一种多级污水处理人工湿地系统的制作方法

1.本发明涉及人工湿地技术领域，具体为一种多级污水处理人工湿地系统。


背景技术：

2.农村分散式生活污水、雨水径流面源污染等逐渐成为环境问题的主要污染负荷来源。人工湿地是解决小流量生活污水的最佳措施，人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，植物种植密度提高，植物吸收的氮磷等营养元素增加，同时，由于植物根系的泌氧作用，营造了良好的好氧环境，提高了生物作用对污染负荷的去除，现有的人工湿地有以下缺陷：
3.污水中含有污泥量较多时，会造成人工湿地内填料部分堵塞的现象，影响污水处理的效率，并且人工湿地在低温季节时，植物根系泌氧减少，导致微生物量减少，从而影响污水处理的效率。
4.针对人工湿地填料易受污泥堵塞的问题，授权公告号为cn113716804a的中国发明专利公开了一种人工湿地污水处理系统，该人工湿地污水处理系统包括絮凝池、沉淀池和人工湿地处理池，絮凝池内设有可转动的搅拌轴，搅拌轴的两端贯穿絮凝池的两侧，搅拌轴上设置有若干搅拌桨，絮凝池内还设有提升水泵一，提升水泵一的输出端设有与沉淀池连通的输水管一；分水管上设有水流缓冲组件，水流缓冲组件包括安装腔、转轴、安装环和若干叶片；沉淀池内设有提升水泵二，提升水泵二的输出端设有与人工湿地处理池的输水管二。
5.该人工湿地污水处理系统通过设置水流缓冲组件，有效的减小进入到沉淀池内水流的流速，提升了沉降池的沉降效果，就避免了污泥进入填料部分的情况，进而避免填料部分易堵塞的情况，但是其为了解决这个问题设置了水流缓冲组件，再加上人工湿地本身所需的提升泵，使得耗电量增加，本身农村人工湿地设置的位置就不易接入市电，增加了更多的耗电设备，更难以投入使用。
6.为此我们提出一种多级污水处理人工湿地系统用于解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种多级污水处理人工湿地系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多级污水处理人工湿地系统，包括a-a-o预处理部件、人工湿地系统以及设置在人工湿地系统上方的光伏棚部件，所述a-a-o预处理部件通过长管道连通人工湿地系统，所述人工湿地系统包括水平流人工湿地及垂直流人工湿地，所述水平流人工湿地与垂直流人工湿地相互固接；
9.所述光伏棚部件包括多个立杆及储电电源，所述储电电源位于多个立杆内侧，多个所述立杆分别固接在水平流人工湿地及垂直流人工湿地顶面边缘处，多个所述立杆顶面固接多个横杆，多个所述横杆顶面固接多个斜顶杆，多个所述斜顶杆相互固接，多个所述立
杆之间固接第一篷布，多个所述斜顶杆之间固接多个第二篷布，部分斜顶杆顶面分别固接多个光伏板，多个所述横杆底面固接多个加热管；
10.所述a-a-o预处理部件包括厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池及沉淀池，所述厌氧反应池与缺氧反应池之间通过第一连接管连通，所述缺氧反应池与好氧反应池之间通过第二连接管连通，所述好氧反应池连通第三连接管一端，所述第三连接管另一端连通沉淀池，所述沉淀池截面为梯形形状，所述沉淀池底面面积小于顶面面积，所述沉淀池底面连通污泥回流管一端，所述污泥回流管另一端连通厌氧反应池底面，所述厌氧反应池底面连通进水主管，所述沉淀池一侧连通第一出水管，所述第一出水管端部连通主泵。
11.优选的，所述水平流人工湿地包括第一主体部，所述第一主体部顶面开设第一顶腔，所述第一顶腔内填充基质，所述第一顶腔内位于基质顶面填充上覆土，所述上覆土顶面种植多个第一净化植物，所述第一主体部位于第一顶腔一侧位置开设侧腔，所述第一主体部位于第一顶腔底面与侧腔底面之间固接短管，所述短管两端分别连通第一顶腔与侧腔。
12.优选的，所述第一主体部内位于第一顶腔下方位置开设进水腔，所述进水腔一侧连通l型进水管，所述l型进水管连通长管道一端，所述长管道另一端连通主泵，所述进水腔顶面连通虹吸水管一端，所述虹吸水管另一端连通侧腔，所述侧腔内固接罩体，所述罩体底面为开口结构，所述虹吸水管位于罩体内部，所述罩体底面与侧腔底面之间存在间隙。
13.优选的，所述进水腔内顶面及底面分别固接多个隔板，所述进水腔底面远离l型进水管一侧固接潜水提升泵，所述潜水提升泵连通循环管，所述循环管另一端连通第一顶腔内基质位置，所述第一主体部内水平固接第二出水管，所述第二出水管连通进水腔。
14.优选的，所述垂直流人工湿地包括第二主体部，所述第二主体部顶面开设第二顶腔，所述第二顶腔内填充填料部，所述第二顶腔内位于填料部顶面填充覆土层，所述覆土层顶面种植多个第二净化植物，所述覆土层与填料部交界处固接进水管路部，所述第二主体部内靠近水平流人工湿地一侧固接微动力提升泵及提升管，所述微动力提升泵连通第二出水管，所述微动力提升泵连通提升管，所述提升管连通进水管路部。
15.优选的，所述填料部包括大粒径陶粒填料层、小粒径沸石填料层以及中粒径沸石填料层，所述中粒径沸石填料层位于第二顶腔底面，所述小粒径沸石填料层位于中粒径沸石填料层上方，所述大粒径陶粒填料层位于小粒径沸石填料层上方。
