專利名稱：一種生活污水人工濕地處理方法及其設施的制作方法
技術領域：
本發明涉環保工程領域，尤其是涉及一種采用人工濕地技術進行小區生活污水處理的方法及其裝置，屬于環保工程與水處理技術領域。
背景技術：
小區生活污水處理目前一般都采用中水設備和工藝，運行費用比較高。而人工濕地是一種國內外已推廣應用多年的生態治污技術，現有人工濕地有氧化塘、表面流濕地、潛流濕地三類；氧化塘利用水中池塘水中微生物的代謝活動來降解污水中的有機污染物，但容易產生大量污泥需要經常清除處理，處理污水的能力受氣候影響大；表面流濕地在池塘中種有植物，利用池中植物水下莖、桿上的生物膜來去除污水中的有機物，但占地面積大、水利負荷小、凈化能力有限、系統運行受氣候影響大、夏季容易孽生蚊蠅等；潛流濕地在池塘中填有填料床并種有植物，水在填料表面滲流，充分利用填料層內及植物根系上生物膜、以及其他各種作用來處理污水，少有惡臭及蚊蠅現象，但不能保持較高的氨氮去除率，尤其受冬季氣候限制。申請號為02134718.2、公開號為1482079A、名稱為“一種人工濕地污水處理方法及其裝置”的發明專利申請雖然公開了一種利用人工濕地技術進行污水處理的方法及裝置，采用使污水依次經過預處理單元去除雜物和懸浮物，再經過由反水池和過濾池串聯成的人工濕地進行處理，從而使污水得到凈化，但存在著占地面積大，出水量小、容易堵塞、效率低、運行不穩等問題。雖然人工濕地已應用于水污染面源治理中，但極少應用在生態住宅小區等水污染點源治理工程中，人工濕地治理污水技術應用到小區生活污水處理目前還沒有實質性應用。
發明內容
本發明的目的在于解決現有小區生活污水處理設備和工藝復雜，運行費用較高的問題，提供一種治污效率高，環境效益好的小區生活污水人工濕地處理方法及其裝置，同時解決現有人工濕地占地面積大、容易堵塞、效率低、運行不穩的問題。
本發明的技術方案是生活污水人工濕地處理方法包括以下步驟先將生活污水經過由粗細格柵組成的預處理單元，去除雜物、懸浮物，然后將其送入人工濕地，經過一級氧化池處理后，進入一級表面流人工濕地進行一級凈化，再依次經過二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地進行二級凈化處理，最后經過凈化后的水經過穩定塘后由系統出水口排出。
該人工濕地污水處理設施包括預處理單元和人工濕地系統，預處理單元為帶粗細格柵的集水溝，人工濕地由一級氧化池、一級表面流人工濕地、二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地、穩定塘，經溝渠或配水管串聯而成。預處理單元出口和人工濕地入口由布水渠和布水管連接。該人工濕地為上下重疊結構，氧化池為地下構造，位于表面流人工濕及潛流人工濕地的下面，減少了濕地占地面積的同時利于濕地系統運行穩定，氧化池底部具有一定坡度并配置有清淤設備(如污泥泵)；潛流人工濕地內有填料和植物，同時布設有布水管和防填料堵塞設施(可在管網上鋪設無紡布等簿膜材料做隔離層，然后再添入混合填料)，水流方向為水平流，填料為石料、砂、陶粒等的混合物，石料可以是卵石、沸石、或礫石等中的一種或幾種的混合物，其大小為30-120mm(根據實際需要進行選擇)；穩定塘內無填料、有植物，植物為香蒲屬、禾本屬、莎草屬、苔草屬、傘形花屬等水生植物，如蘆葦、燈芯草、香蒲、菖蒲、莎草、茭草、旱傘竹、水蔥、水芹菜等；一級表面流人工濕地中有填料、有植物，二級表面流人工濕地中無填料、無植物。
本發明由于采用多級、上下結構的人工濕地來處理生活污水，既減少了濕地占地面積，又綜合了多種人工濕地污水的優點，提高了凈化效率；氧化池底部的坡度及設置的清淤設備，便于定期維護濕地系統和避免異味揮發造成小區空氣質量下降；穩定塘有利于水體修復，改善水質，結合小區建設形成景觀；而二級表面流人工濕地，則有利于增加水中DO的含量，同時可以利用太陽紫外線殺滅一定的有害微生物。因此，本發明與現有技術相比，明顯地減小了人工濕地的占地面積，提高了凈化效率，增加了系統的穩定性，具有處理工藝簡單、凈化效率高、運行費用低、有利于改善小區景觀等優點。
本發明還可根據進水量自由控制裝置規模，根據地形自由控制結構布局；在保證濕地凈化效果的前提下，可長時間、連續穩定地高效運行，解決了現有人工濕地占地面積大、容易堵塞、效率低、運行不穩等問題。
