一种用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统论文和设计-徐伟

全文摘要

本实用新型公开了一种用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，属于生活污水处理技术领域，包括依次连接并一体构筑的进水渠、厌氧折流调节池、垂直流人工湿地池、收水渠和出水井；进水渠内倾斜设有隔渣网；厌氧折流调节池底部设有斗型结构；所述厌氧折流调节池和垂直流人工湿地池之间设有隔渣板；经所述垂直流人工湿地池净化处理后的污水，通过所述收水渠汇入出水井。该复合型人工湿地系统工艺简单、结构紧凑、抗冲击负荷能力强，处理效果佳，整个系统的运行，无需设备操作和维护，日常清理工作少，管理成本低，可有效解决农村生活污水的处理问题。

主设计要求

1.一种用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其特征在于，包括依次连接并一体构筑的进水渠、厌氧折流调节池、垂直流人工湿地池、收水渠和出水井；所述进水渠内倾斜设有隔渣网；所述厌氧折流调节池底部设有斗型结构；该斗型结构侧壁与水平面夹角为30°～60°，所述厌氧折流调节池和垂直流人工湿地池之间设有隔渣板；经所述垂直流人工湿地池净化处理后的污水，通过所述收水渠汇入出水井。

设计方案

2.根据权利要求1所述的用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述厌氧折流调节池内通过分隔板将该厌氧折流调节池沿水流方向分隔为至少两个反应池，各反应池内填充有弹性填料，且设有与所述分隔板平行的折流板；所述斗型结构位于各反应池底部。

3.根据权利要求1所述的用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述出水井内设有出水管，该出水管采用活动弯头连接直管的形式。

4.根据权利要求3所述的用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述活动弯头为可旋转弯头。

5.根据权利要求1所述的用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述收水渠与出水井间设有砖混结构的穿孔透水墙。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述垂直流人工湿地池内设有湿地植物、基质层、穿孔配水管、穿孔集水管和增氧通气管；其中，所述基质层均匀填充于所述垂直流人工湿地池内；所述穿孔配水管和穿孔集水管分别位于基质层的顶部和底部，且所述穿孔集水管呈“田”字型排布；所述增氧通气管竖向贯穿基质层，并与所述穿孔集水管连通，各增氧通气管上分层环设有多个通气孔且顶部设有通气帽。

7.根据权利要求6所述的用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述基质层由陶粒、页岩碎石、石灰石粒中的一种或多种组成。

8.根据权利要求6所述的用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述垂直流人工湿地池内通过分隔膜分割为不同区域，用于保障污水的流向。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于生活污水处理技术领域，具体涉及一种用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统。

背景技术

农村生活污水在未得到有效处理的情况下，任意排放到周边水体，不仅会导致环境卫生状况恶化，还会对周边地表水、地下水和土壤造成严重污染，进而威胁着农村饮用水安全。为了加快美丽乡村建设，促进农村的可持续发展，满足农民对美好生活的需求，针对农村生活污水的处理，须采用切实可行的处理技术。

我国农村污水处理技术需满足系统维护量低，抗负荷冲击能力强以及能耗低等要求。现有的人工湿地系统用于农村生活污水处理时，大多存在厌氧预处理效果不理想，系统抗冲击负荷能力弱，出水水质不稳定等现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对我国农村污水的特征，提供一种农村生活污水处理系统，结构紧凑，抗冲击负荷能力强，运行维护简单，生化效果好，处理效果佳，适用于地势有一定高差的农村地区，尤其是山区农村使用。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提出的一种用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其特征在于，包括依次连接并一体构筑的进水渠、厌氧折流调节池、垂直流人工湿地池、收水渠和出水井；所述进水渠内倾斜设有隔渣网；所述厌氧折流调节池底部设有斗型结构；该斗型结构侧壁与水平面夹角为30°～60°，所述厌氧折流调节池和垂直流人工湿地池之间设有隔渣板；经所述垂直流人工湿地池净化处理后的污水，通过所述收水渠汇入出水井。

进一步地，所述出水井内设有出水管，该出水管采用活动弯头连接直管的形式。

进一步地，所述垂直流人工湿地池内设有湿地植物、基质层、穿孔配水管、穿孔集水管和增氧通气管；其中，所述基质层均匀填充于所述垂直流人工湿地池内；所述穿孔配水管和穿孔集水管分别位于基质层的顶部和底部，且所述穿孔集水管呈“田”字型排布；所述增氧通气管竖向贯穿基质层，并与所述穿孔集水管连通，各增氧通气管上分层环设有多个通气孔且顶部设有通气帽。

本实用新型的有益效果是：

1、厌氧折流调节池内填充的弹性填料，一方面可截留部分悬浮污泥，减少污泥流失，另一方面可截留进水中的悬浮物；厌氧折流调节池底部的斗型结构，有利于固体物质的聚集；适用于SS(悬浮固体)含量较高的农村生活污水的处理，同时也具有较好的抗冲击负荷。

2、厌氧折流调节池可有效改善人工湿地系统的进水水质，降低湿地处理负荷，结构紧凑，使得湿地的占地大大减小，不需单独设置沉淀池，出水水质稳定，污水处理效率高。

3、垂直流人工湿地内多根分散排布的增氧通气管，可有效改善湿地的充氧条件，提高污染物去除效率；此外，湿地内填充的强化除磷填料层，能确保总磷的达标排放。

4、出水井内的出水管采用可旋转弯头连接直管的形式，通过调节弯头的旋转角度，实现对湿地水位的调控，以满足湿地植物不同生长期对水位的需求。

5、整个系统的运行，无需设备操作和维护，日常清理工作少，管理成本低，符合当下农村污水排放分散不连续、水量波动性大的特征，适合在农村、山区等地区推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型出水端结构的俯视图。

