基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统与工艺的制作方法
【专利摘要】一种基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统与工艺，属于小城镇生活污水处理湿地【技术领域】。针对人工湿地污水处理技术占地面积大的问题，本发明所述湿地处理系统包括厌氧与调蓄水池、空间湿地系统、空间湿地污水布水系统、湿地空间湿地渗滤排水系统四部分。本发明在湿地建设时向空间发展，减少占地面积，并增加自充氧功能，提高处理效率，甚至和预处理单元合建，节省土地资源，形成资源节约型的人工湿地。本发明提供的人工湿地占地面积小，甚至可以接近活性污泥法的占地面积，建设成本低，运行成本低、易于管理，景观效果好；结构简单，设计灵活，南方、北方均可采用。
【专利说明】基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统与工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于小城镇生活污水处理湿地【技术领域】，涉及一种土地资源节约经济型空间潜流湿地处理系统与工艺。
【背景技术】
[0002]改革开放以来，我国经济迅猛发展，也推动了农村的城市化进程，小城镇建设成为我国经济社会发展的必然趋势和必然要求。小城镇的发展过程中人口集中居住，人口数量和密度的大幅上升，导致生活污水排放量增加和没有处理污水的无序排放，这已经成为小城镇发展过程中的巨大环境问题，因此在小城镇建设可行的经济的污水处理设施是小城镇建设的必要条件。
[0003]人工湿地污水处理技术具有处理效果好、建设成本、运行成本低、易于管理、景观性能好的优势而成为小城镇污水处理技术的首选。人工湿地生态污水处理原理:人工湿地生态污染治理技术主要是利用湿地基质、微生物以及植物这个复合生态系统对污水进行物理、化学和生物三重作用，通过湿地基质过滤、吸附、湿地植物吸收分解以及湿地微生物降解来实现污水净化的方法；植物根系菌群以及湿地基质中的微生物将水体中大颗粒、大分子的有机污染物分解成为小颗粒和离子态的小分子被植物同化吸收，成为植物生长的营养物质，促进植物生长 的同时净化水质，实现生态净化水质。但是人工湿地污水处理工程占地面积大，是常规活性污泥法污水处理工程占地面积的4-5倍；这无疑就限制了人工湿地技术在小城镇的使用和推广。
【发明内容】
[0004]针对人工湿地污水处理技术占地面积大的问题，本发明提出了一种基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统与工艺，在湿地建设时向空间发展，减少占地面积，并增加自充氧功能，提高处理效率，甚至和预处理单元合建，节省土地资源，形成资源节约型的人工湿地。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，包括厌氧与调蓄水池、空间湿地系统、空间湿地污水布水系统、湿地空间湿地渗滤排水系统四部分，其中:
所述厌氧与调蓄水池为圆柱形水池，圆柱形水池的底部设置有污水进水管；
所述空间湿地系统为位于厌氧与调蓄水池外壁、沿立面布置的多层环形湿地；
所述湿地布水系统由布水进水管、布水立管、水平布水穿孔管组成，布水进水管于厌氧与调蓄水池的顶部穿出，与贴于厌氧与调蓄水池外壁的布水立管相连接；水平布水穿孔管位于每层环形湿地的湿地基质层上，与厌氧与调蓄水池壁面垂直，水平布水穿孔管与布水立管相连；
湿地渗水排水系统由渗水排水穿孔管和排水立管构成，渗水排水穿孔管位于每层环形湿地的底部并垂直于厌氧与调蓄水池的壁面，渗水排水穿孔管与平行于厌氧与调蓄水池壁面的排水立管相连。
[0006]一种基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理工艺，其工艺过程为:
生活污水经污水提升泵由污水进水管进入厌氧与调蓄水池内，经过厌氧单元预处理后，经过布水进水管进入布水系统，经过布水立管，将污水分别配送给各层湿地的水平布水穿孔管，经过水平布水穿孔管对湿地均匀布水，污水进入湿地基质层，在湿地基质层内，通过基质层的吸附、根系发达的湿地植物的吸收以及湿地微生物构成的生态系统的协同净化作用实现对污水的充分净化后，然后进入位于湿地底部的渗水排水穿孔管，经过渗水排水穿孔管收集，各层湿地的排水汇流进入排水立管，经过排水立管排出。
[0007]本发明具有以下优点:
1、人工湿地空间布置，占地面积小，甚至可以接近活性污泥法的占地面积，建设成本低，运行成本低、易于管理，景观效果好；
2、湿地立面布置，保证各层湿地单元之间增加空隙，保证层间采光和通风，防止运行过程的采光不足和通风不畅。
[0008]3、结构简单，设计灵活，南方、北方均可采用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为空间湿地立面布置图；
图2为空间湿地B-B剖面图；
图3为空间湿地D-D剖面图；
图4为污水布水系统图；
图5为水平布水穿孔管C-C剖面图；
图6为湿地渗水排水系统图；
图7为湿地渗水管结构图；
图8为湿地渗水管a -a剖面图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
[0011]如图1-8所示，一种基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，包括厌氧与调蓄水池1、空间湿地系统2、空间湿地污水布水系统3、湿地空间湿地渗滤排水系统4四部分，其中:
所述厌氧与调蓄水池I为圆柱结构，底部设置有污水进水管1-1，底部进水，顶部出水，污水由污水进水管进入池内形成由下向上的水力升流厌氧反应池，同时具有调蓄污水的功能，可以根据污水处理的水量及水力停留时间设计水池的尺寸。
