專利名稱：潛流式人工濕地自動增氧系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能自動增加水中溶解氧的系統(tǒng)，尤其是能自動增加廢水中溶解氧，提高脫氮效率的潛流式人工濕地用增氧系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人工濕地是20世紀七八十年代發(fā)展起來的一種新型廢水處理工藝，該方法具有“一高三低”的特點，即高效率、低投資、低運轉(zhuǎn)費用、低維持技術(shù)。近年來，已成功地用于含油廢水，生活污水、城市暴雨徑流、礦山廢水、養(yǎng)殖場廢水的處理，以及湖泊污染防治等。
目前，根據(jù)廢水流徑方式的不同來劃分，人工濕地廢水處理工藝的類型主要有3種形式表面流(SFW)工藝，地下潛流(SSFW)工藝，垂直流濕地(VFW)。由于表面流濕地與自然濕地極為類似，且運行受氣候影響較大，夏季還有滋生蚊蠅的可能，故設(shè)計中一般不用；垂直流濕地的污水從濕地表面縱向流向填料床底部，床體處于不飽和狀態(tài)，氧氣可通過大氣擴散和植物傳輸進人濕地系統(tǒng)。垂直流濕地的硝化能力高于地下潛流濕地，但其建造要求高，夏季易滋生蚊蠅，所以使用較少；地下潛流工藝中廢水在人工濕地的地表下流動，保溫效果好、負荷高、處理效果受氣候的影響小，且衛(wèi)生條件好，很少有惡臭和滋生蚊蠅的現(xiàn)象，目前國際上采用較多的也正是這種工藝。但是氮的去除一直是潛流人工濕地效能的限制因素，尤其是在冬季。一般TN去除率為44％，NH3-N去除率為45％。
潛流人工濕地處理系統(tǒng)對N的去除作用包括基質(zhì)的吸附、過濾、沉淀以及氨的揮發(fā)，植物的吸收和濕地中微生物作用下經(jīng)硝化、反硝化作用去除。微生物的硝化、反硝化作用在氮的去除中有重要作用，其基本條件是存在大量的硝化和反硝化細菌和適當?shù)臐竦赝寥拉h(huán)境條件，硝化過程中需要硝化菌群的存在以及必要的好氧環(huán)境。潛流式濕地中氧的提供主要靠植物的根際傳輸，因此，潛流式濕地內(nèi)部，特別是非根際區(qū)經(jīng)常處于厭氧狀態(tài)，從而限制了硝化菌的增長及硝化反應(yīng)的發(fā)生。那么，硝化反應(yīng)能否順利進行就直接決定著濕地系統(tǒng)脫氮能力的高低；因此，增加潛流式人工濕地中的溶解氧，就可以使微生物的硝化反應(yīng)順利進行，再經(jīng)過微生物的反硝化作用將氮去除，進而提高脫氮效率，但目前尚無相關(guān)的增氧系統(tǒng)問世。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種能增加所處理廢水的溶解氧，從而提高潛流式人工濕地對氮的去除效果，而且不用消耗任何動力的潛流式人工濕地自動增氧系統(tǒng)。
本實用新型的技術(shù)方案是本實用新型的結(jié)構(gòu)特點是自廢水輸入管至潛流式人工濕地入水口按照水自然流動的落差，依次設(shè)置增氧器水槽I、增氧器和增氧器水槽II，所述增氧器是在連接于增氧器水槽II和增氧器水槽II之間的連接管上設(shè)置射流器；在潛流式人工濕地中設(shè)置增氧管路，所述增氧管路由至少兩層水平管和與各層水平管貫通、且上端伸出濕地地表的豎管組成，豎管頂端呈180度彎，水平管管壁上開有通孔。
本實用新型的結(jié)構(gòu)特點也在于，在所述連接管中部串聯(lián)設(shè)置漸縮接頭和漸擴接頭，所述漸縮接頭和漸擴接頭的小端對應(yīng)連接，并與所述的射流器相連，射流器上豎立的直管頂端180度彎。
本實用新型的結(jié)構(gòu)特點也在于在所述水平管上開設(shè)的通孔位于水平管的管下部，通孔的孔徑為1～2mm，孔間距為0.5～1.0cm。
與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在1、本實用新型可以在不用使用任何額外動力的情況下，在廢水進入潛流式人工濕地之前增加廢水的溶解氧；2、本實用新型通過在潛流式人工濕地中預埋穿孔管，利用廢水的流動增加廢水中的溶解氧含量，進而提高潛流式人工濕地的脫氮效果3、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝方便。


圖1為本實用新型廢水處理工藝流程示意圖。
圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3(A)為本實用新型增氧器水槽與增氧器主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3(B)為圖3(A)的俯視圖。
圖4(A)為本實用新型潛流式人工濕地中增氧管路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4(B)為圖4(A)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5(A)為圖4(A)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5(B)為本實用新型增氣管路中水平管橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標號1增氧器水槽I、2增氧器、3增氧器水槽II、4潛流式人工濕地、5廢水輸入管、6人工濕地入水口、7連接管、8射流器、9水平管、10豎管、11通孔、12、漸縮接頭、13漸擴接頭、14豎立的直管。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
