一種適用于低碳氮比污水處理的人工濕地的制作方法

本實用新型涉及污水處理技術領域，特別是涉及一種適用于低碳氮比污水處理的人工濕地。

背景技術：

人工濕地是從20世紀70年代在土地處理、穩定塘、生物濾池等污水處理技術基礎上發展起來的一種新型污水處理技術，它主要是利用濕地植物、微生物及土壤或填料的綜合作用去除污水中的污染物，具有結構簡單、處理費用低、并且具有景觀效果等優點，經過幾十年的發展，該技術在處理生活污水、地表水等方面得到了逐漸廣泛的應用。

人工濕地在宏觀表現結構上可視為由人工填充的床基，或床表種植植物兩部分組成，空隙無數的床基和無數的根系可提供不同的微環境，適用于各種好氧、厭氧、兼性微生物的生長和代謝活動，微生物室人工濕地去污作用的主體。

污水中氨氮在床基中大部分通過硝化-反硝化生化過程去除，部分氨氮和硝氮通過植物吸收去除。有機氮主要呈懸浮狀，被床基過濾截留，并通過生化作用礦化為氨氮、硝氮，進而通過植物吸收和硝化-反硝化過程去除。污水中的磷大多數以正磷酸鹽形式存在，并主要通過人工濕地床基中的鈣、鐵、鋁離子固定沉淀，以及植物的吸收過程去除，沉淀固著在床基中的磷最終可通過床基料更換而移出。污水中一些微量的金屬通過人工濕地床基的吸附或沉淀作用，被濕地植物吸收、吸附去除。污水中大部分病原菌和病毒被人工濕地的床基好氧型生物攝取分解，部分被植物根系分泌物殺滅。

可見人工濕地床基具有巨大的表面積，特定的化學組成、無數的根系及其代謝產物為污染物的過濾截留、物理和化學吸附、化學分解和沉淀，生物攝取和氧化分解，礦化等提供了很好的條件。人工濕地的床基越大對污水的處理效果越好，加深濕地床有助于加大濕地床內的表面積，為微生物提供更大的居住空間。

但由于補水不均，填料級配不合理、植物傳輸氧氣有限等原因，導致人工濕地堵塞、供氧不足形成了嚴重的還原環境，限制了微生物的硝化作用，一直存在著脫氮效率低的問題。所以如何解決在加大床深的條件下，增加床基的含氧量成為關鍵。

針對上述問題，目前，公開號為CN102923861A的中國專利公開了一種利用礦物處理低碳氮比污水的人工濕地，其技術方案要點是：包括進水管、進水區、出水區和出水管，所述的進水管與進水區連接；所述的出水管與出水區連接；還包括配水區、土壤層和填料區，所述的進水區、配水區、填料區和出水區依次相連；所述的進水區填充有石灰石，所述的填料區內部填充有石灰石和黃鐵礦，所述的填料區上部為土壤層。

上述方案中解決了能夠利用黃鐵礦作為填料進行脫氮除磷的效果，但是上述方案中通過調節水位來調節填料淹沒深度，因為水中溶氧量的含量根據氣候、溫度等外界條件的影響會發生變化，通過不同排水管來控制水位，使填料區的微生物反應不同，運營成本高，不利于人工濕地的長期運行。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種適用于低碳氮比污水處理的人工濕地，具有能更好控制污水中氧氣濃度，更有利于濕地中硝化-反硝化反應的進行的優點。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種適用于低碳氮比污水處理的人工濕地，包括填充層、土壤層，進水管和出水管，所述填充層和土壤層通過隔離墻分開形成有兼性處理池、好氧處理池和厭氧處理池，所述兼性處理池設置有兼性進風管，所述好氧處理池設置有好氧進風管，所述處理進風管連接有空氣分流機構，通過所述空氣分流結構可控制好氧進風管和兼性進風管風量。

通過采用上述方案，人工濕地通過隔擋墻分為兼性處理池可以發生硝化-反硝化反應，起到穩定塘的作用，好氧處理池可以發生硝化反應，厭氧處理池可以發生反硝化反應，污水經過不同的處理池，通過發生不同的反應，對污水中的氨氮進行去除，通過填充層對污水中的磷進行去除，通過設置的空氣分流機構，對水中的溶氧量進行有效調節，可以控制不同處理池中的微生物反應，提高人工濕地對污水的處理能力，使污水經過人工處理后能達到排放標準，通過控制人工濕地中溶氧量的方式，特別適合低碳氮比比污水的處理。

