申请日2018.09.06
公开(公告)日2018.11.30
IPC分类号C02F3/30; C02F3/32; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种混合流人工湿地‑生物过滤复合污水处理装置及其工艺，属于污水处理领域。本发明针对目前人工湿地处理效率低下、占地面积过大等问题，生物滤池脱磷效率低、对水量变化适应性小等缺点，本发明将以生物滤池为基础，引入水平流和垂直流两种水流的人工湿地水处理方式，结合了人工湿地与生物滤等的优点，发明了带有湿地功能的生物滤池，提高了水处理效率，减少其占地面积湿地植物的引进，对于除磷具有重要意义，可以通过植物收获、基质更换，方便地去除污水中的磷，提高了磷的去除效率。对湿地植物及其种植填料进行模块化，便于填料的更换及植物的采收。
权利要求书
1.一种混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其特征在于，包括池体(1)和循环池(11)，在所述池体(1)相对的两个侧壁上分别设有进水口(2)及过水口(8)，循环池(11)侧壁上设有出水口(12);池体(1)通过过水口(8)与循环池(11)相连;所述池体(1)底部填充有高于进水口(2)和过水口(8)的通水厌氧填料层(3)，在池体(1)内的通水厌氧填料层(3)上方安装有若干个好氧处理模块，所述好氧处理模块的侧壁由下部开孔的带孔隔板(13)围成，开孔部分上方的模块内部填充有好氧填料层(4)，带孔隔板(13)的开孔部分插入所述通水厌氧填料层(3)中进行固定;部分好氧处理模块中的好氧填料层(4)顶部种植有水生植物(6)，其余不种植水生植物(6);通水厌氧填料层(3)和好氧填料层(4)之间相互连通，且两层填料之间铺设有与风机(9)相连的曝气管(5)，用于对各个好氧处理模块进行曝气;所述的循环池(11)中设有回流泵(10)，各个好氧处理模块的顶部铺设有布水管(7)，所述布水管(7)与回流泵(10)相连。
2.根据权利要求1所述的混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其特征在于，所述的通水厌氧填料层(3)的厚度应大于0.5m，好氧填料层(4)厚度应大于0.5m，总厚度应不小于0.8m。
3.根据权利要求1所述的混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其特征在于，所述的通水厌氧填料层(3)中，通水厌氧填料层(3)的粒径为3～10cm，所述好氧填料层(4)粒径0.5～2cm。
4.根据权利要求1所述的混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其特征在于，所述的通水厌氧填料层(3)和好氧填料层(4)中填料为碎石或鹅卵石。
5.根据权利要求1所述的混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其特征在于，所述的所述曝气管(5)为穿孔曝气管。
6.根据权利要求1所述的混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其特征在于，所述的布水管(7)为压力滴灌管。
7.根据权利要求1所述的混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其特征在于，所述的带孔隔板(13)为PVC隔板。
8.根据权利要求1所述的混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其特征在于，种植有水生植物(6)的好氧处理模块和不种植水生植物(6)的好氧处理模块，在池体(1)平面上均匀交错分布，且相邻模块之间紧密搭接。
9.根据权利要求1所述的混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其特征在于，种植有水生植物(6)的好氧处理模块中，在好氧填料层(4)上方设有土壤层，水生植物(6)种植于土壤层中。
10.一种利用如权利要求1所述装置的复合污水处理工艺，其特征在于，步骤如下：
待处理的生活污水从进水口(2)进入池体(1)，并以水平流的方式经过通水厌氧填料层(3)，实现对生活污水的初步处理;随后经过过水口(8)到循环池(11)中，由回流泵(10)经过布水管(7)回流至各个好氧处理模块顶部的人工湿地中，并以垂直流的方式沿好氧处理模块向下流动，新鲜空气经由风机(9)泵至曝气管(5)中进行曝气，使空气与好氧处理模块内的向下流动的生活污水充分混合，通过填料表面附着的好氧微生物对污水中有机物进行分解吸收，同时利用水生植物(6)根系的吸收作用去除污水中的磷;各好氧处理模块中流下的生活污水进入通水厌氧填料层(3)中与新进入的生活污水混合，再次进入循环池(11);在生活污水经过多次循环后，从出水口(12)达标排放;当填料吸附饱和、处理能力下降或者植物需要采收时，可将所述的好氧处理模块从池体(1)中取出进行更换。
