一种污水厂尾水的净化处理系统的制作方法

1.本实用新型属于水环境综合治理技术领域，具体涉及一种污水厂尾水的净化处理系统。


背景技术：

2.随着我国城市化进程的不断加剧，大量农村人口涌入城市，人口问题带来的环境压力也不断增加，淡水资源短缺问题随之日益突出。目前我国大多数污水处理厂尾水通过地表径流或专用退水渠排放到江河湖库等自然受纳水体。虽然污水厂出水标准达到了《gb18919
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2002城镇污水处理厂污染物排放标准》规定一级a或一级b排放指标，但距离《gb
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3838
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2002地表水环境质量标准》规定的地表v类水体标准还有一段距离，污水厂尾水的直排严重影响着我国淡水资源的安全。由于目前地表淡水资源的匮乏和水体黑臭现场频发，水资源的保护已成为现阶段亟待解决的问题之一。
3.目前为削减污水厂处理的尾水对地表水造成的污染，常常在尾水排入地表水之前用活性炭吸附、磁混凝沉淀及生物膜等物理、化学、生物的方法拦截氮、磷等污染物。经过一系列的处理达标后再排放，大大减少了水体黑臭发生的可能。然而这些措施的使用存在着投资运行成本高、二次污染、净化不理想等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种污水厂尾水的净化处理系统，以解决现有的尾水处理方式存在的投资运行成本高、二次污染、净化不理想的问题。
5.本实用新型的技术方案是：一种污水厂尾水的净化处理系统，包括配水井和人工湿地，配水井与尾水池相连，配水井内设有曝气装置，还包括集水井和水质检测设备，配水井内设有潜污泵，潜污泵的输出端连接有第一配水管，第一配水管通向人工湿地，人工湿地底部设有花管，花管与集水井相连通，集水井上部连接有出水管，出水管上设有控制阀，水质检测设备设在出水管上控制阀前端，集水井内设有潜水泵，潜水泵的输出端连接有第二配水管，人工湿地上方设有喷头，喷头与第二配水管相连，控制阀和潜水泵分别与水质检测设备相连。
6.作为本实用新型的进一步改进，人工湿地包括由下至上依次设置的砂砾石层、火山岩颗粒层、根植土层以及种植在根植土层上的湿地植物。
7.作为本实用新型的进一步改进，火山岩颗粒层中布置有多个鼓风管。
8.作为本实用新型的进一步改进，种植湿地植物的土埂上覆盖有地膜。
9.作为本实用新型的进一步改进，第一配水管均布在根植土层表面，第一配水管上设有多个出水孔。
10.作为本实用新型的进一步改进，花管设有多个且并排均布在砂砾石层底部。
11.作为本实用新型的进一步改进，还包括水泵控制系统，配水井内设有液位开关，液位开关和潜污泵分别与水泵控制系统相连。
12.人工湿地系统是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水有控制地投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收的作用。
13.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
14.1. 本实用新型提出了一种采用曝气增氧技术与新型的人工湿地相结合的综合性净化处理系统，可以有效的去除尾水中的悬浮物、有机物和重金属等，再加之湿地末端的水质检测回喷装置能够保证该系统在使用过程中，能够达到出水水质要求，保证了尾水的达标排放，起到净化水质的作用。处理后的尾水通过末端的水质监测设备控制水质情况，当水质不达标时，水质检测设备控制潜水泵开启，通过喷头向人工湿地进行回喷；水质达标后，水质检测设备开启控制阀，将达标的尾水进行排放。
15.2. 曝气增氧技术保证了水体氧气含量，为有氧微生物提供足够的氧气消耗尾水中的有机物，为氧化反应的进行提供了氧气；人工湿地系统利用植物和滤料的吸收、沉淀和分解作用，降低了水中污染物的浓度。人工湿地的上层根植土层能保证植物生长所需的条件；中层火山岩颗粒层内部孔隙较大，微生物容易挂膜，为微生物的处理水质创造条件；底部的砂砾石层能够过滤杂质，防止花管16的堵塞。
16.3. 人工湿地的中层火山岩颗粒层中布有鼓风管，可以为湿地提供氧气，营造有氧环境；土埂上覆膜，可以为湿地系统营造厌氧环境。在有氧和厌氧状态交错进行中，通过好氧微生物的对有机物的有氧消耗和厌氧生物对大分子有机物的分解消耗，可以实现有氧和厌氧的相互转换，祛除尾水中剩余的氮磷和有机物。
17.4. 鼓风管不仅可以为湿地提供一个有氧的环境，而且还可以实现反冲洗的目的，避免滤料堵塞。
18.5. 本实用新型具有净化效果好、投资运行成本低、不存在二次污染、自动化程度高的优点。
附图说明
19.图1是本实用新型的结构示意图；
20.图2是本实用新型的平面布置图；
21.图3是本实用新型中土埂的覆膜示意图。
22.图中：1
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尾水池；2
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进水管；3
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配水井；4
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曝气机；5
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曝气管；6
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曝气盘；7
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水泵控制系统；8
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液位开关；9
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潜污泵；10
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第一配水管；11
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喷头；12
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湿地植物；13
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根植土层；14
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火山岩颗粒层；15
