一種基于復合垂直流人工濕地水回用裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，包括人工濕地，人工濕地的一側自上而下設有調節水箱、儲水箱，人工濕地的另一側設有清水箱；人工濕地自上而下依次包括：植被層、碎石層、土壤層、爐渣和石灰石混合層、沙粒層、碎石層；調節水箱與土壤層之間連接有布水管；碎石層底部設有過流孔。裝置依靠重力流收集雨水和生活廢水，不需要使用水泵等提供額外動力，節省能源。調節水箱中可設置小型曝氣設備，根據水質需要，可為后續人工濕地單元處理提供氧氣，實現好氧和兼氧反應，促進了氮、磷的去除。同時克服了水質波動和天氣變化帶來中水處理上的影響，保證出水效果。
【專利說明】—種基于復合垂直流人工濕地水回用裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及人工濕地的單戶型中水回用裝置，尤其涉及一種基于復合垂直流人工濕地水回用裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國的經濟發展和社會進步，人們對居住環境的要求不斷提高，近年來，生態住宅，綠色建筑的理念廣為流傳，在國內許多新建住宅區內都有所體現。其設計理念在于住宅小區不僅要具備居住功能，同時要為居民提供賞心悅目，怡情養性的景觀環境，而且要求小區的建造和使用過程中，實現資源和能源的再利用，再節約，回收和循環。住宅小區在景觀上通常使用水景改善環境，人們對水景的要求帶動了水資源的消耗。但我國是一個水資源貧乏的國家，政府一直提倡建設節水型社會。這就對住宅的水環境系統提出了更高的要求，不僅要考慮水環境的景觀，同時要實現住宅的水資源循環利用和水污染控制。
[0003]中水回用自上世紀五十年代在國外開始應用，已經成為解決水資源短缺和污染的重要途徑，在我國許多城市得到了推廣使用。目前中水回用采用的工藝主要包括格柵，混凝沉淀，生化處理和過濾等處理，需要單獨修建處理設備，不僅成本高，而且占地面積大，維護管理麻煩，不適合居住人數少的單戶型住宅。
[0004]目前，人工濕地具有建設維護成本低，能耗低，運行效果可靠，管理簡單，景觀效應良好的優點。但同時也存在不足之處，如占地面積大，受氣候條件限制大，容易產生淤積、堵塞現象，個別類型濕地還會滋生蚊蠅。
【發明內容】
[0005]為了克服現有人工濕地系統占地面積大，不適用于分散式單戶型住宅，水力條件不佳，濕地床的利用效率低下，容易堵塞，氮磷的去除率較低的問題，提供一種基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，不僅能夠增加濕地床的利用效率，而且減少了堵塞，提高了中水的處理效率，達到了減少占地，適用于分散式單戶型住宅的目的。
[0006]本實用新型通過下述技術方案實現:
[0007]一種基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，包括人工濕地10，人工濕地10的一側自上而下設有調節水箱8、儲水箱6，人工濕地10的另一側設有清水箱15 ；
[0008]所述人工濕地自上而下依次包括:植被層19、碎石層20、土壤層21、爐渣和石灰石混合層22、沙權層23、碎石層24 ；
[0009]所述調節水箱8與土壤層21之間連接有布水管9 ；
[0010]所述碎石層24底部設有過流孔11。
[0011]所述清水箱15內設有紫外線消毒槽14，人工濕地10與紫外線消毒槽14之間設置有濕地出水管13。
[0012]人工濕地10的中部設有導流墻12，導流墻12將人工濕地10分為兩塊濕地單元，導流墻12下方有一過流孔11。
[0013]所述調節水箱8內放置泵組7，該泵組7由水泵和曝氣設備構成。
[0014]所述儲水箱6的上側壁設有雨水及生活污水進水管1、溢流管2和一個防止懸浮顆粒物進入儲水箱6內的篩網5。
[0015]調節水箱8還設有用于放空其內積水的調節水箱放空管3。
[0016]所述清水箱15的上側壁設有清水箱補水管16和清水箱出水管17，下側壁設有用于放空其內積水的清水箱放空管18。
[0017]采用上述基于復合垂直流人工濕地水回用裝置的回水方法如下:
