有生態(tài)植物； 所述二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地的腔體內(nèi)從下到上依次鋪設(shè)礫石、卵石、載鐵陶粒、土工布層和土地滲濾層；所述土地滲濾層上種有生態(tài)植物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯式復(fù)合人工濕地裝置，其特征在于:所述一級垂直流人工濕地上端與高位配水 槽底部高度相持平；二級復(fù)合垂直流人工濕地頂部低于一級垂直流人工濕地的底部；三級潛流式人工濕地的頂部與二級復(fù)合垂直流人工濕地的中部持平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯式復(fù)合人工濕地裝置，其特征在于:所述高位配水槽、一級垂直流人工濕地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地中的集水管位于底部上方5~IOcm處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯式復(fù)合人工濕地裝置，其特征在于:所述一級垂直流人工濕 地、二級復(fù)合垂直流人工濕地和三級潛流式人工濕地的土地滲濾層通過在當(dāng)?shù)赝寥乐刑砑拥練ず弯從┖钾S富的有機物及細(xì)沙獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的階梯式復(fù)合人工濕地裝置，其特征在于:所述土壤滲濾層中加入蚯蚓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯式復(fù)合人工濕地裝置，其特征在于:所述三級潛流式人工濕地的腔體內(nèi)最底端還鋪設(shè)有10~15cm的黏土層，同時底端具有傾向出水端1%的坡度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯式復(fù)合人工濕地裝置，其特征在于:所述厭氧集水池為頂端封口的空腔體，其頂蓋設(shè)有檢查口，腔體內(nèi)鋪設(shè)有軟性填料。
【文檔編號】C02F9/14GK104016542SQ201410229651
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】鄭正, 黃威, 欒曉男, 張繼彪, 李紀(jì)華, 張良杰 申請人:復(fù)旦大學(xué)