申请日2015.06.29
公开(公告)日2015.11.11
IPC分类号C02F3/32
摘要
本发明涉及利用植物处理污水的系统及其方法，该方法包括以下步骤：1)建立利用植物处理污水的系统：包括依次连接的污水输入管、格栅井、调节池、净化系统和净化水输出管;净化系统包括至少两个净化池，净化池包括至少两个净水箱，净水箱包括箱体和若干个种植槽;每个种植槽种植有水生植物;2)污水经由污水输入管进入格栅井物理处理，进入调节池进行污水初步沉降处理，最后进入净化系统净化处理;3)将净化后的水从上述系统的净化水输出管排出。本发明采用可组装的利用植物处理污水的系统进行除污操作，能够将利用植物处理污水的系统内植物的更换、修剪及其他湿地养护维护变得可操作性更强，使得人工湿地不易堵塞。
权利要求书
1.利用植物处理污水的系统,其特征在于：包括依次连接的污水输入管、格 栅井、调节池、净化系统和净化水输出管;所述净化系统包括至少两个以串联 和/或并联的方式连接的净化池，所述净化池包括至少两个相互串联连通的净水 箱，所述净水箱包括一个箱体和若干个种植槽;
所述箱体包括一个至少由两个平行布置的横板和两个平行布置的纵板固定 连接而成的方形框体;所述方形框体的两个纵板之间设有N根平行设置的横连 杆，所述方形框体的两个横板之间设有M根平行设置的纵连杆，使得在该方形 框体内形成L个方形插接孔;其中，L=(N+1)*(M+1)，N≥1，M≥1;
所述箱体的一个横板上设有进水口、另一个横板上设有出水口，或者是， 所述箱体的一个纵板上设有进水口、另一个纵板上设有出水口;
所述种植槽包括一个顶部开口的容器主体，以及沿容器主体顶部开口处的 外壁向外延伸出的一圈环形凸沿;每个种植槽的容器主体均插接于一个方形插 接孔中，每个种植槽的环形凸沿均搭接在与其对应的方形插接孔的边沿上;每 个种植槽种植有水生植物。
2.根据权利要求1所述的利用植物处理污水的系统，其特征在于：所述水 生植物为水生美人蕉、花叶芦苇、黄菖蒲、石菖蒲中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的利用植物处理污水的系统，其特征在于：所述横 连杆的截面形状的“凸”字形，其包括横向支撑板和沿横向支撑板中部向上延 伸出的横向隔板;所述纵连杆的截面形状的“凸”字形，其包括纵向支撑板和 沿纵向支撑板中部向上延伸出的纵向隔板。
4.根据权利要求1所述的利用植物处理污水的系统，其特征在于：所述种 植槽的数量与方形插接孔的数量相同。
5.根据权利要求1所述的利用植物处理污水的系统，其特征在于：所述种 植槽的容器主体的横截面的形状为圆形，所述环形凸沿的横截面的形状为圆环 形。
6.根据权利要求1所述的利用植物处理污水的系统，其特征在于：所述种 植槽的容器主体的横截面的形状为正多边，所述环形凸沿的横截面的形状为正 多边或圆环形。
7.根据权利要求1所述的利用植物处理污水的系统，其特征在于：各个横 连杆的两端分别通过一个钩挂件与所述方形框体的两个纵板连接;各个纵连杆 的两端分别通过一个钩挂件与所述方形框体的两个横板连接。
8.根据权利要求7所述的利用植物处理污水的系统，其特征在于：所述钩 挂件包括用于钩挂于横板或纵板上的钩挂部，以及用于与横连杆或纵连杆固定 连接的卡接部。
9.根据权利要求1所述的利用植物处理污水的系统，其特征在于：相邻的 两个净水箱的进出水口之间通过管接头连通。
10.利用植物处理污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先建立如权利要求1-9中任意一项所述的利用植物处理污水的系统;
2)污水经由污水输入管进入格栅井，进行初步的物理处理，然后进入调节 池进行污水初步沉降处理，最后经过分流管道的分流进入净化系统净化处理， 污水在箱体内停留时间在7-12天;
3)最后将净化后的水从上述系统的净化水输出管排出。
说明书
利用植物处理污水的系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理系统，特别涉及一种利用植物处理污水的系统及 其方法。
背景技术