[0012]所述空间湿地系统2为位于厌氧与调蓄水池I外壁、沿立面设置的多层圆环形状的湿地，根据厌氧池的高度，确定层数；空间湿地系统包括湿地槽体2-1、湿地基质层、湿地植物2-2，其中湿地基质层的厚度不小于80_，由基质层2-3、中层2-4和下层2_5组成，所述基质层2-3为厚度为30cm的灰渣+壤土层，灰渣与壤土按照厚度比为4:1的比例均匀混合，中层2-4为厚度为30cm、粒径为3-4mm沙碌层,下层2_5为厚度为20cm、粒径为5_10mm的卵石层；所述湿地植物为根系发达，耐污，景观效果好的美人蕉、富贵竹等。空间湿地各层间距离不小于lm，环形湿地的径向宽度不大于2m，以保证采光和通风，有利于各层湿地植物进行光合作用和通风供氧。
[0013]所述空间湿地污水布水系统3由布水进水管3-1、水平布水穿孔管3-2以及布水立管3-3构成；布水进水管3-1于厌氧与调蓄水池I的顶部穿出，与贴于厌氧与调蓄水池I外壁的布水立管3-3相连接；水平布水穿孔管3-2位于每层湿地的基质层2-3上，与厌氧与调蓄水池I的壁面垂直，沿圆环的径向布置，长度与湿地的宽度相当，实现对湿地均匀布水，不同层的相同立面的水平布水穿孔管3-2通过布水立管3-3相连，每层水平布水穿孔管3-2相互夹角60度，水平布水穿孔管3-2的开孔位置及大小如图5所示，孔径为4mm。
[0014]所述空间潜流湿地渗水排水系统4由渗水排水穿孔管4-2和排水立管4-1构成，渗水排水穿孔管4-2位于每层湿地的底部并垂直于厌氧与调蓄水池I的壁面，渗水排水穿孔管4-2与平行于厌氧与调蓄水池I壁面的排水立管4-1相连，通过排水立管4-1收集污水排放，每一层内渗水排水穿孔管4-2的数量多于水平布水穿孔管3-2的数量，与水平布水穿孔管3-2错位布置。
[0015]生活污水经污水提升泵由污水进水管1-1进入厌氧与调蓄水池I内，经过厌氧单元预处理后，经过布水进水管3-1进入布水系统3，经过布水立管3-3，将污水分别配送给各层湿地的水平布水穿孔管3-2，经过水平布水穿孔管3-2对湿地均匀布水，污水进入湿地基质层，在湿地基质层内，通过多孔灰渣基质的吸附、根系发达的湿地植物2-2的吸收以及湿地微生物构成的生态系统的协同净化作用实现对污水的充分净化后，然后进入位于湿地底部的渗水排水穿孔管4-2，经过渗水排水穿孔管4-2收集，各层湿地的排水汇流进入排水立管4-1，经过排水立管4-1排出。
【权利要求】
1.基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，其特征在于所述系统包括厌氧与调蓄水池、空间湿地系统、空间湿地污水布水系统、湿地空间湿地渗滤排水系统四部分，其中: 所述厌氧与调蓄水池为圆柱形水池，圆柱形水池的底部设置有污水进水管； 所述空间湿地系统为位于厌氧与调蓄水池外壁、沿立面布置的多层环形湿地； 所述湿地布水系统由布水进水管、布水立管、水平布水穿孔管组成，布水进水管于厌氧与调蓄水池的顶部穿出，与贴于厌氧与调蓄水池外壁的布水立管相连接；水平布水穿孔管位于每层环形湿地的湿地基质层上，与厌氧与调蓄水池壁面垂直，水平布水穿孔管与布水立管相连； 湿地渗水排水系统由渗水排水穿孔管和排水立管构成，渗水排水穿孔管位于每层环形湿地的底部并垂直于厌氧与调蓄水池的壁面，渗水排水穿孔管与平行于厌氧与调蓄水池壁面的排水立管相连。
2.根据权利要求1所述的基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，其特征在于所述环形湿地的层间距大于lm，环形湿地的宽度小于2m。
3.根据权利要求1或2所述的基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，其特征在于所述空间湿地系统包括湿地槽体、湿地基质层、湿地植物，其中湿地基质层由基质层、中层、下层组成。
4.根据权利要求3所述的基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，其特征在于所述基质层为灰渣+壤土层。
5.根据权利要求3所述的基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，其特征在于所述中层为沙砾层。
6.根据权利要求3所述的基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，其特征在于所述下层为卵石层。
7.根据权利要求3所述的基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，其特征在于所述湿地植物为美人蕉和/或富贵竹。
8.根据权利要求1所述的基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，其特征在于所述每层水平布水穿孔管相互夹角60度。
9.根据权利要求1所述的基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理系统，其特征在于所述每一层内渗水排水穿孔管的数量多于水平布水穿孔管的数量，渗水排水穿孔管与水平布水穿孔管错位布置。
10.一种基于小城镇生活污水空间潜流湿地处理工艺，其工艺过程为:生活污水经污水提升泵由污水进水管进入厌氧与调蓄水池内，经过厌氧单元预处理后，经过布水进水管进入布水系统，经过布水立管，将污水分别配送给各层湿地的水平布水穿孔管，经过水平布水穿孔管对湿地均匀布水，污水进入湿地基质层，在湿地基质层内，通过基质层的吸附、根系发达的湿地植物的吸收以及湿地微生物构成的生态系统的协同净化作用实现对污水的充分净化后，然后进入位于湿地底部的渗水排水穿孔管，经过渗水排水穿孔管收集，各层湿地的排水汇流进入排水立管，经过排水立管排出。
【文档编号】C02F3/28GK103936167SQ201410197294
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】王丽, 付嘉峰, 王琳, 孔祥荣, 霍玉鑫, 李浩然 申请人:哈尔滨工业大学