申请日2017.04.24
公开(公告)日2017.12.01
IPC分类号C02F3/32; C02F3/34
摘要
公开了一种人工潜流湿地污水处理设备及其污水处理方法,人工潜流湿地污水处理设备从上到下依次设有植土层(1)、粗砂层(2)、微生物填料层(3)和卵石层(4)，其中，所述植土层(1)的第一侧均布多个用于补水的补水管道(5)，在植土层(1)、粗砂层(2)和微生物填料层(3)中靠近第一侧处垂直设置用于分隔植土层(1)、粗砂层(2)和微生物填料层(3)的多个上三层分隔壁(12)，多个所述上三层分隔壁(12)形成大致环形的流径，在微生物填料层(3)和卵石层(4)中于所述不含碳源的微生物填料层(7)和含碳源微生物填料层(8)的连接位置上垂直设置用于分隔微生物填料层(3)和卵石层(4)的第二分隔壁(13)。
权利要求书
1.一种人工潜流湿地污水处理设备，其特征在于：所述人工潜流湿地污水处理设备从上到下依次设有植土层(1)、粗砂层(2)、微生物填料层(3)和卵石层(4)，其中，所述植土层(1)的第一侧均布多个用于补水的补水管道(5)，所述补水管道(5)上设有开关补水管道的第一阀(6)，所述微生物填料层(3)包括靠近第一侧的不含碳源的微生物填料层(7)和靠近第二侧的含碳源微生物填料层(8)，所述卵石层(4)的第一侧均布有至少一个用于冲洗的冲洗管道(9)以及在第二侧设有出水管道(10)，所述冲洗管道(9)设有用于开关冲水管道(9)的第二阀(11)，在植土层(1)、粗砂层(2)和微生物填料层(3)中靠近第一侧处垂直设置用于分隔植土层(1)、粗砂层(2)和微生物填料层(3)的多个上三层分隔壁(12)，多个所述上三层分隔壁(12)形成大致环形的流径，在微生物填料层(3)和卵石层(4)中于所述不含碳源的微生物填料层(7)和含碳源微生物填料层(8)的连接位置上垂直设置用于分隔微生物填料层(3)和卵石层(4)的第二分隔壁(13)。
2.根据权利要求1所述的人工潜流湿地污水处理设备，其特征在于：优选的，至少一个上三层分隔壁(12)与第一侧平行设置，相互平行的至少两个上三层分隔壁(12)与第一侧垂直。
3.根据权利要求1所述的人工潜流湿地污水处理设备，其特征在于：在微生物填料层(3)和卵石层(4)中垂直设置用于分隔微生物填料层(3)和卵石层(4)的多个下两层分隔壁(14)。
4.根据权利要求3所述的人工潜流湿地污水处理设备，其特征在于：所述第二分隔壁(13)与第一侧平行设置，至少两个下两层分隔壁(14)相互平行且垂直地接触所述第二分隔壁(13)，所述第二分隔壁(13)和多个下两层分隔壁(14)形成大致环形的流径。
5.根据权利要求3所述的人工潜流湿地污水处理设备，其特征在于：所述上三层分隔壁(12)、第二分隔壁(13)和/或下两层分隔壁(14)为混凝土制成的挡水板。
6.根据权利要求1所述的人工潜流湿地污水处理设备，其特征在于：所述出水管道(10)设有过滤设备和/或电泵，所述粗砂层(2)包括1-1.5厘米的平均粒径的粗砂，所述微生物填料层包括2-3厘米的平均粒径的微生物填料，所述卵石层(4)包括5-6厘米的平均粒径的鹅卵石。
7.根据权利要求4所述的人工潜流湿地污水处理设备，其特征在于：所述第二分隔壁(13)和多个下两层分隔壁(14)形成大致环形的流径的长度比所述多个所述上三层分隔壁(12)形成大致环形的流径的长度小。
8.根据权利要求1所述的人工潜流湿地污水处理设备，其特征在于：所述人工潜流湿地污水处理设备设有处理器，所述处理器连接所述第一阀(6)和第二阀(11)，所述处理器为通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，所述处理器包括存储器，所述存储器可以包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
9.一种利用权利要求1-8任一项所述的人工潜流湿地污水处理设备的污水处理方法，其包括以下步骤：
在第一步骤(S1)中，在植土层(1)的第一侧均布的多个补水管道(5)通过开启第一阀(6)进行补水，所述水沿着多个上三层分隔壁(12)形成大致环形的流径流动;
在第二步骤(S2)中，经过所述第一步骤(S1)处理的水渗入微生物填料层(3)和卵石层(4)中且被第二分隔壁(13)引导;
在第三步骤(S3)中，在卵石层(4)的第一侧均布的冲洗管道(9)通过开启第二阀(11)冲水以冲洗卵石层(4)并从出水管道(10)排出。
10.根据权利要求9所述的污水处理方法，其特征在于：在第二步骤(S2)中，经过所述第一步骤(S1)处理的水渗入微生物填料层(3)和卵石层(4)中，且沿着第二分隔壁(13)和多个下两层分隔壁(14)形成大致环形的流径流动。
说明书
一种人工潜流湿地污水处理设备及其污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是一种针对非点源生活污水的人工潜流湿地污水处理设备及其污水处理方法。
背景技术