參見圖1、圖2，本實施例自廢水輸入管5至潛流式人工濕地入水口6按照水自然流動的落差，依次設(shè)置I號增氧器水槽1、增氧器2和II號增氧器水槽3。其中，I號增氧器水槽1的入口與廢水輸入管5相通，II號增氧器水槽3的出口與潛流式人工濕地入水口6相通；在人工濕4地中設(shè)置增氧管路。
參見圖3(A)、圖3(B)，本實施例中，增氧器2是在連接于I號增氧器水槽1和II號增氧器水槽3之間的連接管7上設(shè)置射流器8。具體實施中，在連接管7中部串聯(lián)設(shè)置漸縮接頭12和漸擴接頭13，漸縮接頭12和漸擴接頭13的小端對應(yīng)連接，并與射流器8相連。
本實施例中射流器8的結(jié)構(gòu)形式如圖2及圖3(A)所示，它具有一段分別與漸縮接頭12、漸擴接頭13的小端相連的中間管，與水流方向成鈍角并連接在中間管中部的斜管，以及與斜管相連的豎立的直管14，其中，豎立的直管14的上部呈180度彎，射流器8可以直接從市場購得。
理論上講，為使水自然流動，以及獲得較好的增氧效果，在各水槽之間的落差應(yīng)該越大越好，但實際中考慮到其他因素，落差在0.5-1.0米之間較好。具體設(shè)置可以為I號增氧器水槽1的水位高出II號增氧器水槽3的水位0.5-1.0米；II號增氧器水槽3的水位比潛流式人工濕地4的水位高出約20cm；潛流式人工濕地4中的水位落差根據(jù)具體的濕地尺寸來確定。
參見圖4(A)、圖4(B)和圖5(A)，潛流式人工濕地4中的增氧管路由至少兩層水平管9和與各層水平管9貫通、且上端伸出人式濕地4的地表的豎管10組成，豎管10的頂端呈180度彎，水平管9管壁上開有通孔11。
參見圖5(A)、圖5(B)，具體實施中，為了避免在增氧管路中形成堵塞，開設(shè)在水平管9上的通孔11應(yīng)該位于水平管9的管下部，通孔11的孔徑為1～2mm，孔間距為0.5～1.0cm。
工作過程廢水經(jīng)收集通過廢水輸入管5進入I號增氧器水槽1，當廢水在I號增氧器水槽1中達到一定深度，廢水在流經(jīng)連接管7時，首先流經(jīng)漸縮接頭12，進入射流器8的中間管，此時廢水在射流器8的中間管中流速加快，并因射流器8的特殊結(jié)構(gòu)而由豎立的直管14吸入一定量的空氣；再經(jīng)過漸擴接頭13后，廢水流速相對減緩，空氣與廢水得到較好的混合，從而增加了廢水中的溶解氧。
潛流式人工濕地采用連續(xù)進水間歇出水的工作方式，從II號增氧器水槽3中流出的廢水進入潛流式人工濕地4，在潛流式人工濕地4中依靠基質(zhì)的吸附、過濾、沉淀以及氨的揮發(fā)、植物的吸收和潛流式人工濕地中微生物的硝化、反硝化作用對氮進行去除，但主要是微生物的硝化、反硝化作用。由于廢水在進入潛流式人工濕地之前的自動增氧，廢水中的溶解氧含量增加，微生物的硝化反應(yīng)得以在較好的環(huán)境中進行，再經(jīng)過微生物的反硝化作用，實現(xiàn)對氮的去除。由于潛流式人工濕地中廢水在地下流動，大氣的賦氧作用不很明顯，而在人工濕地中鋪設(shè)的增氧管路可以使水平管9中的水與大氣接觸，增強大氣的賦氧作用。在廢水流出潛流式人工濕地的同時，將增氧管路中部分溶解氧含量較高的廢水吸入潛流式人工濕地，此部分含氧量較高的廢水有助于微生物的硝化作用，再經(jīng)過微生物的反硝化作用，實現(xiàn)對氮的去除。
權(quán)利要求1.潛流式人工濕地自動增氧系統(tǒng)，其特征是自廢水輸入管(5)至潛流式人工濕地入水口(6)按照水自然流動的落差，依次設(shè)置增氧器水槽I(1)、增氧器(2)和增氧器水槽II(3)，所述增氧器(2)是在連接于增氧器水槽II(1)和增氧器水槽II(3)之間的連接管(7)上設(shè)置射流器(8)；在潛流式人工濕地(4)中設(shè)置增氧管路，所述增氧管路由至少兩層水平管(9)和與各層水平管(9)貫通、且上端伸出濕地地表的豎管(10)組成，所述豎管(10)的頂端呈180度彎，水平管(9)的管壁上開有通孔(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛流式人工濕地自動增氧系統(tǒng)，其特征是在所述連接管(7)的中部串聯(lián)設(shè)置漸縮接頭(12)和漸擴接頭(13)，所述漸縮接頭(12)和漸擴接頭(13)的小端對應(yīng)連接，并與所述的射流器(8)相連，射流器(8)上豎立的直管(14)頂端180度彎。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛流式人工濕地自動增氧系統(tǒng)，其特征是所述水平管(9)上開設(shè)的通孔(11)位于水平管(9)的管下部，通孔(11)的孔徑為1～2mm，孔間距為0.5～1.0cm。
專利摘要潛流式人工濕地自動增氧系統(tǒng)，其特征是自廢水輸入管至潛流式人工濕地的入水口按照水自然流動的落差，依次設(shè)置增氧器水槽I、增氧器和增氧器水槽II，增氧器是在連接于增氧器水槽II和增氧器水槽II之間的連接管上設(shè)置射流器；在潛流式人工濕地中設(shè)置增氧管路，增氧管路由至少兩層水平管和與各層水平管貫通、且上端伸出濕地地表的豎管組成，豎管頂端呈180度彎，水平管管壁上開有通孔。本系統(tǒng)可大大提高潛流式人工濕地中廢水的溶解氧含量，提高脫氮效果，無需增加外界動力。
文檔編號C02F3/32GK2841647SQ20052007708
公開日2006年11月29日 申請日期2005年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者孫亞兵, 馮景偉, 田園春, 李署, 張瀏, 張漲, 喻江山, 江芳, 馬海云 申請人:南京大學