[0018]雨水及生活污水由雨水及生活污水進水管I收集后通過篩網5濾除懸浮顆粒物后進入儲水箱6，儲水箱6中的水通過水壓作用進入上方的調節水箱8中并由泵組7的水泵加壓，再通過布水管9進入土壤層21，然后自上而下依次滲入植被層19、碎石層20、土壤層21、爐渣和石灰石混合層22、沙粒層23、碎石層24，最終通過導流墻12下方的過流孔11清除水中污染物、并實現上向流和下向流的交替，使上下水層得以混合交換，改變傳統人工濕地的水流條件。
[0019]進入人工濕地10的水被凈化后，通過濕地出水管13先進入紫外線消毒槽14消毒滅菌后進入清水箱15。
[0020]本實用新型相對于現有技術，具有如下的優點及效果:
[0021]1、裝置設計緊湊，占地面積小，而處理效率高。設計為1.8個立方。污水平均日產生量為200L，最大日產生量為0.9 — lm3，取總變化系數為2.3，則人工濕地池處理能力為0.5m3/d0
[0022]2、能與住宅本身很好地結合，不僅實現獨立住宅廢水的就地處理與回收利用，節約用水，提高水的利用率，而且發揮了景觀價值。同時單戶型的分散式設計可節省污水處理系統中管網的龐大投資，適用范圍廣。
[0023]3、水流有下行流、上行流，使上下水層得以混合交換，改變了傳統人工濕地的水力條件，增加水流在濕地床內的流動曲折性，延長了污水流程，增加了污水與基質的接觸時間，同時也可防止濕地床內的“短流現象”，提高了濕地床的利用效率。
[0024]4、采用了對磷去除率比較高的爐渣高爐渣和石灰石基質填充床體，根據各填料的不同級配配置，既能使床體的孔隙率提高，防止濕地的堵塞問題，又實現了磷的高效去除。采用高爐渣-石灰石混合層，相比于普通的土壤，砂石，具有更好的脫氮除磷效果。根據水質需要，在調節水箱中可曝氣充氧，與后續的人工濕地處理單元結合，實現好氧和兼氧反應，進一步去除氮、磷。
[0025]5、裝置依靠重力流收集雨水和生活廢水，不需要使用水泵等提供額外動力，節省能源。
[0026]6、調節水箱中可設置小型曝氣設備，根據水質需要，可為后續人工濕地單元處理提供氧氣，實現好氧和兼氧反應，促進了氮、磷的去除。同時克服了水質波動和天氣變化帶來中水處理上的影響，保證出水效果。
[0027]7、通過導流墻的設計，水流實現交替的上向流和下向流，上下水層得以交換混合，改善了傳統濕地的水力條件，提高了濕地床的利用率。最后進入清水箱，通過其中的紫外線消毒裝置滅殺水中細菌和病毒，出水水質滿足城市雜用水水質標準及景觀環境用水的再生水水質控制指標。
[0028]本裝置在較小的占地面積內，以緊湊的單元設計，實現生活廢水和雨水的收集，處理和回用。導流墻將人工濕地一分為二，通過底部的過流孔實現交替的上向流和下向流，水流與填料之間充分接觸，延長了雨水廢水與基質的接觸時間，增加了濕地床的利用程度，提高了中水處理效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型結構示意圖
[0030]圖2為圖1人工濕地結構示意圖
【具體實施方式】
[0031]下面結合具體實施例對本實用新型作進一步具體詳細描述。
[0032]實施例
[0033]如圖1、2所示。本實用新型一種基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，包括人工濕地10，人工濕地10的一側自上而下設有調節水箱8、儲水箱6，人工濕地10的另一側設有清水箱15 ；
[0034]所述人工濕地自上而下依次包括:植被層19、碎石層20、土壤層21、爐渣和石灰石混合層22、沙粒層23、碎石層24 ;通過其中的植物吸附，微生物降解，物理吸附，物理過濾和沉淀等物理化學和生物的聯合作用清除水中污染物。
[0035]爐渣采用高爐渣，沙粒層23可采用粗砂，作用在于防止爐渣和石灰石混合層22上的高爐渣和石灰石顆粒掉落堵塞填料。
[0036]植被層19的植被，主要采用多年生、較耐寒的蘆葦、香蒲。單種蘆葦，或者蘆葦香蒲混種。
[0037]所述調節水箱8與土壤層21之間連接有布水管9 ；
[0038]所述碎石層24底部設有過流孔11。
[0039]所述清水箱15內設有紫外線消毒槽14，人工濕地10與紫外線消毒槽14之間設置有濕地出水管13。
[0040]所述人工濕地10的中部設有導流墻12，導流墻12將人工濕地10分為兩塊濕地單元,導流墻12下方有一過流孔11。導流墻12下方的過流孔11高寬比為3:7。
[0041]所述調節水箱8內放置泵組7，該泵組7由水泵和曝氣設備構成。
[0042]所述儲水箱6的上側壁設有雨水及生活污水進水管1、溢流管2和一個防止懸浮顆粒物進入儲水箱6內的篩網5。
