申请日2016.10.26
公开(公告)日2017.01.25
IPC分类号C02F9/14; C02F101/16; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种基于人工湿地的污水处理系统，包括湿地植物和内部铺设有多种过滤基质的密封湿地箱体，污水流经所述湿地箱体内的各层过滤基质得到净化处理;污水处理系统还包括有用于将污水注入湿地箱体内的进水管，在湿地箱体底部设置有一与进水管相连通的用于将污水依次输送至湿地箱体内各层过滤基质的渗水机构;湿地箱体的顶部设置有用于将依次经过底层过滤基质渗透过滤至顶层过滤基质的污水处理后的水体流出湿地箱体的出水管。本发明的基于人工湿地污水处理系统，强化了人工湿地污水处理工艺的脱氮除磷效率，解决了传统人工湿地污水处理工艺难以消除重金属污染的问题，同时，降低了污水处理系统后期维护的工作量。
摘要附图
权利要求书
1.一种基于人工湿地的污水处理系统，包括湿地植物，其特征在于，还包括内部铺设有多种过滤基质的密封湿地箱体，所述湿地箱体上部种植有湿地植物，污水流经所述湿地箱体内的各层过滤基质得到净化处理，所述多层过滤基质自下而上分别放置有大块青石、小砾石、细沙、改性沸石、纳米复合材料、土层;所述污水处理系统还包括有用于将污水注入湿地箱体内的进水管，在所述湿地箱体底部设置有一与进水管相连通的用于将污水依次输送至湿地箱体内各层过滤基质的渗水机构;所述湿地箱体的顶部设置有用于将依次经过底层过滤基质渗透过滤至顶层过滤基质的污水处理后的的水体流出湿地箱体的出水管。
2.根据权利要求1所述的基于人工湿地的污水处理系统，其特征在于：所述渗水机构包括有用于将污水输送至湿地箱体的进水腔，所述进水腔与湿地箱体通过导流板相连通，所述导流板上设置有连通进水腔和湿地箱体的导流孔。
3.根据权利要求1所述的基于人工湿地的污水处理系统，其特征在于：所述进水管的一端固定连接有铺设于进水腔底部的渗水管，所述渗水管上均匀分布有若干个朝向湿地箱体内由底层过滤基质向顶层过滤基质方向开设的小孔;所述小孔处均设置有可防止渗水管堵塞的套筒。
4.根据权利要求3所述的基于人工湿地的污水处理系统，其特征在于：所述套筒上有与小孔错位设置的用于增加污水流出量的导流槽，所述导流槽呈条形且长度短于套筒长度。
5.根据权利要求1所述的基于人工湿地的污水处理系统，其特征在于：所述进水管的另一端设置有用于将污水中颗粒杂质过滤出的过滤网筒，所述过滤网筒的一端开口，另一端固定有过滤网，所述过滤网筒固定有过滤网的一端设置有与进水管内螺纹相配合的外螺纹。
6.根据权利要求3所述的基于人工湿地的污水处理系统，其特征在于：所述渗水管呈螺旋形或蛇形弯管的方式铺设于湿地箱体底部。
7.根据权利要求2所述的基于人工湿地的污水处理系统，其特征在于：所述进水腔的底部设置有防渗层。
8.根据权利要求1所述的基于人工湿地的污水处理系统，其特征在于：所述大块青石、小砾石、细沙、改性沸石、纳米复合材料的厚度比为300∶200∶100∶60∶1。
9.根据权利要求1所述的基于人工湿地的污水处理系统，其特征在于：所述纳米复合材料为MuFe-Na。
10.根据权利要求1所述的基于人工湿地的污水处理系统，其特征在于：所述出水管处设置有用于将过滤处理后的水体抽送至出水管的水泵和用于调节水体流量及防止水体逆流的阀门。
说明书
一种基于人工湿地的污水处理系统
技术领域
本发明涉及人工湿地污水净化处理系统技术领域，特别是涉及一种基于人工湿地的污水处理系统。
背景技术
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统，用以对受污染水进行处理的一种工艺，由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。当水进入人工湿地时，其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。人工湿地污水处理系统所针对的污染物(环境影响主力因子)主要为氮、磷、悬浮物(SS)、有机物(BOD、COD)、重金属等。
人工湿地污水处理技术是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
