基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)與工藝的制作方法
【專利摘要】一種基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)與工藝，屬于小城鎮(zhèn)生活污水處理濕地【技術領域】。針對人工濕地污水處理技術占地面積大的問題，本發(fā)明所述濕地處理系統(tǒng)包括厭氧與調(diào)蓄水池、空間濕地系統(tǒng)、空間濕地污水布水系統(tǒng)、濕地空間濕地滲濾排水系統(tǒng)四部分。本發(fā)明在濕地建設時向空間發(fā)展，減少占地面積，并增加自充氧功能，提高處理效率，甚至和預處理單元合建，節(jié)省土地資源，形成資源節(jié)約型的人工濕地。本發(fā)明提供的人工濕地占地面積小，甚至可以接近活性污泥法的占地面積，建設成本低，運行成本低、易于管理，景觀效果好；結構簡單，設計靈活，南方、北方均可采用。
【專利說明】基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)與工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于小城鎮(zhèn)生活污水處理濕地【技術領域】，涉及一種土地資源節(jié)約經(jīng)濟型空間潛流濕地處理系統(tǒng)與工藝。
【背景技術】
[0002]改革開放以來，我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展，也推動了農(nóng)村的城市化進程，小城鎮(zhèn)建設成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的必然趨勢和必然要求。小城鎮(zhèn)的發(fā)展過程中人口集中居住，人口數(shù)量和密度的大幅上升，導致生活污水排放量增加和沒有處理污水的無序排放，這已經(jīng)成為小城鎮(zhèn)發(fā)展過程中的巨大環(huán)境問題，因此在小城鎮(zhèn)建設可行的經(jīng)濟的污水處理設施是小城鎮(zhèn)建設的必要條件。
[0003]人工濕地污水處理技術具有處理效果好、建設成本、運行成本低、易于管理、景觀性能好的優(yōu)勢而成為小城鎮(zhèn)污水處理技術的首選。人工濕地生態(tài)污水處理原理:人工濕地生態(tài)污染治理技術主要是利用濕地基質(zhì)、微生物以及植物這個復合生態(tài)系統(tǒng)對污水進行物理、化學和生物三重作用，通過濕地基質(zhì)過濾、吸附、濕地植物吸收分解以及濕地微生物降解來實現(xiàn)污水凈化的方法；植物根系菌群以及濕地基質(zhì)中的微生物將水體中大顆粒、大分子的有機污染物分解成為小顆粒和離子態(tài)的小分子被植物同化吸收，成為植物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，促進植物生長 的同時凈化水質(zhì)，實現(xiàn)生態(tài)凈化水質(zhì)。但是人工濕地污水處理工程占地面積大，是常規(guī)活性污泥法污水處理工程占地面積的4-5倍；這無疑就限制了人工濕地技術在小城鎮(zhèn)的使用和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對人工濕地污水處理技術占地面積大的問題，本發(fā)明提出了一種基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)與工藝，在濕地建設時向空間發(fā)展，減少占地面積，并增加自充氧功能，提高處理效率，甚至和預處理單元合建，節(jié)省土地資源，形成資源節(jié)約型的人工濕地。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，包括厭氧與調(diào)蓄水池、空間濕地系統(tǒng)、空間濕地污水布水系統(tǒng)、濕地空間濕地滲濾排水系統(tǒng)四部分，其中:
所述厭氧與調(diào)蓄水池為圓柱形水池，圓柱形水池的底部設置有污水進水管；
所述空間濕地系統(tǒng)為位于厭氧與調(diào)蓄水池外壁、沿立面布置的多層環(huán)形濕地；
所述濕地布水系統(tǒng)由布水進水管、布水立管、水平布水穿孔管組成，布水進水管于厭氧與調(diào)蓄水池的頂部穿出，與貼于厭氧與調(diào)蓄水池外壁的布水立管相連接；水平布水穿孔管位于每層環(huán)形濕地的濕地基質(zhì)層上，與厭氧與調(diào)蓄水池壁面垂直，水平布水穿孔管與布水立管相連；
濕地滲水排水系統(tǒng)由滲水排水穿孔管和排水立管構成，滲水排水穿孔管位于每層環(huán)形濕地的底部并垂直于厭氧與調(diào)蓄水池的壁面，滲水排水穿孔管與平行于厭氧與調(diào)蓄水池壁面的排水立管相連。