人工湿地根据植物类型可分为挺水植物系统、浮水植物系统、沉水植物系 统和混合植物系统。而目前主要研究与利用的人工湿地为挺水植物系统。
挺水植物人工湿地根据进水、出水的水流特征，又可将分为表流式人工湿 地和潜流式人工湿地。表流式人工湿地一般由一个或几个池体组成，池中填充 基质材料，并种植植物，底部进行防渗处理;其水深一般为0.3m-0.5m,水面位 于湿地基质以上;污水从上游进口以一定深度缓慢流过湿地表面，部分污水蒸 发或则渗入湿地，出水经溢流堰流出。潜流式人工湿地与表流式在组成构造上 相似，通常也填充砂石或其他填充料，种植植物，污水在基质内部渗流，其主 要特点是充分利用填充基质，在污水处理上用物理、化学、生物混合模式处理 污水。
不管是表流式还是潜流式人工湿地，都面临很多问题，其本身利用“植物- 基质-微生物”的组合模式进行污水处理，而这种模式的缺点为：
1、人工湿地前期湿地能够进行良好的除污运作，但随着湿地的运作，堵塞 问题会越来越明显，主要有下面几方面的问题影响湿地运作：①填充基质有机 物的积累，有机物的积累不会直接造成堵塞，但它会形成一系列高粘性的物质， 起到粘结剂的作用，加快堵塞的进行。②悬浮物积累，在污水流动中，小的未 被预处理去除的悬浮物在填充基质中累积是造成堵塞的重要因素。③微生物在 填充基质中形成的生物膜，也会像积累的有机物一样起到高粘性的粘结剂的作 用加速堵塞。④湿地的植物根系生长导致的堵塞，生长于填充基质上面的植物， 经过长期的生长，根系变多附着在填充料的空隙之中，导致基质堵塞;而在植 物修剪时，一般采用的修剪模式是剪出植物地上生长部分，根部留在地下，老 的根系的更新，也同样会影响人工湿地的运行。
2、现今的人工湿地的外部结构，普遍采用水泥砖做防渗处理，废弃使用之 后处理较为麻烦，占用土地，极易造成二次污染。
3、养护麻烦，基质类的人工湿地，杂草较易生长，且一年生的植物会在冬 季枯败，造成湿地内部污染。
4、没有循环利用，农村生活污水主要的污染为水体富营养化，而氮磷却是 植物生长的肥料，养护剪出的植物废弃物没用资源化利用，一般作为废弃物丢 弃，成为固体垃圾。
5、可操作的灵活度不大，没有根据农村的居住特点，需要大量的铺设管道， 进行污水归集，本身的湿地建设费用较为昂贵。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用植物处理污水 的系统及其方法，本发明采用可组装的利用植物处理污水的系统进行除污操作， 能够将利用植物处理污水的系统内植物的更换、修剪及其他湿地养护维护变得 可操作性更强，使得人工湿地不易堵塞。
为解决上述问题，本发明的第一个目的所采用的技术方案如下：
一种利用植物处理污水的系统,其特征在于：包括依次连接的污水输入管、 格栅井、调节池、净化系统和净化水输出管;所述净化系统包括至少两个以串 联和/或并联的方式连接的净化池，所述净化池包括至少两个相互串联连通的净 水箱，所述净水箱包括一个箱体和若干个种植槽;
所述箱体包括一个至少由两个平行布置的横板和两个平行布置的纵板固定 连接而成的方形框体;所述方形框体的两个纵板之间设有N根平行设置的横连 杆，所述方形框体的两个横板之间设有M根平行设置的纵连杆，使得在该方形 框体内形成L个方形插接孔;其中，L=(N+1)*(M+1)，N≥1，M≥1;
所述箱体的一个横板上设有进水口、另一个横板上设有出水口，或者是， 所述箱体的一个纵板上设有进水口、另一个纵板上设有出水口;
所述种植槽包括一个顶部开口的容器主体，以及沿容器主体顶部开口处的 外壁向外延伸出的一圈环形凸沿;每个种植槽的容器主体均插接于一个方形插 接孔中，每个种植槽的环形凸沿均搭接在与其对应的方形插接孔的边沿上;每 个种植槽种植有水生植物。
作为优选，所述水生植物为水生美人蕉、花叶芦苇、黄菖蒲、石菖蒲中的 一种或两种以上的组合。
作为优选，所述横连杆的截面形状的“凸”字形，其包括横向支撑板和沿 横向支撑板中部向上延伸出的横向隔板。
作为优选，所述纵连杆的截面形状的“凸”字形，其包括纵向支撑板和沿 纵向支撑板中部向上延伸出的纵向隔板。
作为优选，所述种植槽的数量与方形插接孔的数量相同。
作为优选，所述种植槽的容器主体的横截面的形状为圆形，所述环形凸沿 的横截面的形状为圆环形。