圖1為本發明污水處理工藝流程圖；圖2為本發明人工濕地污水處理設施實施實例結構示意圖；圖中，1為預處理單元，2為輸水管道、3為一級氧化池、4為洄水管道、5為一級表面流人工濕地、6為二級強化池、7布水管道、8為潛流人工濕地、9為二級表面流人工濕地、10為穩定塘。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
例一如圖1所示，該生活污水人工濕地處理方法包括以下步驟先將生活污水經過由粗細格柵組成的預處理單元，去除雜物、懸浮物，然后將其送入人工濕地，經過一級氧化池氧化后，進入一級表面流人工濕地進行一級凈化，再依次經過二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地進行二級凈化處理，最后經過凈化后的水出水進入景觀水塘。
如圖2所示，該人工濕地污水處理設施包括預處理單元和人工濕地，預處理單元為帶粗細格柵的水溝，人工濕地由一級氧化池、一級表面流人工濕地、二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地、穩定塘經溝渠或水管串聯而成，預處理單元出口和人工濕地入口由布水管連接。該人工濕地為上下重疊結構，氧化池為地下構造，位于表面流人工濕及潛流人工濕地的下面，減少了濕地占地面積的同時利于濕地運行穩定，氧化池底部具有一定坡度并配置有1千瓦的污泥泵；潛流人工濕地內有填料和植物，同時布設有布水管和無紡布，防止填料堵塞，水流方向為水平流，填料為石料及砂的混合物，石料是卵石，其大小為60mm左右；穩定塘內無填料、有植物，植物為蘆葦、燈芯草、香蒲、菖蒲、茭草、水蔥、水芹菜；二級表面流人工濕地中無填料、無植物。
如圖2所示，生活污水經過由粗細格柵組成的預處理單元，去除雜物、懸浮物，然后再將經過預處理后的污水送入人工濕地。進入人工濕地的污水在一級氧化池的厭氧環境中，將復雜的有機物分解為簡單的無機物，然后經過一級表面流人工濕地對污水中的懸浮物進行沉積，并吸收去除污水中的T-P、T-N，再經過二級強化池進一步對污水中的有機物進行分解，然后經過潛流人工濕地吸收和去除污水中的有機物，經過前面處理的污水已經得到了很大程度的凈化，此時的污水在二級表面流人工濕地中經過復氧、殺菌后進入穩定塘中進行進一步修復后，得到的處理后的水即可重新利用。
該人工濕地的工程投資和工程運行費用約為現有其它生活污水處理工藝的1/8，與深圳的白泥坑人工濕地處理系統相比(見表1)，本發明的生活污水人工濕地裝置的工程投資和運行費也更低，體現了該人工濕地系統的優越性和實用性。
本實例人工濕地污水處理設施運行結果表明處理水體中T-N的去除率最高可以達到75％，高錳酸鹽指數去除率達到80％，BOD5的去除率最高可以達到75％。
表1 本發明的生活污水人工濕地系統與其它污水處理系統的經濟比較
例二、如圖1所示，該生活污水人工濕地處理方法包括以下步驟先將生活污水經過由粗細格柵組成的預處理單元，去除雜物、懸浮物，然后將其送入人工濕地，經過一級氧化池氧化后，進入一級表面流人工濕地進行一級凈化，再依次經過二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地進行二級凈化處理，最后經過凈化后的水出水利用。
如圖2所示，該人工濕地污水處理設施包括預處理單元和人工濕地，預處理單元為帶粗細格柵的水溝，人工濕地由一級氧化池、一級表面流人工濕地、二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地經溝渠或水管串聯而成，預處理單元出口和人工濕地入口由布水管連接。該人工濕地為上下重疊結構，氧化池為地下構造，位于表面流人工濕及潛流人工濕地的下面，減少了濕地占地面積的同時利于濕地運行穩定，氧化池底部具有一定坡度并配置有2千瓦的污泥泵；潛流人工濕地內有填料和植物，同時布設有布水管和無紡布等普通簿膜材料防止填料堵塞設施，水流方向為水平流，填料為石料及砂的混合物，石料是礫石，其大小為30mm；一級表面流人工濕地有填料、有植物，植物為蘆葦、莎草、荊三棱、田邊草、旱傘竹、美人蕉；二級表面流人工濕地中無填料、無植物。
本實例人工濕地污水處理設施運行結果表明處理水體中T-N的去除率最高可以達到76％，高錳酸鹽指數去除率達到82％，BOD5的去除率最高可以達到78％。