[0006]一種基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理工藝，其工藝過程為:
生活污水經(jīng)污水提升泵由污水進水管進入?yún)捬跖c調(diào)蓄水池內(nèi)，經(jīng)過厭氧單元預處理后，經(jīng)過布水進水管進入布水系統(tǒng)，經(jīng)過布水立管，將污水分別配送給各層濕地的水平布水穿孔管，經(jīng)過水平布水穿孔管對濕地均勻布水，污水進入濕地基質(zhì)層，在濕地基質(zhì)層內(nèi)，通過基質(zhì)層的吸附、根系發(fā)達的濕地植物的吸收以及濕地微生物構成的生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同凈化作用實現(xiàn)對污水的充分凈化后，然后進入位于濕地底部的滲水排水穿孔管，經(jīng)過滲水排水穿孔管收集，各層濕地的排水匯流進入排水立管，經(jīng)過排水立管排出。
[0007]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、人工濕地空間布置，占地面積小，甚至可以接近活性污泥法的占地面積，建設成本低，運行成本低、易于管理，景觀效果好；
2、濕地立面布置，保證各層濕地單元之間增加空隙，保證層間采光和通風，防止運行過程的采光不足和通風不暢。
[0008]3、結構簡單，設計靈活，南方、北方均可采用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為空間濕地立面布置圖；
圖2為空間濕地B-B剖面圖；
圖3為空間濕地D-D剖面圖；
圖4為污水布水系統(tǒng)圖；
圖5為水平布水穿孔管C-C剖面圖；
圖6為濕地滲水排水系統(tǒng)圖；
圖7為濕地滲水管結構圖；
圖8為濕地滲水管a -a剖面圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍中。
[0011]如圖1-8所示，一種基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，包括厭氧與調(diào)蓄水池1、空間濕地系統(tǒng)2、空間濕地污水布水系統(tǒng)3、濕地空間濕地滲濾排水系統(tǒng)4四部分，其中:
所述厭氧與調(diào)蓄水池I為圓柱結構，底部設置有污水進水管1-1，底部進水，頂部出水，污水由污水進水管進入池內(nèi)形成由下向上的水力升流厭氧反應池，同時具有調(diào)蓄污水的功能，可以根據(jù)污水處理的水量及水力停留時間設計水池的尺寸。
[0012]所述空間濕地系統(tǒng)2為位于厭氧與調(diào)蓄水池I外壁、沿立面設置的多層圓環(huán)形狀的濕地，根據(jù)厭氧池的高度，確定層數(shù)；空間濕地系統(tǒng)包括濕地槽體2-1、濕地基質(zhì)層、濕地植物2-2，其中濕地基質(zhì)層的厚度不小于80_，由基質(zhì)層2-3、中層2-4和下層2_5組成，所述基質(zhì)層2-3為厚度為30cm的灰渣+壤土層，灰渣與壤土按照厚度比為4:1的比例均勻混合，中層2-4為厚度為30cm、粒徑為3-4mm沙碌層,下層2_5為厚度為20cm、粒徑為5_10mm的卵石層；所述濕地植物為根系發(fā)達，耐污，景觀效果好的美人蕉、富貴竹等?？臻g濕地各層間距離不小于lm，環(huán)形濕地的徑向寬度不大于2m，以保證采光和通風，有利于各層濕地植物進行光合作用和通風供氧。
[0013]所述空間濕地污水布水系統(tǒng)3由布水進水管3-1、水平布水穿孔管3-2以及布水立管3-3構成；布水進水管3-1于厭氧與調(diào)蓄水池I的頂部穿出，與貼于厭氧與調(diào)蓄水池I外壁的布水立管3-3相連接；水平布水穿孔管3-2位于每層濕地的基質(zhì)層2-3上，與厭氧與調(diào)蓄水池I的壁面垂直，沿圓環(huán)的徑向布置，長度與濕地的寬度相當，實現(xiàn)對濕地均勻布水，不同層的相同立面的水平布水穿孔管3-2通過布水立管3-3相連，每層水平布水穿孔管3-2相互夾角60度，水平布水穿孔管3-2的開孔位置及大小如圖5所示，孔徑為4mm。
[0014]所述空間潛流濕地滲水排水系統(tǒng)4由滲水排水穿孔管4-2和排水立管4-1構成，滲水排水穿孔管4-2位于每層濕地的底部并垂直于厭氧與調(diào)蓄水池I的壁面，滲水排水穿孔管4-2與平行于厭氧與調(diào)蓄水池I壁面的排水立管4-1相連，通過排水立管4-1收集污水排放，每一層內(nèi)滲水排水穿孔管4-2的數(shù)量多于水平布水穿孔管3-2的數(shù)量，與水平布水穿孔管3-2錯位布置。
