申请日2013.03.29
公开(公告)日2013.08.21
IPC分类号C02F9/14
摘要
本实用新型涉及一种污水处理系统，尤其涉及一种适用于中小城镇的组合人工湿地污水处理系统，属于污水处理技术领域，依次包括进水渠、预处理池、潮汐流湿地床、水平潜流湿地床和排水渠，所述进水渠与预处理池之间通过第一虹吸管连接，预处理池邻近且高于潮汐流湿地床，潮汐流湿地床及水平潜流湿地床内种植有湿地植物，复数根布水管铺设于第一砾石层内，在潮汐流湿地床与水平潜流湿地床之间还设置有缓冲池、碳源强化池等。本实用新型具有污水处理能力强，维护成本低等优点，适合在中小城镇推广使用。
权利要求书
1.一种适用于中小城镇的组合人工湿地污水处理系统，依次包括进水渠、预处理池、潮汐流湿地床、水平潜流湿地床和排水渠，其特征在于：所述进水渠与预处理池之间通过第一虹吸管连接，预处理池邻近且高于潮汐流湿地床，所述潮汐流湿地床从上至下依次包括第一砾石层、好氧砂层、第二砾石层，潮汐流湿地床及水平潜流湿地床内均种植有湿地植物，复数根布水管铺设于第一砾石层内，各布水管的一端分别开口于预处理池的底部，另一端为盲端，布水管上开设有若干排水孔，在潮汐流湿地床与水平潜流湿地床之间还设置有缓冲池、碳源强化池，缓冲池的进水口位于第二砾石层的底部，缓冲池与碳源强化池之间通过第二虹吸管连接，碳源强化池与水平潜流湿地床之间通过一连接管连接，该连接管的一端位于碳源强化池的底部，另一端连接水平潜流湿地床的进水管，在水平潜流湿地床的底部设置有出水管，出水管连接排水渠。
2.根据权利要求1所述的组合人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述水平潜流湿地床的进水管为双向进水管，出水管为双向出水管，双向进水管与双向出水管交叉分布，所述连接管与进水管通过三通阀连接，所述双向出水管各连接一排水渠。
3.根据权利要求1所述的组合人工湿地污水处理系统，其特征在于：在所述布水管的下方设置有强化复氧沟，强化复氧沟内填充砾石。
4.根据权利要求1所述的组合人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述碳源强化池从上到下依次包括碳源强化基质层及碳源强化池砾石层，所述碳源强化基质层内填充树根碎片，所述连接管的一端位于碳源强化池砾石层内。
5.根据权利要求1所述的组合人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述好氧砂层为沸石、石英砂或粉煤灰。
6.根据权利要求1所述的组合人工湿地污水处理系统，其特征在于：所述第一虹吸管及第二虹吸管分别为一倒“U”形管，各具有进水口、顶部和出水口。
说明书
一种适用于中小城镇的组合人工湿地污水处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理系统，尤其涉及一种适用于中小城镇的组合人工湿地污水处理系统，属于污水处理技术领域。
背景技术
随着我国经济的快速发展与人口的增长，污水排放量也不断增加，特别是我国沿江流域村镇和小城市生活污水无组织排放是造成地表水体污染和富营养化的重要因素之一，也是我国水体污染治理的一项重要而艰巨的任务。随着城镇规模的不断扩大，城镇的用水量和排水量都在不断增加，进一步加剧了用水的紧张和水质的污染，环境问题日益突出，水危机已经成为设计经济法阵的重要制约因素。因此，解决广大村镇及小城市水污染的根本出路是开发设计一种成本低、高效率的污水处理技术。
人工湿地污水处理技术是20世纪70年代发展起来的一种通过模拟自然湿地而人为设计和建造的具有可控性和工程化特点的生态污水净化技术，通过人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如砾石等)混合组成填料床，使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好，成活率高，抗水性强，生长周期长，美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇，蒲草等)形成一个独特的动植物生态体系。污水在人工湿地系统中的净化主要以基质、植物和微生物通过物理、化学剂生物作用协同完成，对不同种类的污染无其主要的净化途径不同。人工湿地技术具有成本低、易维护、效果可靠等优点，为解决我国广大村镇及小城市水污染问题提供了一种可行的途径。