人工湿地通过基质截留、过滤、吸附及生物降解作用共同完成。传统的人工湿地在使用中会存在水力高差大、负荷高、氨氮和总磷去除率差的问题。基质是人工湿地的重要组成部分，它为湿地植物、微生物提供了生长环境，自身也参与人工湿地净化污水的物理化学过程，特别是对引起水体富营养化的磷的吸附发挥着重要作用。因此，选择何种材料作为人工湿地基质，直接决定处理系统的除磷效率，具有十分重要的意义。
现有的人工湿地污水处理系统中，基质在使用时存在以下问题：一方面，一些基质材料对磷的去除率低，脱氮效率低，如传统的土壤、砾石、细沙等;另一方面，一些基质为石块、砾石、细沙等，铺设面积大，大大增加了后期维护的工作量。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明创新性地提出了一种基于人工湿地的污水处理系统，强化了人工湿地污水处理工艺的脱氮除磷效率，解决了传统人工湿地污水处理工艺难以消除重金属污染的问题，同时，降低了污水处理系统后期维护的工作量。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于人工湿地的污水处理系统，包括湿地植物，其特征在于，还包括内部铺设有多种过滤基质的密封湿地箱体，所述湿地箱体上部种植有湿地植物，污水流经所述湿地箱体内的各层过滤基质得到净化处理，所述多层过滤基质自下而上分别放置有大块青石、小砾石、细沙、改性沸石、纳米复合材料、土层;所述污水处理系统还包括有用于将污水注入湿地箱体内的进水管，在所述湿地箱体底部设置有一与进水管相连通的用于将污水依次输送至湿地箱体内各层过滤基质的渗水机构;所述湿地箱体的顶部设置有用于将依次经过底层过滤基质渗透过滤至顶层过滤基质的污水处理后的的水体流出湿地箱体的出水管。
优选的，所述渗水机构包括有用于将污水输送至湿地箱体的进水腔，所述进水腔与湿地箱体通过导流板相连通，所述导流板上设置有连通进水腔和湿地箱体的导流孔。
优选的，所述进水管的一端固定连接有铺设于进水腔底部的渗水管，所述渗水管上均匀分布有若干个朝向湿地箱体内由底层过滤基质向顶层过滤基质方向开设的小孔;所述小孔处均设置有可防止渗水管堵塞的套筒。
优选的，所述套筒上有与小孔错位设置的用于增加污水流出量的导流槽，所述导流槽呈条形且长度短于套筒长度。
优选的，所述进水管的另一端设置有用于将污水中颗粒杂质过滤出的过滤网筒，所述过滤网筒的一端开口，另一端固定有过滤网，所述过滤网筒固定有过滤网的一端设置有与进水管内螺纹相配合的外螺纹。
优选的，所述渗水管呈螺旋形或蛇形弯管的方式铺设于湿地箱体底部。
优选的，所述进水腔的底部设置有防渗层。
优选的，所述大块青石、小砾石、细沙、改性沸石、纳米复合材料的厚度比为300∶200∶100∶60∶1。
优选的，所述纳米复合材料为MuFe-Na。
优选的，所述出水管处设置有用于将过滤处理后的水体抽送至出水管的水泵和用于调节水体流量及防止水体逆流的阀门。
与现有技术方案相比，本发明的有益效果在于：
本发明公开了一种基于人工湿地的污水处理系统，通过将合成的新型铁系纳米复合材料应用于人工湿地污水处理工艺中，借助纳米复合材料强大的吸附能力、光催化效能和高光降解效率，强化了人工湿地污水处理工艺的脱氮除磷效率，解决了传统人工湿地污水处理工艺难以消除重金属污染的问题。
本发明的基于人工湿地的污水处理系统，包括铺设有多层过滤基质的湿地箱体，污水经底层过滤基质过滤至顶层过滤基质，层层过滤，增加了污水的净化效果;湿地箱体底部的进水管处设置有过滤网筒，可防止污水中的大颗粒杂质随污水流入渗水管内，堵塞渗水管或小孔;过滤网筒固定有过滤网的一端设置有与渗水管内螺纹相配合的外螺纹，可拆卸式的过滤网筒，可在后期维护中根据需求进行更换，无需更换整个进水管，节约成本;渗水管上的小孔处均设置有可防止进水管堵塞的套筒，且套筒上有与小孔错位设置的导流槽，小孔的设置有效的控制污水的流入量，套筒的设置可防止泥沙随污水流入进水管，经过长时间的累积堵塞小孔，导流槽的设置可在污水流入量的可控范围内增加污水的流入量;进水管呈螺旋形或蛇形弯管的方式铺设于湿地箱体的底部，增加了进水管在湿地箱体底部的铺设量及污水的流入量，同时，可防止进水管发生弯折，提高了进水管的使用寿命。