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砂砾石层；16
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花管；17
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第二配水管；18
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潜水泵；19
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出水管；20
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水质检测设备；21
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控制阀；22
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地膜；23
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鼓风管；24
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集水井；25
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土埂；26
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出水孔。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
24.如图1
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3所示，一种污水厂尾水的净化处理系统，包括配水井3和人工湿地，配水井3与尾水池1相连，尾水池1用来暂存尾水，配水井3内设有曝气装置，还包括集水井24和水质
检测设备20，配水井3内设有潜污泵9，潜污泵9的输出端连接有第一配水管10，第一配水管10通向人工湿地，人工湿地底部设有花管16，花管16与集水井24相连通，集水井24上部连接有出水管19，出水管19上设有控制阀21，水质检测设备20设在出水管19上控制阀21前端，集水井24内设有潜水泵18，潜水泵18的输出端连接有第二配水管17，人工湿地上方设有喷头11，喷头11与第二配水管17相连，控制阀21和潜水泵18分别与水质检测设备20相连。
25.人工湿地包括由下至上依次设置的砂砾石层15、火山岩颗粒层14、根植土层13以及种植在根植土层13上的湿地植物12。
26.火山岩颗粒层14中均匀布置有多个鼓风管23。
27.种植湿地植物12的土埂25上覆盖有地膜22。
28.第一配水管10均布在根植土层13表面，第一配水管10上设有多个出水孔26。
29.花管16设有多个且并排均布在砂砾石层15底部。
30.还包括水泵控制系统7，配水井3顶部设有液位开关8，液位开关8和潜污泵9分别与水泵控制系统7相连。液位开关8采用液位浮球开关。
31.配水井3通过进水管2与尾水池1相连，进水管2靠近配水井3的一端向下倾斜，倾斜度不大于5
‰
。进水管2材质采用钢管或混凝土管。
32.曝气装置包括曝气机4、曝气管5和曝气盘6，曝气盘6通过曝气管5与曝气机4相连，曝气盘6设有多个且均布在配水井3底部。
33.喷头11设有多个且均布在人工湿地上方。喷头11采用自旋式摇臂喷头。
34.本实用新型主要包括曝气增氧系统、人工湿地系统及尾水监测回喷系统三部分。尾水进入配水井3后首先通过曝气装置进行曝气增氧，利用微生物降解有机物，利用硝化反应消耗氨氮等污染物。配水井3内曝气增氧反应后的尾水达到液位开关8高度时，将信号反馈给水泵控制系统7，水泵控制系统7控制潜污泵9的运行，将尾水抽到人工湿地中，湿地中的第一配水管10可以保证尾水被均匀地输送到湿地的各处，水流沿着人工湿地垂直渗流。由于土埂25覆有地膜22，地膜22下部会形成一个厌氧的环境，为微生物分解有机物和污染物提供条件，不溶性的复杂有机物在微生物的作用下进行水解和发酵处理，最终以甲烷和二氧化碳的形式排放，尾水进入湿地后，向下渗流的过程中反硝化菌利用尾水中的有机物和硝态氮进行反硝化，硝态氮转化为氮气释放，达到生物脱氮的效果，尾水中的cod、硝态氮及总氮的含量下降。经厌氧环境消耗一段时间后，再通过火山岩颗粒层14埋设的鼓风管23进行鼓风，又可以为湿地环境营造一个有氧的环境，再利用氧化反应和好氧细菌消耗剩余的污染物，借助有氧环境进行生物脱氮，生物脱氮过程包括氨氧化，亚硝化、硝化及反硝化、有机物的碳化等，进行污染物的消耗。垂直潜流人工湿地通过厌氧反应和有氧反应交替进行，可以提高消耗有机物的效率，大幅度降低污染物的浓度。尾水通过生物处理及植物的净化、沉淀及吸收作用后，最终通过砂砾石层15底部的花管16流进集水井24，集水井24水位到达出水管19高度时，可流进出水管19，水质检测设备20对出水进行检测，当检测到水质不达标时，可启动潜水泵18通过喷头11回喷到湿地，进行再次净化，待水质达标后，再通过控制阀21控制排放。本实用新型实现了污水厂尾水净化的目的，减少了尾水中污染物的浓度，降低了水体黑臭现象的发生。
35.实施例1、
36.如图2所示，曝气管5并排布置，间隔1~3m，曝气管下面挂有曝气盘6。相邻曝气盘6
间距为50~100cm，曝气盘6大小为30~60cm。第一配水管10和第二配水管17间隔布置，间距为3~5m，第一配水管10和第二配水管17采用pvc或pe材质。喷头11通过第二配水管17相连接，喷头11间隔5~10m布置。
37.土埂25横断面为梯形，顶宽为20~50cm。
38.湿地植物12采用浮水植物、浮叶植物或挺水植物。
39.根植土层13厚度为20~30cm，满足植物成生长要求。火山岩颗粒层14和砂砾石层15厚度均为30~40cm。
40.花管16直径为100~400mm；花管16上的孔直径为20~50mm，呈梅花型布置，间隔20~40cm。
41.本实用新型的施工方法如下：
42.步骤1：按照图1从尾水池1敷设进水管2；
43.步骤2：配水井3、集水池24、人工湿地框架采用混凝土浇筑，待混凝土硬化后，配水井3安装曝气装置、潜污泵18及水泵控制系统7；
44.步骤3：在浇筑好的人工湿地框架内逐层填筑滤料，由下至上依次为砂砾石层15、火山岩颗粒层14、根植土层13，在下层砂砾石层15埋设花管16，在中层火山岩颗粒层14埋设鼓风管23，在上层根植土层13表面敷设第一配水管10和第二配水管17，并安装喷头11；
45.步骤4：集水井24安装潜水泵18，潜水泵18与第二配水管17相连，潜水泵的控制系统与水质检测设备20相连，以便实现水质不达标时的回喷功能；
46.步骤5：安装出水管19和控制阀21，水质检测设备20安装在控制阀21前端并与出水管21相连，以便检测水质情况；
47.步骤6：在根植土层13上栽种湿地植物12，选用对氮、磷等污染物有特别吸收效果的植株。