人工湿地为由人工建造的、以不同粒径的砾石等为填料基质，并种植一定去污能力植物的处理系统，该处理系统迅速得到了大规模的推广应用。但是，随着湿地系统运行时间变长，有机负荷逐渐升高，系统内产生的生物量不断增加，引起系统堵塞，造成处理效率低下、出水水质不理想等结果，最终导致处理效率降低。
专利文献CN205275306U公开的一种人工潜流湿地污水处理的高效模块包括：细滤料层，设置在底部;粗滤料层，设置在所述细滤料层上;多孔布水管，设置在所述粗滤料层的一侧;带孔集水管，设置在所述细滤料层中间位置;出水管，设置在所述粗滤料层的另一侧;进水槽，与所述多孔布水管相连接;进水钢筋混泥土盖板，盖设在所述进水槽上;以及检修口，设置在所述混泥土盖板上。该专利采用多孔管道布水，从上进下出收集，去污能力强，但该专利维护困难，不适合非点源的污水处理，不能有效降低人工湿地堵塞的可能性，使用寿命短。
专利文献CN202898114U公开的一种人工潜流湿地污水处理模块具有两个挡水板，两挡水板之间从上而下依次设有种植层、土壤层、多孔布水管、填料层和防渗层，防渗层上方设有多孔集水管，多孔布水管一端设有进水口，多孔集水管另一端设有出水口，出水口远离进水口，填料层自上而下分为直径2-8cm的粗级配填料层和直径0.5-4cm的细级配填料层。该专利采用多孔管道布水，达到均匀布水，可高效利用所有填料，但该专利维护困难，不适合非点源的污水处理，不能有效降低人工湿地堵塞的可能性，使用寿命短。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施提供了一种适合于非点源的污水处理，能够有效降低人工湿地堵塞的可能性，使用寿命长，便于维护且去污能力得到显著提高的人工潜流湿地污水处理设备及其污水处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。
本发明的一方面，一种人工潜流湿地污水处理设备从上到下依次设有植土层、粗砂层、微生物填料层和卵石层，其中，所述植土层的第一侧均布多个用于补水的补水管道，所述补水管道上设有开关补水管道的第一阀，所述微生物填料层包括靠近第一侧的不含碳源的微生物填料层和靠近第二侧的含碳源微生物填料层，所述卵石层的第一侧均布有至少一个用于冲洗的冲洗管道以及在第二侧设有出水管道，所述冲洗管道设有用于开关冲水管道的第二阀，在植土层、粗砂层和微生物填料层中靠近第一侧处垂直设置用于分隔植土层、粗砂层和微生物填料层的多个上三层分隔壁，多个所述上三层分隔壁形成大致环形的流径，在微生物填料层和卵石层中于所述不含碳源的微生物填料层和含碳源微生物填料层的连接位置上垂直设置用于分隔微生物填料层和卵石层的第二分隔壁。
在本发明的人工潜流湿地污水处理设备中，至少一个上三层分隔壁与第一侧平行设置，相互平行的至少两个上三层分隔壁与第一侧垂直。
在本发明的人工潜流湿地污水处理设备中，在微生物填料层和卵石层中垂直设置用于分隔微生物填料层和卵石层的多个下两层分隔壁。
在本发明的人工潜流湿地污水处理设备中，所述第二分隔壁与第一侧平行设置，至少两个下两层分隔壁相互平行且垂直地接触所述第二分隔壁，所述第二分隔壁和多个下两层分隔壁形成大致环形的流径。
在本发明的人工潜流湿地污水处理设备中，所述上三层分隔壁、第二分隔壁和/或下两层分隔壁为混凝土制成的挡水板。
在本发明的人工潜流湿地污水处理设备中，所述出水管道设有过滤设备和/或电泵，所述粗砂层包括1-1.5厘米的平均粒径的粗砂，所述微生物填料层包括2-3厘米的平均粒径的微生物填料，所述卵石层包括5-6厘米的平均粒径的鹅卵石。
在本发明的人工潜流湿地污水处理设备中，所述第二分隔壁和多个下两层分隔壁形成大致环形的流径的长度比所述多个所述上三层分隔壁形成大致环形的流径的长度小。
在本发明的人工潜流湿地污水处理设备中，所述人工潜流湿地污水处理设备设有处理器，所述处理器连接所述第一阀和第二阀，所述处理器为通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA，所述处理器包括存储器，所述存储器可以包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。
本发明的另一方面，一种利用所述的人工潜流湿地污水处理设备的污水处理方法包括以下步骤：
在第一步骤中，在植土层的第一侧均布的多个补水管道通过开启第一阀进行补水，所述水沿着多个上三层分隔壁形成大致环形的流径流动。
在第二步骤中，经过所述第一步骤处理的水渗入微生物填料层和卵石层中且被第二分隔壁引导。
在第三步骤中，在卵石层的第一侧均布的冲洗管道通过开启第二阀冲水以冲洗卵石层并从出水管道排出。
在本发明所述的污水处理方法中，在第二步骤中，经过所述第一步骤处理的水渗入微生物填料层和卵石层中，且沿着第二分隔壁和多个下两层分隔壁形成大致环形的流径流动。
本发明的人工潜流湿地污水处理设备特别适合非点源的污水处理，通过环形流径能够有效地对植土层上面的整个表面的污水来源处理;使用冲洗管道，能够有效降低人工湿地堵塞的可能性，使用寿命长，便于维护且去污能力得到显著提高，此外还可以自动控制，提高了智能化程度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。