图中1是进水管，2是进水渠，3是隔渣网，4是弹性填料，5是第一反应室，6是折流板，7是厌氧折流调节池，8是分隔板，9是第二反应室，10是隔渣板，11是通气帽，12是增氧通气管，13是垂直流人工湿地池，14是穿孔配水管，15是穿孔集水管，16是分隔膜，17是基质层，18是湿地植物，19是出水井，20是出水管，21是活动弯头，22是收水渠，23是穿孔透水墙。

具体实施方式

本实用新型提出的一种用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，以下结合附图及具体实施例详细说明如下：

本实用新型提出的一种用于农村生活污水治理的复合型人工湿地系统，其整体结构示意图如图1所示。该人工湿地系统包括沿污水水流方向依次连接并一体构筑的进水渠2、厌氧折流调节池7、垂直流人工湿地池13、收水渠22和出水井19；进水渠2内倾斜设有隔渣网3；厌氧折流调节池7底部设有斗型结构；该斗型结构侧壁与水平面夹角(即图中所示α)为30°～60°，厌氧折流调节池7和垂直流人工湿地池13之间设有隔渣板10；经垂直流人工湿地池13净化处理后的污水，通过收水渠22汇入出水井19，并最终由出水管20排出。该人工湿地系统通过有效利用地势差，以实现各工艺单元的运行，无动力消耗。

本实用新型各组成部件的具体实现方式及功能分别说明如下：

进水渠2内嵌于厌氧折流调节池7的进水口处，通过一进水管1将待净化的农村生活污水通入进水渠2中，进水渠2内设有倾斜的隔渣网3(本实施例采用的隔渣网为市售产品)，用于实现对污水中大的漂浮物和大颗粒的悬浮物的拦截。经过隔渣网3后的污水通过厌氧折流调节池7的进水口进入厌氧折流调节池7内进行厌氧消化，降解有机物，调节稳定水质，提高后续湿地工艺的处理能力。

厌氧折流调节池7内通过分隔板8将该厌氧折流调节池7沿水流方向分隔为至少两个反应池，各反应池内填充有弹性填料4，且设有与分隔板8平行的折流板6；斗型结构位于各反应池底部。本实施例的厌氧折流调节池7内通过一块分隔板8分隔为第一反应室5和第二反应室9，各个反应室底部的斗型结构用于实现对固体物质的聚集，提升SS(悬浮固体)的处理效能，缩短厌氧停留时间；各反应室内分别安装有1块折流板6，用于实现均匀布水，减少死水区百分率，提高水处理效率；各反应室内的弹性填料4(本实施例采用组合纤维填料，为市售产品)一方面可增加厌氧折流调节池7内的生物总量，另一方面可对进水悬浮物进行截留，并截留部分悬浮污泥，减少污泥流失。具有上述结构特征的厌氧折流调节池7，不仅使得复合型人工湿地系统可应用于高SS污水的处理，还有利于提高复合型人工湿地系统的抗冲击负荷能力。

经厌氧折流调节池7预处理的污水，经隔渣板10，进入垂直流人工湿地池13。隔渣板10(本实施例采用的隔渣板为市售产品)，可有效去除悬浮物，避免对垂直流人工湿地池13造成堵塞。

所述垂直流人工湿地池13内设有湿地植物18、基质层17、穿孔配水管14、穿孔集水管15和增氧通气管12。其中，基质层17采用具有强化除磷作用的填料组成，均匀地填充于垂直流人工湿地池13内，具体地，基质层17由陶粒、页岩碎石、石灰石中的一种或多种构成，以确保总磷的达标排放。穿孔配水管14和穿孔集水管15分别位于基质层17的顶部和底部，用于配水和集水，且穿孔集水管15呈“田”字型排布。增氧通气管12竖向贯穿基质层17，并与穿孔集水管15连通；各增氧通气管上分层环设有多个通气孔且顶部设有通气帽11；通过设置的增氧通气管12，用于实现垂直流人工湿地池13较好的充氧条件，进一步降解有机物，提高脱氮除磷效率，此外，通过增氧通气管12可实现自动充氧，减少整个系统的耗能。该人工湿地池13内种植的湿地植物18为象草、再力花、风车草、香根草、芦苇、美人蕉、鸢尾、千屈菜中的一种或多种。进一步地，当垂直流人工湿地池13的面积过大时，可通过在垂直流人工湿地池13内设置分隔膜16(如可采用高密度聚乙烯HDPE制成)将该垂直流人工湿地池13分割为若干个面积较小的人工湿地区域，用于满足人工湿地长宽比的要求，以保证污水的流向。

参见图2，经垂直流人工湿地池13净化处理后的污水，通过收水渠22汇入出水井19(本实施例在出水井19内嵌于收水渠22的中部)，最后由出水井19内的出水管20直接排出或回灌农田。其中，收水渠22与出水井19间设有砖混结构的穿孔透水墙23。参见图1，出水井19内的出水管20采用活动弯头连接直管的形式；活动弯头23为可旋转弯头，可通过调节活动弯头23的旋转角度，对垂直流人工湿地池13的水位进行调控，以满足湿地植物18不同生长期对水位的需求，提升本实用新型的处理效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

设计图

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