公布日：2022.07.22
申请日：2022.05.13
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/32(2006.01)I;B01D65/02(2006.01)I
摘要
本发明提供一种污水处理用人工湿地工艺，涉及污水处理技术领域。该种污水处理用人工湿地工艺，包括软片膜堆组件、软片膜堆系统和生态湿地组件，所述软片膜堆系统至少与一个软片膜堆组件相连，所述软片膜堆系统并联汇集与至少一个生态湿地组件相连，所述软片膜堆组件包括外框架，所述外框架的内部设置有膜支，所述膜支的左侧设置有产水管。通过设置软片膜堆系统和生态湿地，不仅达到了对污水消有效的净化处理，还可以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。
权利要求书
1.一种污水处理用人工湿地装置，包括软片膜堆组件(1)、软片膜堆系统(2)和生态湿地组件(3)，所述软片膜堆系统(2)至少与一个软片膜堆组件(1)相连，所述软片膜堆系统(2)并联汇集与至少一个生态湿地组件(3)相连，其特征在于：所述软片膜堆组件(1)包括外框架(101)，所述外框架(101)的内部设置有膜支(102)，所述膜支(102)的左侧设置有产水管(103)，所述外框架(101)的左侧外部设置有膜堆曝气主管(104)，所述膜堆曝气主管(104)的输出端连接有多个膜堆曝气支管(105)；所述生态湿地组件(3)包括基础夯实层(301)、集水区填料层(307)、生态填料侧梅层(308)、水生植物层(309)、可调出水口(3010)和布水区填料(3011)，所述基础夯实层(301)的顶端设置有防渗膜(302)，所述防渗膜(302)的左侧设置有布水渠(303)，所述布水渠(303)的右侧设置有阀门井(304)，所述防渗膜(302)的右侧设置有集水渠(305)，所述防渗膜(302)的顶端设置有防渗膜保护层(306)。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理用人工湿地工艺，其特征在于：所述软片膜堆系统(2)包括化学清理水箱(201)、原药箱(203)、风机(204)和反冲水箱(205)，所述化学清理水箱(201)通过管道连接有药液抽吸泵(202)，所述药液抽吸泵(202)的输出端与环绕在污水池内的输药管相连，所述原药箱(203)的输出端与环绕在污水池内的输药管相连。
3.根据权利要求2所述的一种污水处理用人工湿地工艺，其特征在于：所述风机(204)的输出端通过管道与多个相应位置软片膜堆组件(1)的膜堆曝气主管(104)一端相连，所述反冲水箱(205)的输出端通过管道连接有水泵(206)，所述水泵(206)的输出端通过管道与多个相应位置软片膜堆组件(1)的膜堆曝气主管(104)的另一端相连，所述水泵(206)的输出端通过管道与反冲水箱(205)的下端相连。
4.根据权利要求2所述的一种污水处理用人工湿地工艺，其特征在于：所述反冲水箱(205)的输出端和水泵(206)的管道之间设置有流量计，所述水泵(206)的输出端和反冲水箱(205)的管道之间设置有电磁阀。
5.根据权利要求2所述的一种污水处理用人工湿地工艺，其特征在于：所述原药箱(203)、化学清理水箱(201)、药液抽吸泵(202)、风机(204)、反冲水箱(205)和水泵(206)均设置在污水池的外部。
6.根据权利要求1所述的一种污水处理用人工湿地工艺，其特征在于：所述防渗膜保护层(306)设置在阀门井(304)和集水渠(305)的内侧之间，所述集水区填料层(307)的下端与防渗膜保护层(306)的顶端相连，所述集水区填料层(307)的外部与集水渠(305)的外部相连，所述布水区填料(3011)的下端与防渗膜保护层(306)的顶端相连，所述布水区填料(3011)的外部与阀门井(304)的外部相连。
7.根据权利要求1所述的一种污水处理用人工湿地工艺，其特征在于：所述生态填料侧梅层(308)设置在集水区填料层(307)和布水区填料(3011)的内侧之间，所述水生植物层(309)设置在生态填料侧梅层(308)的顶端，所述可调出水口(3010)的输入端设置在集水区填料层(307)内，所述可调出水口(3010)的输出端设置在集水渠(305)内。