[0043]調節水箱8還設有用于放空其內積水的調節水箱放空管3。
[0044]所述清水箱15的上側壁設有清水箱補水管16和清水箱出水管17，下側壁設有用于放空其內積水的清水箱放空管18。
[0045]采用上述基于復合垂直流人工濕地水回用裝置的回水方法如下:
[0046]雨水及生活污水由雨水及生活污水進水管I收集后通過篩網5濾除懸浮顆粒物后進入儲水箱6，儲水箱6中的水通過水壓作用進入上方的調節水箱8中并由泵組7的水泵加壓，再通過布水管9進入土壤層21，然后自上而下依次滲入植被層19、碎石層20、土壤層21、爐渣和石灰石混合層22、沙粒層23、碎石層24，最終通過導流墻12下方的過流孔11清除水中污染物、并實現上向流和下向流的交替，使上下水層得以混合交換，改變傳統人工濕地的水流條件。
[0047]進入人工濕地10的水被凈化后，通過濕地出水管13先進入紫外線消毒槽14消毒滅菌后進入清水箱15。
[0048]正常天氣下，人工濕地10的日處理能力為0.2m3，停留時間為2天；暴雨天氣，日處理能力達0.5m3，停留時間為I天。暴雨天氣下，受大量雨水的稀釋作用，污水水質已較清潔，停留時間I天可滿足達標排放。
[0049]得到凈化后的中水通過4根濕地出水管13進入清水箱15中的紫外線消毒槽14。在紫外線消毒槽14設置有小型的紫外線消毒裝置，對中水進行消毒滅菌。此時的中水水質已經滿足城市雜用水水質標準及景觀環境用水的再生水水質控制指標。
[0050]紫外線消毒槽14中的中水通過其上的過流孔進入清水箱15中，其設計大小為lm3(lmX ImX Im)。清水箱15中的中水可通過其上的清水箱出水管17溢流出去，作為景觀用水。另外在暴雨天氣時，由于暴雨的稀釋作用，水質較好，可以與調節水箱8聯合蓄水。清水箱15上還有清水箱放空管18，用于清水箱15檢修。
[0051]如上所述，便可較好地實現本實用新型。
[0052]本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，其特征在于:包括人工濕地(10)，人工濕地(10)的一側自上而下設有調節水箱(8)、儲水箱￠)，人工濕地(10)的另一側設有清水箱(15); 所述人工濕地自上而下依次包括:植被層(19)、碎石層(20)、土壤層(21)、爐渣和石灰石混合層(22)、沙粒層(23)、碎石層(24)； 所述調節水箱(8)與土壤層(21)之間連接有布水管(9)； 所述碎石層(24)底部設有過流孔(11)。
2.根據權利要求1所述的基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，其特征在于:所述清水箱(15)內設有紫外線消毒槽(14)，人工濕地(10)與紫外線消毒槽(14)之間設置有濕地出水管(13)。
3.根據權利要求1所述的基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，其特征在于:人工濕地(10)的中部設有導流墻(12)，導流墻(12)將人工濕地(10)分為兩塊濕地單元，導流墻(12)下方有一過流孔(11)。
4.根據權利要求1所述的基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，其特征在于:所述調節水箱(8)內放置泵組(7)，該泵組(7)由水泵和曝氣設備構成。
5.根據權利要求1所述的基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，其特征在于:所述儲水箱(6)的上側壁設有雨水及生活污水進水管(I)、溢流管(2)和一個防止懸浮顆粒物進入儲水箱(6)內的篩網(5)。
6.根據權利要求1所述的基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，其特征在于:調節水箱(8)還設有用于放空其內積水的調節水箱放空管(3)。
7.根據權利要求1所述的基于復合垂直流人工濕地水回用裝置，其特征在于:所述清水箱(15)的上側壁設有清水箱補水管(16)和清水箱出水管(17)，下側壁設有用于放空其內積水的清水箱放空管(18)。
【文檔編號】C02F9/14GK204125238SQ201420611366
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】熊旭華, 錢世奇, 肖毅強, 曹祖略, 敬丹丹 申請人:華南理工大學