说明书
混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置及其工艺
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置及其工艺。
背景技术
人工湿地和生物滤池是广泛应用于我国农村生活污水处理中的两种主要技术。其中人工湿地具有处理成本较低、运维较为便利等优点，生物滤池具有处理效果较好，占地面积较小等优点。目前，人工湿地往往作为生活污水二级处理工艺，用于农村生活污水的进一步净化，确保出水达标。
人工湿地主要分为表流人工湿地和潜流人工湿地。其中，潜流人工湿地按系统中流动方式的不同又分为水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。人工湿地的工作原理主要为填料对污染物实现吸附及过滤的作用，填料表面附着的微生物对有机物的分解利用以及湿地植物对污水中的营养元素氮、磷进行吸收的作用。生物滤池的工作原理也主要为滤池内部填料附着的微生物对污染物的分解利用作用。
在两种技术的应用中，虽然生物滤池对污水中污染物的去除效率较高，但受滤池的布水方式所限，其对于水量变化的适应性较小;同时由于缺少植物模块，填料对磷的吸附易饱和，滤池在运行一段时间后，除磷效率会大大降低。而人工湿地虽然可以通过植物模块将吸收的磷移除，从而实现长期稳定的磷去除效果，但其占地面积过大，处理效率低的情况使其难以适应土地资源较为紧张的南方区域。由于这两种技术均存在一定的确定，由此导致其在处理效果上难以达到预期效果，也在一定程度上限制了两种技术更广泛的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，并提供一种新型高效的混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理工艺。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种混合流人工湿地-生物过滤复合污水处理装置，其包括池体和循环池，在所述池体相对的两个侧壁上分别设有进水口及过水口，循环池侧壁上设有出水口;池体通过过水口与循环池相连;所述池体底部填充有高于进水口和过水口的通水厌氧填料层，在池体内的通水厌氧填料层上方安装有若干个好氧处理模块，所述好氧处理模块的侧壁由下部开孔的带孔隔板围成，开孔部分上方的模块内部填充有好氧填料层，带孔隔板的开孔部分插入所述通水厌氧填料层中进行固定;部分好氧处理模块中的好氧填料层顶部种植有水生植物，其余不种植水生植物;通水厌氧填料层和好氧填料层之间相互连通，且两层填料之间铺设有与风机相连的曝气管，用于对各个好氧处理模块进行曝气;所述的循环池中设有回流泵，各个好氧处理模块的顶部铺设有布水管，所述布水管与回流泵相连。
作为优选，所述的通水厌氧填料层的厚度应大于0.5m，好氧填料层厚度应大于0.5m，总厚度应不小于0.8m。
作为优选，所述的通水厌氧填料层中，通水厌氧填料层的粒径为3～10cm，所述好氧填料层粒径0.5～2cm。
作为优选，所述的通水厌氧填料层和好氧填料层中填料为碎石或鹅卵石。
作为优选，所述的所述曝气管为穿孔曝气管。
作为优选，所述的布水管为压力滴灌管。
作为优选，所述的带孔隔板为PVC隔板。
作为优选，种植有水生植物的好氧处理模块和不种植水生植物的好氧处理模块，在池体平面上均匀交错分布，且相邻模块之间紧密搭接。
作为优选，种植有水生植物的好氧处理模块中，在好氧填料层上方设有土壤层，水生植物种植于土壤层中。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述装置的复合污水处理工艺，其步骤如下：
待处理的生活污水从进水口进入池体，并以水平流的方式经过通水厌氧填料层，实现对生活污水的初步处理;随后经过过水口到循环池中，由回流泵经过布水管回流至各个好氧处理模块顶部的人工湿地中，并以垂直流的方式沿好氧处理模块向下流动，新鲜空气经由风机泵至曝气管中进行曝气，使空气与好氧处理模块内的向下流动的生活污水充分混合，通过填料表面附着的好氧微生物对污水中有机物进行分解吸收，同时利用水生植物根系的吸收作用去除污水中的磷;各好氧处理模块中流下的生活污水进入通水厌氧填料层中与新进入的生活污水混合，再次进入循环池;在生活污水经过多次循环后，从出水口达标排放;当填料吸附饱和、处理能力下降或者植物需要采收时，可将所述的好氧处理模块从池体中取出进行更换。
与现有技术相比较，本发明的优点在于：针对目前人工湿地处理效率低下、占地面积过大等问题，生物滤池脱磷效率低、对水量变化适应性小等缺点，本发明将以生物滤池为基础，引入水平流和垂直流两种水流的人工湿地水处理方式，结合了人工湿地与生物滤等的优点，发明了带有湿地功能的生物滤池，提高了水处理效率，减少其占地面积。湿地植物的引进，对于除磷具有重要意义，可以通过植物收获、基质更换，方便地去除污水中的磷，提高了磷的去除效率。对湿地植物及其种植填料进行模块化，便于填料的更换及植物的采收。