進一步，所述空氣分流機構包括風機進風管、分流箱，所述風機進風管一端連接有風機，另一端連接在分流箱的進風口，所述分流箱內設置有分流結構，分流箱一端設置有兩個對稱分流出風口。

通過上述方案，通過分流箱的調節控制水中溶氧量的含量，結構簡單，方便操作。

進一步，所述兼性處理池和好氧處理池均設置用于檢測水中氧氣濃度的氧氣濃度檢測儀。

通過采用上述方案，通過在兼性處理池和好氧處理池中放置氧氣濃度檢測儀對污水中的溶氧量進行檢測，及時調整進風管風量，使溶氧量達到預定值，能有效控制人工濕地的運行環境。

進一步，兩個所述分流出風口連接有分流出風管，所述出風管分別連接在兼性進風管和好氧處理池一端，兼性進風管另一端設置在所述兼性處理池的土壤層內，好氧進風管另一端設置在所述好氧處理池的填充層內。

通過采用上述方案，兼性進風管設置在土壤層內，使兼性處理池中填充層內由于氧含量較低，發生反硝化反應，土壤層內氧含量較高，發生硝化反應，使污水在兼性處理池中能去除一部分氨氮；好氧處理池內部的硝化反應盡可能的充分，更有利于下一步的反硝化反應，有效降低污水中氮的含量。

進一步，所述分流結構包括分流板，所述分流板一端面設置在兩個分流出風口對稱中間位置，與分流箱上下面鉸接固定，分流板另一端面抵觸在進風口一面上。

通過采用上述方案，分流板一端設置在兩個出風口的中間位置，另一端設置在進風口處，通過控制分流板在進風口的不同位置，從而控制不同出風口內的出風量，實現控制兼性處理池和好氧處理池中的溶氧量，進一步影響處理池中的反應。

進一步，所述分流板抵觸在進風口一面上設置有分流板手柄，在進風口一面設置有使分流板手柄沿橫向滑動的手柄滑動孔。

通過采用上述方案，在分流板的一端設置手柄，方便操作控制分流板在進風口的位置，方便控制不同出風口的進風量。

進一步，所述分流箱進風口一面設置為弧形面，使分流板移動時一端面始終抵觸在進風口一面上。

通過采用上述方案，分流板在滑動到不同位置時，使分流板始終抵觸在進風口上，使通過分流板調節進風量能夠更加準確，使結構更加可靠。

進一步，所述手柄滑動孔內設置有密封波紋件，所述密封波紋件上設置有使密封波紋件穿過的通孔。

通過采用上述方案，使分流箱處手柄滑動孔處能夠很好的密封，不會發生漏風的情況，通過密封波紋件使結構既容易滑動操作分流板。

進一步，所述分流板抵觸在進風口一面設置為錐形切面。

通過采用上述方案，減小進風口處的風阻力，使分流板能夠固定的更穩，避免分流板處阻力過大，分流板自動發生偏移。

進一步，所述在兼性處理池和好氧處理池里的進風管一端設置有土工布層。

通過采用上述方案，避免處理池中的污泥等進入進風管道，堵塞進風管，增加人工濕地的運行能力和運行時間。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：人工濕地通過隔擋墻分為兼性處理池、好氧處理池、厭氧處理池，污水經過不同的處理池，將會發生不同的反應，通過微生物的硝化-反硝化反應，對污水中的氨氮進行去除，兼性厭氧池能同時發生硝化-反硝化反應，能首先去除一部分氨氮，好氧處理池發生硝化反應，去除污水中的氨，厭氧處理池發生反硝化反應，能去除污水中的氮，通過填充層對污水中的磷進行去除，通過設置的空氣分流機構，對水中的溶氧量進行有效調節，可以控制不同處理池中的微生物反應，提高人工濕地對污水的處理能力，使污水經過人工處理后能達到排放標準，通過控制人工濕地中溶氧量的方式，特別適合低碳氮比比污水的處理。

