申请日2011.03.04
公开(公告)日2011.09.21
IPC分类号C02F3/34; C02F3/30; C02F3/32
摘要
本实用新型涉及一种人工湿地污水处理系统中的布水及集水装置。其结构特征是人工湿地最底层铺设防渗膜，防渗膜上部铺设砖块，砖块上放置集水管，集水管和布水管之间为生物滤料层，布水管上部为植物定植层，布水管及集水管在人工湿地中的管间距为2m。本实用新型将布水管和集水管分别与固定管融成为一体，将布水管道和集水管道与固定管改造成双层管道，内层管道起布水和集水作用，外层管道起固定滤料的作用，将不同级配的滤料填充在内外层管道之间，构成一种新的布水和集水系统，该系统施工简单，容易建造、配水、集水均匀，效果良好，解决了传统集配水系统PVC管容易破碎，运行要求较高，细颗粒填料堵塞孔眼的问题。
翻译权利要求书
1.一种人工湿地污水处理系统中的布水及集水装置，是由布水管(2)和集水管(3)组成，布水管(2)及集水管(3)埋设在人工湿地中，其特征是人工湿地最低层铺设防渗膜(5)，防渗膜(5)的上部铺设砖块(4)，砖块(4)上放置集水管(3)，其间填充10-20mm的砾石(1″)，集水管(3)上部为生物滤料(1′)，生物滤料(1′)的上部铺设布水管(2)，布水管(2)上部再铺设粗砂(1)，布水管(2)和集水管(3)在人工湿地管间距为分别为2m。
2.按照权利要求1所述的一种人工湿地污水处理系统中的布水及集水装置，其特征是布水管(2)管外套一固定管(6)，外形为圆形，内外双层管道中间填充滤料(7)，内层布水管(2)开孔角度为90度，开孔方向偏向下，外层固定管(6)孔间距为200～300mm，孔眼直径为10mm，开孔方向位于管中心线的下侧，固定管(6)的正下方设置一布水孔。
3.按照权利要求1所述的一种人工湿地污水处理系统中的布水及集水装置，其特征是集水管(3)管外套一固定管(8)，外形为圆形，内外双层管道中间填充滤料(7)，内层集水管(3)，开孔角度180度，开孔方向水平，外层固定管(8)孔间距为100mm，孔眼直径为15mm，开孔位置与管中心线平行。
说明书
人工湿地污水处理系统中的布水及集水装置
技术领域
本实用新型涉及一种人工湿地污水处理系统中的布水及集水装置。
背景技术
人工湿地污水处理技术是模拟自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来进行的。其构造可简述为：在一定的长宽比及底面坡降的洼地中，按一定的坡度填充选定级配的填料如石子，在填料表层土壤中种植一些处理性能良好，成活率高，生长周期长，美观及具有经济价值的水生植物，构成一个湿地生态系统。人工湿地对有机污染物的去除主要是靠微生物的作用，土壤具有巨大的比表面积，在土壤颗粒表面形成一层生物膜，污水流经颗粒表面时，不溶性的有机物通过沉淀、过滤、吸附作用而很快被截留，然后被微小生物利用，可溶性的有机物通过生物膜的吸附和微生物的代谢而被去除。植物向土壤中传输氧气，使得人工湿地中的溶解氧呈区域性变化，即连续呈现好氧、缺氧及厌氧区域。该系统具有高效率、低投资、低运转费、低维护技术、低能耗等优点，其特点是出水水质好，运行维护管理方便，投资及运行费用低，管理水平要求低。人工湿地污水处理系统20世纪50年代诞生于德国。目前，采用污水土地法处理技术的污水处理厂已在欧美得到广泛的应用。我国对人工湿地污水处理系统的研究相对较晚，对该系统工艺研究正方兴未艾。近年来，随着人们对环境保护和湿地生态的日益重视，人工湿地在环保领域取得了长足的发展，各种研究和创新不断涌现。图1为传统潜流人工湿地布水和集水断面设计图，从图中可以看出布水管周围要用不同级配的砾石固定，固定层为了实现稳固的作用，往往设计成上小下大的梯形，施工难度大，要求高。集水管敷设在粒径为20-30mm大小的砾石层上，作为支撑层，集水管上面要覆盖一层粒径为20-30mm大小的砾石层作为防止上层小颗粒的滤料进入集水管堵塞孔眼的覆盖层，覆盖层上面再铺设一层5-10mm大小的砾石层阻断粗砂下沉，影响湿地过滤效果。从施工角度说，这种布水和集水系统，要求的成本高，施工技术复杂，后期运营维护的成本高。
发明内容
人工湿地作为一种生态技术，根据构造可分为表面流人工湿地和潜流人工湿地。表面流人工湿地，水力路径以地表推流为主，潜流人工湿地可根据流向分为水平流和垂直流人工湿地。针对垂直潜流人工湿地污水处理，本实用新型的目的旨在提供一种人工湿地污水处理系统中的布水及集水装置
本实用新型的目的是通过以下措施来实现：
一种人工湿地污水处理系统中的布水及集水装置，是由布水管及集水管组成，布水管及集水管埋设在人工湿地中，其特征是人工湿地最底层铺设防渗膜，防渗膜的上部铺设砖块，砖块上放置集水管，其间填充10-20mm的砾石，集水管上部为生物滤料，生物滤料上部铺设布水管，布水管上部为植物定植层，布水管及集水管在人工湿地管间距为2m。
上述的布水管管外套一固定管，外形为圆形，内外双层管道中间填充滤料，内层布水管开孔角度为90度，开孔方向偏向下，外层固定管孔眼间距为200～300mm，孔眼直径为10mm，开孔方向位于管中心线的下侧，固定管的正下方设置一布水孔。
上述的集水管管外套一固定管，外形为圆形，内外双层管道中间填充滤料，内层集水管开孔角度180度，开孔方向水平，外层固定管孔间距为100mm，孔眼直径为15mm，开孔位置与中心线平行。
本实用新型的优点和产生的有益效果是：
1、本实用新型采用的垂直流人工湿地的布水既可以是连续式，又可以是间歇式。间歇布水便于在较低的水力负荷时的均匀布水，充分的利用湿地的表面积和体积;在间歇布水中湿地介质处于干湿交替状态，空气和进水在介质中的循环流动在一定程度上对湿地介质起到了曝气作用，是DO含量得到提高;当湿地介质处于干燥状态时，介质孔隙中的气体对于热散失起到屏障作用，提高了整个系统的温度，增强了湿地表面对流复氧，促进微生物生长，从而促进湿地中的有氧呼吸和硝化作用，加快有机物的降解，大大提高了污染物的去除率。同时，采用间歇式布水，受季节变化和进水浓度的影响也比较小。由于垂直流特殊的布水方式，使得在垂直流中，DO浓度比较高。
2、本实用新型对传统的人工湿地的集配水系统进行改进，布水管和集水管分别与固定管呈一体。在保证集配水系统的均匀性，不易堵塞布水管及集水管上的孔眼基础上，使出水和集水更加流畅，对湿地植物根部的影响进一步减小，其次施工方便，容易建造、维护简单、操作安全。解决了传统集配水系统PVC管容易破碎，细颗粒填料堵塞孔眼的问题。