一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于污水處理技術領域，具體涉及一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統。
【背景技術】
[0002]在城鎮污水處理中，污水處理廠二級處理后出水中N、P等污染物的相對濃度依然很高，均不能達到地表水V類標準。若排出則會造成受納水體的富營養化，因此，污水處理廠尾水需要再進行三級深度凈化。而在現有的三級深度凈化技術中，應用廣泛的主要有膜工藝、曝氣生物濾池工藝及化學氧化工藝等，均存在基建投資大和運行成本高，出水水質不理想等缺點。
[0003]人工濕地是一種高效的生態水質凈化技術，利用生態系統中基質-植物-微生物的物理、化學和生物的三重協同作用來實現對污水的凈化，具有較強的N、P處理能力，與傳統的常規污水處理工藝相比，具有投資和運行費用低，便于管理，生態景觀效果好等優點，可實現污水的資源化，具有廣闊的應用和推廣前景。
[0004]現有的人工濕地技術主要受占地面積較大、易于出現堵塞等因素限制，多用于處理C0D含量較高的農村生活污水，較少應用于污水處理廠深度凈化領域，應用范圍有限，處理規模小，且處理效果不穩定。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種高效去除污染物、無動力運行方便、占地面積較小、不易堵塞的城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統。
[0006]本實用新型采用的技術方案為:一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統，由兩個及兩個以上的并聯的濕地單元組成，每一個濕地單元包括一級水平潛流人工濕地處理單元、一級垂直潛流人工濕地處理單元、二級水平潛流人工濕地處理單元和二級垂直潛流人工濕地處理單元；所述的一級水平潛流人工濕地處理單元和一級垂直潛流人工濕地處理單元在同一高程，二級水平潛流人工濕地處理單元和二級垂直潛流人工濕地處理單元在同一高程，且前者比后者高出10-50cm;所述的濕地處理單元底部均鋪設有防滲層，且底部沿流水方向設有坡度為0.005-0.01的斜坡。
[0007]進一步，所述的相鄰兩個處理單元之間設有配水渠，相鄰的兩個濕地單元之間設有溢流渠，所述的配水渠與溢流渠上均設有預制蓋板。
[0008]進一步，所述的水平潛流人工濕地處理單元中設有基質，從上到下依次設有150-200mm 土壤層、50-80mm厚粒徑為8-15mm的沸石或陶粒層、900-1000cm厚粒徑為30-50mm的碎石層；所述的垂直潛流人工濕地處理單元中設有基質，從上到下依次設有150-200mm土壤層、900-1000cm厚的復合填料層；所述復合填料層是由體積比為1:1:1的陶粒、沸石、蛭石混合制成，其中陶粒粒徑為10-15mm，沸石和蛭石粒徑為5_10mm ;所述的土壤層上設有挺水植物，所述的挺水植物的種植密度為16-24顆/m2。
[0009]進一步，在所述的一級水平潛流人工濕地處理單元和二級水平潛流人工濕地處理單元中的基質中間均勾垂直插有通氣管；所述的通氣管的頂端高于土壤層20-40cm，在通氣管的頂部設有帶小孔的管帽。
[0010]進一步，所述的一級垂直潛流人工濕地處理單元和二級垂直潛流人工濕地處理單元，基質上層均勻鋪設帶有小孔的布水管，池底均勻鋪設有帶有小孔的集水管，且在集水管的進水端，垂直接有與集水管相同管徑的反沖管，反沖管頂端比土壤層高20-40cm，且頂端蓋有帶小孔的管帽。
[0011]本實用新型產生的有益效果是:
[0012]1、本實用新型利用潛流人工濕地的復合搭配，占地面積較小，使污水處理廠尾水經厭氧-好氧-厭氧-好氧的程序高效脫氮除磷，能夠使處理的出水的C0D、氨氮和總磷的含量指標達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) —級A標準。
[0013]2、本實用新型利用濕地處理單元底面坡度及高差設置，無需附加任何動力，既節能環保又降低了污水深度凈化的運行費用。
[0014]3、本實用新型中的配水渠和溢流渠均蓋有預制蓋板，通氣管和反沖管均蓋有帶有小孔的管帽，防止雜物進入系統造成堵塞，系統運行半年到一年間，用設備給反沖管加壓，用以清除底泥等雜物，有效緩解系統堵塞問題。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0016]圖2為水平潛流人工濕地單元的結構示意圖；
[0017]圖3為垂直潛流人工濕地單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下為本實用新型的一種實施例。
[0019]如圖1所示，一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統，該系統由兩個的濕地單元并聯組成，其中，每一個濕地單元由四個處理單元串聯而成，依次為一級水平潛流人工濕地處理單元14、一級垂直潛流人工濕地處理單元15、二級水平潛流人工濕地處理單元16和二級垂直潛流人工濕地處理單元17。
[0020]一級水平潛流人工濕地處理單元14和一級垂直潛流人工濕地處理單元15在同一高程，二級水平潛流人工濕地處理單元16和二級垂直潛流人工濕地處理單元17在同一高程，且前者比后者高出30cm，四個處理單元底部均鋪設有防滲層，防止污水下滲，并且該處理單元底部沿水流方向設置斜坡，坡度為0.005，利用地理高差無需附加動力系統，使污水處理廠污水流經一套人工濕地系統得以深度凈化。