例三、如圖1所示，該生活污水人工濕地處理方法包括以下步驟先將生活污水經過由粗細格柵組成的預處理單元，去除雜物、懸浮物，然后將其送入人工濕地，經過一級氧化池氧化后，進入一級表面流人工濕地進行一級凈化，再依次經過二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地進行二級凈化處理，最后經過凈化后的水經過穩定塘后排出。
如圖2所示，該人工濕地污水處理設施包括預處理單元和人工濕地，預處理單元為帶粗細格柵的水溝，人工濕地由一級氧化池、一級表面流人工濕地、二級氧化池、潛流人工濕地、穩定塘、二級表面流人工濕地經溝渠或水管串聯而成，預處理單元出口和人工濕地入口由布水管連接。該人工濕地為上下重疊結構，氧化池為地下構造，位于表面流人工濕及潛流人工濕地的下面，減少了濕地占地面積的同時利于濕地運行穩定，氧化池底部具有一定坡度并配置有3千瓦的污泥泵；潛流人工濕地內有填料和植物，同時布設有布水管和無紡布，防止填料堵塞設施，水流方向為水平流，填料為石料及砂的混合物，石料是礫石和卵石的混合物，其大小為120mm；穩定塘內無填料、有植物，植物為香蒲、蘆葦、睡蓮；表面流人工濕地中無填料、無植物。
水流經過預處理和地下蓄水厭氧池后，SS已經很低，加上定期的對二級潛流人工濕地的反沖洗，減少了系統的堵塞現象。
本實例人工濕地污水處理設施運行結果表明處理水體中T-N的去除率最高可以達到74％，高錳酸鹽指數去除率達到83％，BOD5的去除率最高可以達到74％。
權利要求
1.一種人工濕地生活污水處理方法，其特征在于處理步驟為先將生活污水經過由粗細格柵組成的預處理單元，去除雜物、懸浮物，然后將其送入人工濕地，經過一級氧化池處理后，進入一級表面流人工濕地進行一級凈化，再依次經過二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地進行二級凈化處理，最后經過凈化后的水經過穩定塘后由系統出水口排出。
2.一種人工濕地污水處理設施，包括預處理單元和人工濕地，其特征在于預處理單元為帶粗細格柵的水溝，人工濕地由一級氧化池、一級表面流人工濕地、二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地、穩定塘，經溝渠或水管串聯而成，預處理單元出口和人工濕地入口由布水管連接。
3.根據權利要求2所述的人工濕地污水處理設施，其特征在于該人工濕地為上下重疊結構，氧化池為地下構造，位于表面流人工濕及潛流人工濕地的下面，其底部有一定坡度并配置有清淤設備。
4.根據權利要求2所述的人工濕地污水處理設施，其特征在于潛流人工濕地內有填料和植物，同時布設有布水管，水流方向為水平流。
5.根據權利要求4所述的人工濕地污水處理設施，其特征在于潛流人工濕地內的填料為石料、砂、陶粒等的混合物。
6.根據權利要求2所述的人工濕地污水處理設施，其特征在于潛流人工濕地內設有防填料堵塞設施。
7.根據權利要求5所述的人工濕地污水處理設施，其特征在于石料可以是卵石、沸石、或礫石等中的一種或幾種的混合物，其大小為20-60mm。
8.根據權利要求2所述的人工濕地污水處理設施，其特征在于穩定塘內無填料、有植物，二級表面流人工濕地中無填料、無植物。
9.根據權利要求4或8所述的人工濕地污水處理設施，其特征在于所述植物為香蒲屬、禾本屬、莎草屬、苔草屬、傘形花屬等水生植物。
全文摘要
本發明涉及一種生活污水人工濕地處理方法及其設施，屬環保工程與水處理技術領域。生活污水經預處理單元，去除雜物、懸浮物，然后被送入人工濕地，依次經過一級氧化池、一級表面流人工濕地、二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地進行凈化處理，最后經過凈化后的水經過穩定塘后出水。人工濕地污水處理設施包括預處理單元和人工濕地，預處理單元為帶粗細格柵的水溝，人工濕地由一級氧化池、一級表面流人工濕地、二級強化池、潛流人工濕地、二級表面流人工濕地、穩定塘經溝渠或水管串聯而成。具有占地面積小，凈化效率高，系統的穩定性高，處理工藝簡單、運行費用低、有利于改善小區景觀等優點。
文檔編號C02F3/32GK1648073SQ200410079620
公開日2005年8月3日 申請日期2004年12月13日 優先權日2004年12月13日
發明者孫珮石, 鄧輔唐 申請人:云南大學, 云南今業生態建設集團有限公司