[0015]生活污水經(jīng)污水提升泵由污水進水管1-1進入?yún)捬跖c調(diào)蓄水池I內(nèi)，經(jīng)過厭氧單元預處理后，經(jīng)過布水進水管3-1進入布水系統(tǒng)3，經(jīng)過布水立管3-3，將污水分別配送給各層濕地的水平布水穿孔管3-2，經(jīng)過水平布水穿孔管3-2對濕地均勻布水，污水進入濕地基質(zhì)層，在濕地基質(zhì)層內(nèi)，通過多孔灰渣基質(zhì)的吸附、根系發(fā)達的濕地植物2-2的吸收以及濕地微生物構成的生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同凈化作用實現(xiàn)對污水的充分凈化后，然后進入位于濕地底部的滲水排水穿孔管4-2，經(jīng)過滲水排水穿孔管4-2收集，各層濕地的排水匯流進入排水立管4-1，經(jīng)過排水立管4-1排出。
【權利要求】
1.基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括厭氧與調(diào)蓄水池、空間濕地系統(tǒng)、空間濕地污水布水系統(tǒng)、濕地空間濕地滲濾排水系統(tǒng)四部分，其中: 所述厭氧與調(diào)蓄水池為圓柱形水池，圓柱形水池的底部設置有污水進水管； 所述空間濕地系統(tǒng)為位于厭氧與調(diào)蓄水池外壁、沿立面布置的多層環(huán)形濕地； 所述濕地布水系統(tǒng)由布水進水管、布水立管、水平布水穿孔管組成，布水進水管于厭氧與調(diào)蓄水池的頂部穿出，與貼于厭氧與調(diào)蓄水池外壁的布水立管相連接；水平布水穿孔管位于每層環(huán)形濕地的濕地基質(zhì)層上，與厭氧與調(diào)蓄水池壁面垂直，水平布水穿孔管與布水立管相連； 濕地滲水排水系統(tǒng)由滲水排水穿孔管和排水立管構成，滲水排水穿孔管位于每層環(huán)形濕地的底部并垂直于厭氧與調(diào)蓄水池的壁面，滲水排水穿孔管與平行于厭氧與調(diào)蓄水池壁面的排水立管相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述環(huán)形濕地的層間距大于lm，環(huán)形濕地的寬度小于2m。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述空間濕地系統(tǒng)包括濕地槽體、濕地基質(zhì)層、濕地植物，其中濕地基質(zhì)層由基質(zhì)層、中層、下層組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述基質(zhì)層為灰渣+壤土層。
5.根據(jù)權利要求3所述的基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述中層為沙礫層。
6.根據(jù)權利要求3所述的基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述下層為卵石層。
7.根據(jù)權利要求3所述的基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述濕地植物為美人蕉和/或富貴竹。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述每層水平布水穿孔管相互夾角60度。
9.根據(jù)權利要求1所述的基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理系統(tǒng)，其特征在于所述每一層內(nèi)滲水排水穿孔管的數(shù)量多于水平布水穿孔管的數(shù)量，滲水排水穿孔管與水平布水穿孔管錯位布置。
10.一種基于小城鎮(zhèn)生活污水空間潛流濕地處理工藝，其工藝過程為:生活污水經(jīng)污水提升泵由污水進水管進入?yún)捬跖c調(diào)蓄水池內(nèi)，經(jīng)過厭氧單元預處理后，經(jīng)過布水進水管進入布水系統(tǒng)，經(jīng)過布水立管，將污水分別配送給各層濕地的水平布水穿孔管，經(jīng)過水平布水穿孔管對濕地均勻布水，污水進入濕地基質(zhì)層，在濕地基質(zhì)層內(nèi)，通過基質(zhì)層的吸附、根系發(fā)達的濕地植物的吸收以及濕地微生物構成的生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同凈化作用實現(xiàn)對污水的充分凈化后，然后進入位于濕地底部的滲水排水穿孔管，經(jīng)過滲水排水穿孔管收集，各層濕地的排水匯流進入排水立管，經(jīng)過排水立管排出。
【文檔編號】C02F3/28GK103936167SQ201410197294
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權日:2014年5月12日
【發(fā)明者】王麗, 付嘉峰, 王琳, 孔祥榮, 霍玉鑫, 李浩然 申請人:哈爾濱工業(yè)大學