附圖說明

圖1為本實施例的整體結構示意圖；

圖2為本實施例的空氣分流機構正視圖；

圖3為本實施例的空氣分流機構E-E線剖視圖；

圖4為本實施例的分流板結構示意圖；

圖5為本實施例的空氣分流機構示意圖。

圖中：11、填充層；12、土壤層；13、進水管；14、出水管；15、植物；16、隔離墻；21、兼性處理池；22、好氧處理池；23、厭氧處理池；251、兼性池出水管；252、好氧池出水管；31、分流箱；32、風機進風管；33、風機；34、分流出風管；341、分流出風口；342、好氧進風管；343、兼性進風管；35、氧氣濃度檢測儀；36、手柄滑動孔；38、密封波紋件；41、分流板；42、分流板手柄；43、鉸接塊；44、錐形狀。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型進行詳細描述。

一種適用于低碳氮比污水處理的人工濕地，參見圖1，通過隔離墻16分開形成有兼性處理池21、好氧處理池22和厭氧處理池23，處理池下部填充層11為頁巖層，通過填充頁巖層能對污水中的磷進行有效的去除，頁巖層上填充有土壤層12；

需要處理的污水首先通過進水管13排進兼性處理池21，進水管13安裝在頁巖層中，兼性厭氧池能進行硝化-反硝化反應，首先去除一部分氨氮，經過兼性處理池21處理后的污水在經過兼性池出水管251排入好氧處理池22，好氧處理池22發生硝化反應，去除污水中的氨，經過兼性處理池21池處理后的污水在經過好氧池出水管252排入厭氧處理池23，厭氧處理池23發生反硝化反應，使污水中的氮元素生成氮氣排放到空氣中，從而去除污水中氮的含量，最后進過安裝在厭氧處理池23底部的出水管14將凈化合格的水排出；

同時在人工濕地的土壤層上種植一定量的植物15，植物15會吸收土壤中的氮和磷，從而進一步降低污水中的氮的含量，更有利于污水的凈化，兼性處理池21和好氧處理池22中種植有挺水草本類植物15，如蘆葦、姣草、水沙草等，這類植物15能很好的吸收水中的氮、磷等，厭氧處理池23中種植有沉水類植物15，如苦草、金魚藻類植物15，能很好的對處理池中的水進行凈化后排水。

為了使兼性處理池21和好氧處理池22中的微生物環境達到更好的生化反應效果，在兼性處理池21人工埋入了兼性進風管343，兼性進風管343的一端埋在土壤層12里面，端部包裹了土工布層，好氧進風管342一端埋在頁巖層里面，端部還包裹了土工布層，土工布層有效防止淤泥進入管道，堵塞管道，兼性進風管343和好氧進風管342另一端連接在空氣分流機構上，具體的是連接在分流出風管34上；

通過風機33抽入的空氣經過風機進風管32鼓入分流箱31，分流箱31一端加工有兩個對稱的分流出風口341，分流出風口341安裝有分流出風管34，從而將空氣送入兼性處理池21和好氧處理池22中的填充層11類，提供微生物發生硝化反應需要的氧氣，為了更好的監控兼性處理池21和好氧處理池22中中溶解氧的含量，其中還安裝了氧氣濃度檢測儀35。

結合圖2和圖3，為了方便控制分流箱31不同分流出風口341內的出風量，在分流箱31內安裝了一塊分流板41，分流板41一端面安裝在兩個分流出風口341對稱中間位置，與分流箱31上下面鉸接固定，結合圖4，通過上下端面安裝的鉸接塊43進行鉸接固定，分流板41另一端面抵觸安裝在進風口一面上，分流板41抵觸在進風口一面上加工安裝有分流板手柄42，分流板41抵觸在進風口一面制成錐形狀44，可以有效減小進風口處的風阻力，使分流板41能夠固定的更穩，避免分流板41處阻力過大，分流板41自動發生偏移。

參見圖5，分流箱31進風口一面制成弧形面，使分流板41移動時一端面始終抵觸在進風口一面上，對應分流板手柄42在進風口一面開有有手柄滑動孔36，手柄滑動孔36內安裝有密封波紋件38，密封波紋件38上開有使密封波紋件38穿過的通孔。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。