專利名稱：深層布水多介質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于污水處理領域，具體涉及深層布水多介質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的 裝置。
背景技術：
人工濕地污水處理技術是通過植物和介質的生物、化學和物理作用，使污水中的有 機物得以降解，無機鹽得以固定，氮、磷等營養(yǎng)物得以資源化利用，具有深度除磷脫氮， 運行管理方便和運行費用低等優(yōu)點，是一種在廣大農村地區(qū)具有應用潛力的污水生態(tài)處 理技術。然而，傳統(tǒng)的人工濕地污水處理技術，因其存在水力負荷低、易堵塞和難以終 年運行等技術問題，限制了在我國廣大鄉(xiāng)村生活污水處理中的廣泛應用。因此，開發(fā)經 濟高效、低成本運行、不易堵塞的生態(tài)濕地新技術，在我國廣大鄉(xiāng)村具有廣闊的需求和 社會需要。
發(fā)明內容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足之處，而提供了一種深層布水多 介質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的裝置。
本實用新型的技術方案如下深層布水多質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的裝置，在地 面開挖的一長方形池體中，由布水管、集水管、濕地植物、透氣基質層、布水層、多介 質生態(tài)濾層、集水層和防滲層組成；布水層位于生態(tài)濾層上方，布水管位于布水層中， 采用主管兩邊分支線管均勻布水，每個支線管四周打孔并包裹薄層多孔聚氨脂材料；透 氣層填充原生介質，其上種植濕地植物；多介質生態(tài)濾層置于布水層和集水層之間，集 水管位于集水層中，每個支線管四周打孔并包裹薄層多孔聚氨脂材料；防滲層位于集水 層下方，防滲層鋪設粘土或土工布。
所述系統(tǒng)裝置長x寬x高為10-20: 3-5: 1-2，水力負荷為100-500L/m2;所述生態(tài)濕 地設計為下向垂直流態(tài)；所述布水管距離地表30-60cm;所述集水管距離地表 100-170cm;所述多介質生態(tài)濾層由5-10層多介質模塊和5-10層水流通道模塊構成，厚 60-100cm。
所述集水層填充粒徑2-10cm的礫石；所述多介質生態(tài)濾層填充多介質濾料和透水 材料，采用磚墻式堆砌模式填充，透水材料由粒徑為l-2mm礫石、改性沸石和粒徑為2-3mm的灰渣組成，體積配比為礫石改性沸石灰渣為70-90: 3-10: 3-10;多介質 濾料由粉煤灰鋸末廢棄鐵粉高嶺土重量配比為60-90: 10-15: 1-5: 10-15混合造
粒，經800—150(TC高溫燒結而成。
深層布水多介質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的方法污水經布水管進入布水層，布水
層將污水均勻分配至多介質生態(tài)濾層，進入多介質生態(tài)濾層的污水，部分滲入多介質濾 料而得到深度凈化，部分無法滲入多介質濾料的污水和穿透多介質生態(tài)濾料的水流，則 通過透水濾料向下一層多介質濾料或透水濾料再分配，直至最后一級多介質濾料或透水 濾料，經過多介質生態(tài)濾層凈化后，流至集水層，并經過集水管收集外排。
本實用新型是一種深層布水生活排水多介質生態(tài)濕地處理技術，其原理是通過濕地 植物和多種介質相互協(xié)調的生物、化學和物理作用，使污水中的有機物得以降解，無機 鹽得以固定，氮、磷等營養(yǎng)物得以資源化利用。多介質生態(tài)濕地技術將植物吸收、微生 物氧化、介質吸附、固定和生物提取有機結合，采用在亞表層布水的方式投配污水，將 污水投配到具有一定構造和良好擴散性能的介質層中，使污水中的污染物在生態(tài)系統(tǒng)的 物質循環(huán)中進行分離、降解、吸附和固定，凈化水質，使污水中的能量通過生態(tài)系統(tǒng)的
能量流動逐級充分利用，以維持生態(tài)系統(tǒng)的良性平衡。不僅對COD、氨氮、總氮和總 磷有極高的去除效率，還能夠實現(xiàn)污水的資源化利用；即可在無動力或微動力情況下運 行，又不增加建設成本，非常適用于鄉(xiāng)村生活污水的深度處理。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點
本實用新型通過濕地植物和多種介質相互協(xié)調的生物、化學和物理作用，使污水中 的有機物得以降解，無機鹽得以固定，氮、磷等營養(yǎng)物得以資源化利用。多介質生態(tài)濕 地技術將植物吸收、微生物氧化、介質吸附、固定和生物提取有機結合，采用在亞表層 布水的方式投配污水，將污水投配到具有良好擴散性能的介質層，使污水中的污染物在 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)中進行分離、降解、吸附和固定，凈化水質，使污水中的能量通過 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動逐級充分利用，有利于持多介質生態(tài)濕地的良性平衡。地面以下
50-100cm深層布水，有利于北方寒冷地區(qū)系統(tǒng)的四季運行；填充由工農業(yè)廢棄物復配 燒結而成的多介質功能濾料，增加微生物固定數量，深度除磷脫氮；以"磚墻式"方式交
替填充多介質功能濾料和水流通道，即增加了水力停留時間又可防止濾層堵塞，保障濕 地系統(tǒng)長期高效運行不堵塞。種植美人蕉或鳶尾等濕地植物，美化環(huán)境，又不產生蚊蟲 和臭味。無電力或微動力運行條件下，又不增加建設成本，能夠實現(xiàn)農村生活污水的深 度處理和資源化，非常適用于農村生活污水的深度處理及資源化利用。

圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。
圖2是本實用新型裝置的剖面結構示意圖。
圖中數字說明布水管l、集水管2、濕地植物3、透氣基質層4、布水層5、多介
質生態(tài)濾層6、集水層7、防滲層8。
具體實施方式
下面列舉3個實施例，并結合附圖對本實用新型加以進一歩說明，但本實用新型不 只限于這實施例。 實施例1
本實用新型深層布水多介質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的裝置該裝置于在地面開挖的
一長方形池體中，由布水管l、集水管2、濕地植物3、透氣基質層4、布水層5、多介 質生態(tài)濾層6、集水層7和防滲層8組成；布水管1位于布水層5中，采用主管兩邊分 支線管均勻布水，每個支線管四周打孔并包裹薄層多孔聚氨脂材料，布水層5位于生態(tài) 濾層6上方；透氣層(4)填充原生介質，其上種植濕地植物3;多介質生態(tài)濾層6置于布 水層5和集水層7之間，集水管2位于集水層7中，每個支線管四周打孔并包裹薄層多 孔些聚氨脂材料；防滲層位于集水層下方，防滲層鋪設粘土或土工布。 實施例2
多介質生態(tài)濕地系統(tǒng)裝置長x寬x高為10X4X1.7m，垂直流態(tài)，集水管距離地表 160cm，透氣層30cm填充礫石和原生介質比例為1: 5，布水層20cm填充粒徑10cm， 多介質生態(tài)濾層100cm，由6層厚10cm的多介質濾料模塊和7層厚5cm水流通道構成， 集水層20cm填充粒徑10cm的礫石，布水管距離地面50cm，表面種植美人蕉。在水力 負荷250L/m2 d情況下，進水COD 150mg/L， NH3-N 20mg/L， TN 30mg/L， TP 4mg/L 時，出水COD 30mg/L， NH3-N 4mg/L， TN 7mg/L， TP 0.25mg/L，去除率分別為COD 80%， NHrN80%， TN77%， TP 94%。
實施實例3
多介質生態(tài)濕地系統(tǒng)裝置長x寬x高為10X4X1.7m，垂直流態(tài)，集水管距離地表 160cm,透氣層30cm填充礫石和原生介質比例為1: 5，布水層20cm填充粒徑10cm， 多介質生態(tài)濾層lOOcm，由6層厚10cm的多介質濾料模塊和7層厚5cm水流通道構成， 集水層20cm填充粒徑10cm的礫石，布水管距離地面50cm，表面種植美人蕉。在水力 負荷450L/m2 d情況下，進水COD 150mg/L， NH3-N 20mg/L， TN 30mg/L， TP 4mg/L 時，出水COD44mg/L， NH3-N 4.4mg/L， TN9.3mg/L， TP0.4mg/L，去除率分別為COD 71%, NH3-N78%， TN69%， TP 90%。
權利要求1.深層布水多介質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的裝置，其特征在于該裝置在地面開挖的一長方形池體中，由布水管(1)、集水管(2)、濕地植物(3)、透氣基質層(4)、布水層(5)、多介質生態(tài)濾層(6)、集水層(7)和防滲層(8)依次連接組成；布水層(5)位于生態(tài)濾層(6)上方，布水管(1)位于布水層(5)中，采用主管兩邊分支線管均勻布水，每個支線管四周打孔并包裹薄層多孔聚氨脂材料；透氣層(4)填充原生介質，其上種植濕地植物(3)；多介質生態(tài)濾層(6)置于布水層(5)和集水層(7)之間，集水管(2)位于集水層(7)中，每個支線管四周打孔并包裹薄層多孔聚氨脂材料；防滲層(8)位于集水層(7)下方，防滲層(8)鋪設粘土或土工布。
2. 根據權利要求1所述的深層布水多介質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的裝置，其特征 在于所述系統(tǒng)裝置長x寬x高為10-20: 3-5: 1-2，水力負荷為100-500L/m2d;所述生 態(tài)濕地設計為下向垂直流態(tài)；所述布水管(1)距離地表30-60cm;所述集水管(2)距 離地表100-170cm;所述多介質生態(tài)濾層(6)由5-10層多介質模塊和5-10層水流通道 模塊構成，厚60-100cm。
3. 根據權利要求1所述的深層布水多介質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的裝置，其特征 在于所述集水層(7)填充粒徑2-10cm的礫石；所述多介質生態(tài)濾層(6)填充多介 質濾料和透水材料，采用磚墻式堆砌模式填充，透水材料由粒徑為l-2mm礫石、改性 沸石和粒徑為2-3mm的灰渣組成，經800-150(TC高溫燒結而成。
專利摘要本實用新型涉及深層布水多介質生態(tài)濕地污水處理系統(tǒng)的裝置。該裝置在地面開挖的一長方形池體中，由布水管、集水管、濕地植物、透氣基質層、布水層、多介質生態(tài)濾層、集水層和防滲層組成；詳細結構和方法見說明書。本實用新型優(yōu)點該裝置在地面以下50-100cm深層布水，有利于北方寒冷地區(qū)裝置的四季運行，增加微生物固定數量，深度除磷脫氮；又增加了水力停留時間，并防止濾層堵塞，保障濕地系統(tǒng)長期高效運行；對COD，氨氮、總氮和總磷有極高的去除效率，可在無動力或微動力情況下運行；種植美人蕉和鳶尾等濕地植物，美化環(huán)境的同時，有效去除氮磷，不產生蚊蟲和臭味，適用于小城鎮(zhèn)和農村生活污水的深度處理及資源利用。
文檔編號C02F3/32GK201358190SQ20092010481
公開日2009年12月9日 申請日期2009年1月5日 優(yōu)先權日2009年1月5日
發(fā)明者籍國東 申請人:北京大學