申请日2016.10.13
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C02F3/30; C02F3/34; C02F101/16
摘要
本发明属于污水处理领域，并公开了一种增氧型下向流人工湿地污水处理系统。该污水处理系统包括人工湿地池、进水管、排水管、曝气装置和湿地植物，人工湿地池中的基质粒径从上到下依次减小，曝气装置设置在人工湿地的中上部，且该曝气装置的曝气支管上套有橡胶套管，支管气孔与套管气孔交错不重合。通过本发明，提高了进水中溶解氧含量，促进了进水区微生物新陈代谢，改善进水区基质容易堵塞的情况，而且使湿地系统由上至下依次形成好氧、缺氧和厌氧的环境，提高脱氮除磷效果，且本系统具备整体结构简单，易于操作等特点。
摘要附图
权利要求书
1.一种增氧型下向流人工湿地污水处理系统，该污水处理系统包括进水管(1)、人工湿地池(2)、曝气装置(3)和出水管(5)，其特征在于：
所述人工湿地池(2)呈长方体状，在其上端设置有所述进水管(1)，在所述人工湿地池下端与所述进水管对角处设置有出水管(5)，其中，所述人工湿地池从上到下依次分为第一基质层(23)、第二基质层(22)和第三基质层(21)，所述第一基质层的上方种植有湿地植物(4);
所述曝气装置设置在所述人工湿地池的中上部，该曝气装置包括空压机(31)、曝气主管(32)和曝气支管(33)，所述曝气主管(32)一端通过曝气调节阀(37)与所述空压机相连，另一端与多根并联的曝气支管(33)相连，所述曝气支管上设置有多个支管气孔(36)，在该曝气支管上套有橡胶套管(34)，且该橡胶套管上也设置有多个套管气孔(35)，所述套管气孔与所述支管气孔交错不重合，该套管气孔用于防止污染物堵塞所述支管气孔。
2.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述第一基质层(23)优选采用砾石作为基质，该基质层高度为30cm～40cm，基质粒径1cm～3cm，且在该基质层所述基质粒径从上到下依次减少。
3.如权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于，所述第二基质层(22)优选采用沸石和煤渣混合物作为基质，该基质层高度为35cm～50cm，基质粒径8mm～10mm，且在该基质层所述基质粒径从上到下依次减少。
4.如权利要求1-3任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述第三基质层(21)优选采用砂石作为基质，该基质层高度为20cm～35cm，砂石粒径3mm～8mm，且在该基质层所述砂石粒径从上到下依次减少。
5.如权利要求1-4任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述人工湿地池的内侧面均设置有防渗层(24)，用于阻止人工湿地中的物质外流污染地下水。
6.如权利要求1-5任一项所述的污水处理系统，其特征在于，曝气装置3位于第二基质层(22)中，距离第二基质层(22)顶部50mm～200mm处;所述曝气主管和曝气支管均优选采用聚氯乙烯PVC管。
说明书
一种增氧型下向流人工湿地污水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理领域，更具体地，涉及一种增氧型下向流人工湿地污水处理系统。
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。它是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
人工湿地具有投资少、能耗低、工艺简单的特点而得到广泛使用，其主要是通过基质的吸附截留、微生物和植物的共同作用去除污染物。但其存在易堵塞、占地面积大、净化能力有限的缺点，湿地系统缺氧是造成堵塞和净化能力有限的主要原因之一。缺氧环境下进水中有机物得不到充分降解，造成有机物积累，同时厌氧环境下微生物的胞外聚合物也会加速积累，导致湿地堵塞，同时目前的垂直流人工湿地整个系统大部分处于厌氧环境，硝化反应受到抑制，导致氨氮的去除率降低，而底部曝气的方式由于气体会穿透整个系统，又会使得系统厌氧区域过小，导致反硝化反应受到抑制，总氮的去除率会降低;并且曝气孔由于没有采取防堵措施或者防堵措施不合理，使得曝气孔很容易堵塞。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种增氧型下向流人工湿地污水处理系统，通过曝气装置的结构和位置的设置，由此解决污水处理中脱氮能力低和曝气孔易堵塞的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种增氧型下向流人工湿地污水处理系统，该污水处理系统包括进水管、人工湿地池、曝气装置和出水管，其特征在于：
所述人工湿地池呈长方体状，在其上端设置有所述进水管，在所述人工湿地池下端与所述进水管对角处设置有出水管，其中，所述人工湿地池从上到下依次分为第一基质层、第二基质层和第三基质层，所述第一基质层的上方种植有湿地植物;
所述曝气装置设置在所述人工湿地池的中上部，该曝气装置包括空压机、曝气主管和曝气支管，所述曝气主管一端通过曝气调节阀与所述空压机相连，另一端与多根并联的曝气支管相连，所述曝气支管上设置有多个支管气孔，在该曝气支管上套有橡胶套管，且该橡胶套管上也设置有多个套管气孔，所述套管气孔与所述支管气孔交错不重合，该套管气孔用于阻隔外界物质堵塞所述支管气孔。
优选地，所述第一基质层优选采用砾石作为基质，该基质层高度为30cm～40cm，基质粒径1cm～3cm，且在该基质层所述基质粒径从上到下依次减少。
优选地，所述第二基质层优选采用沸石和煤渣混合物作为基质，该基质层高度为35cm～50cm，基质粒径8mm～10mm，且在该基质层所述基质粒径从上到下依次减少。
优选地，所述第三基质层优选采用砂石作为基质，该基质层高度为20cm～35cm，砂石粒径3mm～8mm，且在该基质层所述砂石粒径从上到下依次减少。
优选地，所述人工湿地池的内侧面均设置有防渗层，用于阻止人工湿地中的物质外流污染地下水。
优选地，曝气装置3位于第二基质层(22)中，距离第二基质层(22)顶部50mm～200mm处;所述曝气主管和曝气支管均优选采用聚氯乙烯PVC管。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1、本发明的人工湿地污水处理系统整体结构简单，易于操作，其中通过增加曝气装置与系统的下向流设置进行配合，实现了整个系统的增氧，并且由上而下氧气逐渐减少，不同优势菌种均得以发挥作用，增强了系统的净化能力;
2、本发明通过在人工湿地系统的中上部设置曝气装置，使得湿地顶层处于好氧状态，加强硝化反应以及微生物对有机物的降解，有效防止堵塞，同时能够使得整个系统由上到下依次形成好氧、缺氧和厌氧环境，使得好氧区的硝化反应和厌氧区的反硝化反应都得充分进行，提高系统的脱氮能力;
3、本发明通过在曝气支管上增加带孔的橡胶套管，套管气孔与支管气孔错开不重合，使得在曝气时气体通过支管气孔的压力使橡胶套管扩张从套管气孔流出，不曝气时橡胶套管可以紧密贴附在支管上，对支管气孔形成密封，防止外来杂质对曝气支管气孔的堵塞;
4、本发明通过在人工湿地设置三层粒径逐渐减小的基质层，且采用不同的材料作为基质，实现待处理污水中不同颗粒大小的杂质以及不同污染成分的逐层过滤截留，并通过微生物的作用，从而完成对待处理污水的充分处理。