作为优选，所述种植槽的容器主体的横截面的形状为正多边，所述环形凸 沿的横截面的形状为正多边或圆环形。
作为优选，各个横连杆的两端分别通过一个钩挂件与所述方形框体的两个 纵板连接;各个纵连杆的两端分别通过一个钩挂件与所述方形框体的两个横板 连接。
作为优选，所述钩挂件包括用于钩挂于横板或纵板上的钩挂部，以及用于 与横连杆或纵连杆固定连接的卡接部。
作为优选，相邻的两个净水箱的进出水口之间通过管接头连通。
为解决上述问题，本发明的第二个目的所采用的技术方案如下：
一种利用植物处理污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先建立本发明的第一个目的所述的利用植物处理污水的系统;
2)污水经由污水输入管进入格栅井，进行初步的物理处理，然后进入调节 池进行污水初步沉降处理，最后经过分流管道的分流进入净化系统净化处理， 污水在箱体内停留时间在7-12天;
3)最后将净化后的水从上述系统的净化水输出管排出。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明所采用的净水箱包括一个箱体和多个种植槽，箱体设有方形插接 孔，将每个种植槽的容器主体均插接于一个方形插接孔中，每个种植槽的环形 凸沿均搭接在与其对应的方形插接孔的边沿上，具有结构简单、拆装方便的优 点，采用本发明所述的可组装的利用植物处理污水的系统进行除污操作，能够 将利用植物处理污水的系统内植物的更换、修剪及其他湿地养护维护变得可操 作性更强，使得人工湿地不易堵塞。
2、本发明所采用的净水箱的各个横连杆的两端分别通过一个钩挂件与所述 方形框体的两个纵板连接;各个纵连杆的两端分别通过一个钩挂件与所述方形 框体的两个横板连接，使得横连杆或纵连杆的组装更加方便。
3、本发明不会这造成土地的二次污染。现有的技术采用水泥砖结构，人工 湿地的地面一般采用倒混凝土的模式进行，四周使用砖和水泥进行防渗处理， 施工耗时好力，而在人工湿地使用废弃后，拆除难度大，若不拆除就成为土地 污染源;本发明的使用可以缩短工程期，减少人力资本投入，低碳有效，在后 期的废弃使用，可以顺利拆除并进行重新利用，或进入废品回收，重新再利用， 走循环可持续路线，减少污染，低碳环保。
4、本发明增加湿地使用年限及可调性。现有的除污技术主要利用“填料- 植物-微生物”系统进行处理，处理工艺的最大缺点在于填料材料的使用，现今 的人工湿地主要采用不同规格的砂石进行填料，此技术操作在运作前期效果良 好，但随着污水的不断进入，堵塞或除污不达标问题明显突出;填料前期为微 生物提供吸附环境进行有机物的转化，但后期通透性降低，成为藏污纳垢的场 所，影响微生物生长，进而影响植物生长对水体氮磷的吸附效果降低，从而出 水将不达标;本发明使用技术有以下几方面的优势：①本发明使用的近水培植 物微生物体系能有效解决问题，水箱槽内通透的水体环境为植物根系生长提供 良好空间环境，水槽内微生物和植物根系的互作，能够对植物吸附水体富营养 元素有良好的协作作用;②本发明使用的是可组装的水培箱体进行除污操作， 组装的模式能够将湿地内植物的更换、修剪及其他湿地养护维护变得可操作性 更强;③本发明增加了对人工湿地内的水体流动、工程技术可调节性;④本发 明为新的生活污水工厂化模式处理提供新思路，可组装的单元化水箱种植槽为 各种物理、化学等除污手段提供合适的场所，可以吸纳融合各种优势技术，将 其整合进入我们的污水处理体系之中。
5、本发明适合各种地区生活污水处理。现有的人工湿地技术需要大量的归 集污水，铺设管道，在山区或则坡地等地方操作较为困难。本发明适合单户或 小型聚集的几户人家使用，减少施工难度，是人工湿地的适应度更高、更强。
6、本发明资源回收利用度高。传统的人工湿地，更多的依赖于填充料对污 水中有机质的过滤，湿地使用后污水中较多的富营养化的氮磷停留在人工湿地 之中，或则富集在人工湿地的微生物体内，一旦达到饱和程度，湿地将失去效 果，无法完成资源的循环利用。本发明采用植物微生物体系，定期的修剪、跟 换将水体中富集到植物体内营养素提取出来，进行生态发酵等处理，使其重新 回归苗圃等进行资源化利用。