人工湿地去除的污染物范围广泛，包括氮，磷，有机物，微量元素，病原体等。其中，氮的去除主要通过湿地床体中微生物的硝化—反硝化作用完成。硝化过程需要硝化菌群和必要的好氧条件，反硝化过程需要反硝化菌群、碳源和稳定的缺氧条件。传统的水平流湿地床多采用自流方式，床体中溶解氧的水平较低且复氧能力差，影响硝化过程的完成;另一方面，在潜流湿地床的反硝化过程中，缺少有机碳源作为电子工体也成为影响反硝化过程的主要因素。此外，传统的潜流人工湿地床的水流方向单一，长期使用会使水流不均衡，出水口端水面低，介质缺少，从而导致湿地污水处理效率下降。
实用新型内容
针对现有技术中人工湿地污水处理系统中存在的上述技术问题，提供一种适用于中小城镇的组合人工湿地污水处理系统，该污水处理系统地域选择性小，可满足中小城镇的污水处理要求;且氮去除能力强，污水处理效果好。
为此，本实用新型采用如下的技术方案：
一种适用于中小城镇的组合人工湿地污水处理系统，依次包括进水渠、预处理池、潮汐流湿地床、水平潜流湿地床和排水渠，其特征在于：所述进水渠与预处理池之间通过第一虹吸管连接，预处理池邻近且高于潮汐流湿地床，所述潮汐流湿地床从上至下依次包括第一砾石层、好氧砂层、第二砾石层，潮汐流湿地床及水平潜流湿地床内均种植有湿地植物，复数根布水管铺设于第一砾石层内，各布水管的一端分别开口于预处理池的底部，另一端各为盲端，布水管上开设有若干排水孔，在潮汐流湿地床与水平潜流湿地床之间还设置有缓冲池、碳源强化池，缓冲池的进水口位于第二砾石层的底部，缓冲池与碳源强化池之间通过第二虹吸管连接，碳源强化池与水平潜流湿地床之间一连接管连接，该连接管的一端位于碳源强化池的底部，另一端连接水平潜流湿地床的进水管，在水平潜流湿地床的底部设置有出水管，出水管连接排水渠。
进一步地，所述水平潜流湿地床的进水管为双向进水管，出水管为双向出水管，双向进水管与双向出水管交叉分布，所述进水管与连接管通过三通阀连接，所述双向出水管各连接一排水渠。
进一步地，在所述布水管的下方设置有强化复氧沟，强化复氧沟内填充砾石。
作为优选，所述碳源强化池从上到下依次包括碳源强化基质层及碳源强化池砾石层，所述碳源强化基质层内填充树根碎片，所述连接管的一端位于碳源强化池砾石层内。
作为优选，所述好氧砂层为沸石、石英砂或粉煤灰。
进一步地，所述第一虹吸管及第二虹吸管分别为一倒“U”形管，各具有进水口、顶部和出水口。
本实用新型中，进水渠中的污水经第一虹吸管流入预处理池，第一虹吸管的进水口距离进水渠的底部具有一定的距离，这样的设计可有效地去除污水的污泥等沉淀物;经初步污物处理的污水流入预处理池，并经布水管流入潮汐流湿地床的第一砾石层内，在重力作用下自上而下非饱和渗流，潮汐流湿地床体浸润面逐渐上升，此过程中，污水充分与基质、基质表面附着的微生物膜及湿地植物的根系接触，强化了基质、微生物及湿地植物对污染物的吸收去除;而水平潜流湿地床基本处于稳定的淹水状态下，大气扩散复氧能力差，为反硝化菌群的生存和繁殖提供了良好的环境条件。
水平潜流湿地床的双向进水管和双向出水管的设置可交替使用，防止水流方向单一而导致水流不均衡，提高了湿地的污水处理效率。
强化复氧沟的设置，可加深复氧深度和增强复氧效果，提高床体的溶解氧水平。
碳源强化区在淹水环境下可以缓慢腐蚀并释放有机碳源，其释放的有机碳可作为电子供体，为潮汐流湿地床出水中含有的大量硝酸盐的反硝化过程提供必要的碳源基础，在厌氧环境下促进反硝化过程的进行。
虹吸管的倒“U”形设计可实现水流在无外力条件下的流向控制，并起到初步除污的作用。
好氧砂层采用沸石、石英砂或粉煤灰，该些材料均具有排水能力强，表面积大，可提高床体对气态氧的吸附能力。
因此，本实用新型具有污水处理能力强，低维护成本等优点，此外，它结构简单，对地形结构的要求也低，适合在中小城镇推广使用。