8.根据权利要求1所述的一种污水处理用人工湿地工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1.装置组装连接首先把相一定数量的软片膜堆组件(1)进行组装后放置在污水池内，其中软片膜堆组件(1)由外框架(101)、膜支(102)、产水管(103)、膜堆曝气主管(104)和膜堆曝气支管(105)组成，膜支(102)由若干个软片膜组成，软片膜由膜单元、中心产水管、密封锁片、压紧密封罩、锁紧螺母以及O型密封圈组成，外框架(101)由304角钢焊接而成，把膜支(102)固定在外框架(101)内，产水管(103)是按照膜支(102)的截面积之和放大10％来设计的，膜堆的总管出水口与各膜堆连接的总管，也是按1.5m/s流速作为过渡管，(10)和膜堆曝气支管(105)根据膜堆的大小，设定气管大小及气眼的大小和分布，膜堆的曝气总管也是按12m/s流速设计，多个软片膜堆组件的曝气总管的截面积之和放大10％以上来计算工程曝气总管的截面积，一定数量的软片膜堆组件(1)安装在污水池内后，然后通过相应的连接件使一定数量的软片膜堆组件(1)均与污水池外部的软片膜堆系统(2)相连；S2.生态湿地建造选取合适场地建设基础夯实层(301)，在基础夯实层(301)的上方铺设防渗膜(302)，在防渗膜(302)的左端设置布水渠(303)和阀门井(304)，布水渠(303)的输入端通过管道与污水池的输出端相连，在防渗膜(302)的右侧设置集水渠(305)，在防渗膜(302)的顶端铺设防渗膜保护层(306)，防渗膜保护层(306)为粗砂，接着在防渗膜保护层(306)的两侧分别设置集水区填料层(307)和布水区填料(3011)，集水区填料层(307)和布水区填料(3011)由不同大小的鹅卵石组成，然后在集水区填料层(307)和布水区填料(3011)之间填充一定量的生态填料侧梅层(308)，生态填料侧梅层(308)由石英砂、砾石、活性炭和填料沸石以一定比例组成，最后在生态填料侧梅层(308)的表面放置一定比例的菖蒲、水葱、水竹、香蒲、千屈菜、再力花、水烛、纸莎草、睡莲湿地植物；S3.组装运行接入预处理的污水至污水池内，污水池内污泥会被膜支(102)内的若干个膜片进行拦截，在污水净化的过程中反冲水箱(205)可以对污水池内污泥浓度越来越高的水进行反洗，来保证污水池内的污泥厚度保持在合理高度，通过然后污水池通过设计的化学清理水箱(201)可以对使用一段时间的膜支(102)进行化学净化处理，起到对膜片的维护保养作用，使膜片能够持续稳定的运行，及时恢复通量通过设置膜堆曝气主管(104)和膜堆曝气支管(105)可以大大提高膜片化学清洗的效果，污水池内经过处理的污水通过管道排至生态湿地组件(3)内的基础夯实层(301)内，然后打开阀门把污水输送至布水区填料(3011)处，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中经生态填料侧梅层(308)，不断利用土壤、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、污泥再次进行净化处理，经处理后的水然后通过可调出水口(3010)排出。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种污水处理用人工湿地工艺，解决了现有的污水处理装置的结构较复杂，建造及维修成本较高的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种污水处理用人工湿地装置，包括软片膜堆组件、软片膜堆系统和生态湿地组件，所述软片膜堆系统至少与一个软片膜堆组件相连，所述软片膜堆系统并联汇集与至少一个生态湿地组件相连，所述软片膜堆组件包括外框架，所述外框架的内部设置有膜支，所述膜支的左侧设置有产水管，所述外框架的左侧外部设置有膜堆曝气主管，所述膜堆曝气主管的输出端连接有多个膜堆曝气支管，通过设置膜堆曝气主管和膜堆曝气支管可以大大提高膜片化学清洗的效果，所述生态湿地组件包括基础夯实层、集水区填料层、生态填料侧梅层、水生植物层、可调出水口和布水区填料，所述基础夯实层的顶端设置有防渗膜，所述防渗膜的左侧设置有布水渠，所述布水渠的右侧设置有阀门井，所述防渗膜的右侧设置有集水渠，所述防渗膜的顶端设置有防渗膜保护层。
优选的，所述软片膜堆系统包括化学清理水箱、原药箱、风机和反冲水箱，所述化学清理水箱通过管道连接有药液抽吸泵，所述药液抽吸泵的输出端与环绕在污水池内的输药管相连，所述原药箱的输出端与环绕在污水池内的输药管相连。
优选的，所述风机的输出端通过管道与多个相应位置软片膜堆组件的膜堆曝气主管一端相连，所述反冲水箱的输出端通过管道连接有水泵，所述水泵的输出端通过管道与多个相应位置软片膜堆组件的膜堆曝气主管的另一端相连，所述水泵的输出端通过管道与反冲水箱的下端相连，接入预处理的污水至污水池内，污水池内污泥会被膜支内的若干个膜片进行拦截，在污水净化的过程中反冲水箱可以对污水池内污泥浓度越来越高的水进行反洗，来保证污水池内的污泥厚度保持在合理高度，通过然后污水池通过设计的化学清理水箱可以对使用一段时间的膜支进行化学净化处理，起到对膜片的维护保养作用，使膜片能够持续稳定的运行，及时恢复通量通过设置膜堆曝气主管和膜堆曝气支管可以大大提高膜片化学清洗的效果。