[0021]四個處理單元之間以配水渠1隔開，使處理單元均勻配水，兩套并聯的濕地處理單元之間設置溢流渠2，防止污水處理廠污水水量過大或雨水過大時淹沒濕地，并且配水渠1和溢流渠2均蓋有預制蓋板，防止雜物進入堵塞濕地。當污水處理廠污水經過一級垂直潛流人工濕地單元后在集水池3中集中，然后通過管道流入二級垂直潛流人工濕地處理單元17和二級水平潛流人工濕地處理單元16，后經出水管4排到排水渠5中。
[0022]如圖2所示，水平潛流人工濕地處理單元包括配水渠穿墻進水管6、配水渠穿墻出水管7和鋪設在處理單元中的基質10。基質10從上到下依次是200mm 土壤層、80mm厚粒徑為8-15mm的沸石層、1000cm厚粒徑為30_50mm的碎石層。在土壤層上均種有挺水植物9，挺水植物9選自美人蕉、風車草、西伯利亞鳶尾、黃菖蒲中的一種或幾種，種植密度為16顆/m2。在基質10中均勾垂直插有DN80 UPVC通氣管8，管部頂端比土壤層高20cm，且頂端蓋有帶小孔的管帽，防止雜物落入。
[0023]如圖3所示，垂直潛流人工濕地處理單元包括設置在基質10表層上設有帶有小孔的布水管12，使均勻布水且補充氧氣，基質10的底層設有集水管13，在集水管13的一端和中點位置垂直接有與集水管13相同管徑的反沖管11，反沖管11頂端比土壤層高20cm，且頂端蓋有帶小孔的管帽，防止雜物落入。基質10從上到下依次是200mm 土壤層、1000cm厚的復合填料層，復合填料層是由體積比為1:1:1的陶粒、沸石、蛭石混合制成，其中陶粒粒徑為10_15mm，沸石和輕石粒徑為5_10mm ;在土壤層上均種有挺水植物9，挺水植物9選自美人蕉、風車草、西伯利亞鳶尾、黃菖蒲中的一種或幾種，種植密度為16顆/m2。系統運行半年間，用設備給反沖管11加壓，用以清除底泥等雜物，防止系統堵塞。集水管13將凈化后的污水收集后排放到排水渠5中，達到了凈化水質的目的。
[0024]本實用新型利用濕地處理單元底面坡度及高差設置，無需附加任何動力，既節能環保又降低了污水深度凈化的運行費用。
【主權項】
1.一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統，其特征在于:由兩個及兩個以上的并聯的濕地單元組成，每一個濕地單元包括一級水平潛流人工濕地處理單元、一級垂直潛流人工濕地處理單元、二級水平潛流人工濕地處理單元和二級垂直潛流人工濕地處理單元；所述的一級水平潛流人工濕地處理單元和一級垂直潛流人工濕地處理單元在同一高程，二級水平潛流人工濕地處理單元和二級垂直潛流人工濕地處理單元在同一高程，且前者比后者高出10-50cm ;所述的濕地處理單元底部均鋪設有防滲層，且底部沿流水方向設有坡度為0.005-0.01的斜坡。2.根據權利要求1所述的一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統，其特征在于:所述的相鄰兩個處理單元之間設有配水渠，相鄰的兩個濕地單元之間設有溢流渠，所述的配水渠與溢流渠上均設有預制蓋板。3.根據權利要求1所述的一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統，其特征在于:所述的水平潛流人工濕地處理單元中設有基質，從上到下依次設有150-200mm土壤層、50_80mm厚粒徑為8_15mm的沸石或陶粒層、900-1000cm厚粒徑為30_50mm的碎石層；所述的垂直潛流人工濕地處理單元中設有基質，從上到下依次設有150-200mm 土壤層、900-1000cm厚的復合填料層；所述復合填料層是由體積比為1:1:1的陶粒、沸石、輕石混合制成，其中陶粒粒徑為10-15mm，沸石和輕石粒徑為5_10mm ;所述的土壤層上設有挺水植物，所述的挺水植物的種植密度為16-24顆/m2。4.根據權利要求1所述的一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統，其特征在于:在所述的一級水平潛流人工濕地處理單元和二級水平潛流人工濕地處理單元中的基質中間均勾垂直插有通氣管；所述的通氣管的頂端高于土壤層20-40cm，在通氣管的頂部設有帶小孔的管帽。5.根據權利要求1所述的一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統，其特征在于:所述的一級垂直潛流人工濕地處理單元和二級垂直潛流人工濕地處理單元，基質上層均勻鋪設帶有小孔的布水管，池底均勻鋪設有帶有小孔的集水管，且在集水管的進水端，垂直接有與集水管相同管徑的反沖管，反沖管頂端比土壤層高20-40cm，且頂端蓋有帶小孔的管帽。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統，該系統包括兩個及兩個以上的并聯的濕地單元，每一個濕地單元包括一級水平潛流人工濕地處理單元、一級垂直潛流人工濕地處理單元、二級水平潛流人工濕地處理單元和二級垂直潛流人工濕地處理單元；一級水平潛流人工濕地處理單元和一級垂直潛流人工濕地處理單元在同一高程，二級水平潛流人工濕地處理單元和二級垂直潛流人工濕地處理單元在同一高程，且前者比后者高出10-50cm；濕地處理單元底部均鋪設有防滲層，且底部沿流水方向設有坡度為0.005-0.01的斜坡。本實用新型是一種高效去除污染物、無動力運行方便、占地面積較小、不易堵塞的城鎮污水處理廠三級深度凈化的人工濕地系統。
【IPC分類】C02F3/32
【公開號】CN204981344
【申請號】CN201520523295
【發明人】張敬申, 高鏡清, 王文垅, 陳少華, 朱松鋒, 張瑞芹, 韓正
【申請人】鄭州大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月20日