优选的，所述反冲水箱的输出端和水泵的管道之间设置有流量计，所述水泵的输出端和反冲水箱的管道之间设置有电磁阀。
优选的，所述原药箱、化学清理水箱、药液抽吸泵、风机、反冲水箱和水泵均设置在污水池的外部。
优选的，所述防渗膜保护层设置在阀门井和集水渠的内侧之间，所述集水区填料层的下端与防渗膜保护层的顶端相连，所述集水区填料层的外部与集水渠的外部相连，所述布水区填料的下端与防渗膜保护层的顶端相连，所述布水区填料的外部与阀门井的外部相连。
优选的，所述生态填料侧梅层设置在集水区填料层和布水区填料的内侧之间，所述水生植物层设置在生态填料侧梅层的顶端，所述可调出水口的输入端设置在集水区填料层内，所述可调出水口的输出端设置在集水渠内。
一种污水处理用人工湿地工艺，包括以下步骤：
S1.装置组装连接
首先把相一定数量的软片膜堆组件进行组装后放置在污水池内，其中软片膜堆组件由外框架、膜支、产水管、膜堆曝气主管和膜堆曝气支管组成，膜支由若干个软片膜组成，软片膜由膜单元、中心产水管、密封锁片、压紧密封罩、锁紧螺母以及O型密封圈组成，一旦某片膜片有损，拆卸方便，更换快捷，外框架由304角钢焊接而成，把膜支固定在外框架内，产水管是按照膜支的截面积之和放大10％来设计的，膜堆的总管出水口与各膜堆连接的总管，也是按1.5m/s流速作为过渡管，和膜堆曝气支管根据膜堆的大小，设定气管大小及气眼的大小和分布，膜堆的曝气总管也是按12m/s流速设计，多个软片膜堆组件的曝气总管的截面积之和放大10％以上来计算工程曝气总管的截面积，一定数量的软片膜堆组件安装在污水池内后，然后通过相应的连接件使一定数量的软片膜堆组件均与污水池外部的软片膜堆系统相连；
S2.生态湿地建造
选取合适场地建设基础夯实层，在基础夯实层的上方铺设防渗膜，在防渗膜的左端设置布水渠和阀门井，布水渠的输入端通过管道与污水池的输出端相连，在防渗膜的右侧设置集水渠，在防渗膜的顶端铺设防渗膜保护层，防渗膜保护层为粗砂，接着在防渗膜保护层的两侧分别设置集水区填料层和布水区填料，集水区填料层和布水区填料由不同大小的鹅卵石组成，然后在集水区填料层和布水区填料之间填充一定量的生态填料侧梅层，生态填料侧梅层由石英砂、砾石、活性炭和填料沸石以一定比例组成，最后在生态填料侧梅层的表面放置一定比例的菖蒲、水葱、水竹、香蒲、千屈菜、再力花、水烛、纸莎草、睡莲湿地植物；
S3.组装运行
接入预处理的污水至污水池内，污水池内污泥会被膜支内的若干个膜片进行拦截，在污水净化的过程中反冲水箱可以对污水池内污泥浓度越来越高的水进行反洗，来保证污水池内的污泥厚度保持在合理高度，通过然后污水池通过设计的化学清理水箱可以对使用一段时间的膜支进行化学净化处理，起到对膜片的维护保养作用，使膜片能够持续稳定的运行，及时恢复通量通过设置膜堆曝气主管和膜堆曝气支管可以大大提高膜片化学清洗的效果，污水池内经过处理的污水通过管道排至生态湿地组件内的基础夯实层内，然后打开阀门把污水输送至布水区填料处，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中经生态填料侧梅层，不断利用土壤、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、污泥再次进行净化处理，经处理后的水然后通过可调出水口排出。
(三)有益效果
本发明提供了一种污水处理用人工湿地工艺。具备以下有益效果：
1、本发明通过设置软片膜堆系统和生态湿地，不仅达到了对污水消有效的净化处理，还可以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。
2、本发明在软片膜堆系统内设置化学清理水箱和原药箱，在跨膜压差到达0.25Mpa或连续运行三个月时，可以对膜进行化学清洗，起到对膜维护保养作用，使膜能够持续稳定的运行，及时恢复通量。
3、本发明通过在软片膜堆系统内设置风机、膜堆曝气主管和膜堆曝气支管在膜支内的膜片化学清洗过程中，通过曝气刷洗膜面，可以大大提高其化学清洗效果。
4、本发明通过设置生态湿地其建造和运行费用低、易于维护，技术含量低，可做成模块化安装方便，管理简单。
（发明人：姚东参;白洋;刘祺;江智;王骞;张桂娇;苏世伟;黄红;林小超;李杰成;韦立庆;姜毅;王双龙;庞芝剑）