16.优选的，所述第二主体部远离水平流人工湿地一侧内开设储水腔，所述中粒径沸石填料层内水平固接引水管，所述引水管端部穿过第二顶腔侧壁并连通储水腔，所述引水管顶面连通多个引水子管，所述第二主体部远离水平流人工湿地一侧固接排水管，所述排水管连通储水腔。
17.优选的，所述进水管路部包括框式管道，所述框式管道之间水平固接多个直管，多个所述直管及框式管道两侧底面均连通多个进水子管，所述框式管道连通提升管，所述框式管道连通多个直管。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.本发明在人工湿地系统前端设置了a-a-o预处理部件，a-a-o预处理部件与水平流人工湿地及垂直流人工湿地多级串联，a-a-o预处理部件可以去除大量污水中的污泥，避免了污泥堵塞填料部的情况，而且无需在难以接入市电的人工湿地系统中增设耗电设备，更符合实际使用，同时a-a-o预处理部件还可以去除少量氮磷，减轻人工湿地系统的处理压
力，同时在人工湿地系统上设置了光伏棚部件，通过第一篷布及第二篷布在人工湿地系统上形成一个温室空间，在冬季时通过加热管进行加热，避免了目前低温季节时人工湿地内微生物大量减少导致的效率低下的问题，在加上人工湿地系统仅有微动力提升泵及潜水提升泵需要供电，由光伏板即可足量供电，无需再接入市电，更符合农村的使用条件。
附图说明
20.图1为本发明第一个实施例中主体结构示意图；
21.图2为本发明第一个实施例中光伏棚组件处部分剖切结构示意图；
22.图3为本发明第一个实施例中a-a-o预处理部件处剖切结构示意图；
23.图4为本发明第一个实施例中人工湿地系统剖切结构示意图；
24.图5为本发明第二个实施例中水平流人工湿地处剖切结构示意图；
25.图6为本发明第三个实施例中垂直流人工湿地处剖切结构示意图；
26.图7为本发明第三个实施例中进水管路部处剖切结构示意图。
27.图中：1、a-a-o预处理部件；2、人工湿地系统；3、光伏棚部件；4、水平流人工湿地；5、垂直流人工湿地；6、长管道；11、厌氧反应池；12、缺氧反应池；13、好氧反应池；14、沉淀池；15、第一连接管；16、第二连接管；17、进水主管；18、污泥回流管；19、第一出水管；110、主泵；111、第三连接管；31、立杆；32、横杆；33、斜顶杆；34、第一篷布；35、第二篷布；36、光伏板；37、储电电源；38、加热管；41、第一主体部；42、第一顶腔；43、基质；44、上覆土；45、第一净化植物；46、进水腔；47、l型进水管；48、潜水提升泵；49、隔板；410、循环管；411、侧腔；412、虹吸水管；413、罩体；414、短管；415、第二出水管；51、第二主体部；52、第二顶腔；53、填料部；54、微动力提升泵；55、提升管；56、进水管路部；57、覆土层；58、储水腔；59、引水管；510、引水子管；511、排水管；512、第二净化植物；531、大粒径陶粒填料层；532、小粒径沸石填料层；533、中粒径沸石填料层；561、框式管道；562、直管；563、进水子管。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1：
30.请参阅图1-4，为本发明第一个实施例，本发明提供一种技术方案：一种多级污水处理人工湿地系统，包括a-a-o预处理部件1、人工湿地系统2以及设置在人工湿地系统2上方的光伏棚部件3，a-a-o预处理部件1通过长管道6连通人工湿地系统2，人工湿地系统2包括水平流人工湿地4及垂直流人工湿地5，水平流人工湿地4与垂直流人工湿地5相互固接；
31.光伏棚部件3包括多个立杆31及储电电源37，储电电源37位于多个立杆31内侧，多个立杆31分别固接在水平流人工湿地4及垂直流人工湿地5顶面边缘处，多个立杆31顶面固接多个横杆32，多个横杆32顶面固接多个斜顶杆33，多个斜顶杆33相互固接，多个立杆31之间固接第一篷布34，多个斜顶杆33之间固接多个第二篷布35，部分斜顶杆33顶面分别固接多个光伏板36，多个横杆32底面固接多个加热管38，通过光伏棚部件3可以提供电量，光伏
棚部件3上的光伏板36斜向设置，可以更好的吸收阳光，光伏板36主要向加热管38、水平流人工湿地内的潜水提升泵48以及垂直流人工湿地5中的微动力提升泵54供电，需供电的设施较少，无需额外接入市电，更利于在农村使用，同时光伏棚部件3通过第一篷布34及第二篷布35在人工湿地系统2上形成一个温室空间，在冬季时通过加热管38进行加热，避免了目前低温季节时人工湿地内微生物大量减少导致的效率低下的问题；
32.a-a-o预处理部件1包括厌氧反应池11、缺氧反应池12、好氧反应池13及沉淀池14，厌氧反应池11与缺氧反应池12之间通过第一连接管15连通，缺氧反应池12与好氧反应池13之间通过第二连接管16连通，好氧反应池13连通第三连接管111一端，第三连接管111另一端连通沉淀池14，沉淀池14截面为梯形形状，沉淀池14底面面积小于顶面面积，沉淀池14底面连通污泥回流管18一端，污泥回流管18另一端连通厌氧反应池11底面，厌氧反应池11底面连通进水主管17，沉淀池14一侧连通第一出水管19，第一出水管19端部连通主泵110，a-a-o预处理部件1与人工湿地系统2串联，对污水进行多级处理，a-a-o预处理部件1的主要部件是去除污水中的大量污泥以及少量的氮磷，除去污泥可以改善垂直流人工湿地5处填料部53易堵塞的现象，而对氮磷的初步处理可以缓解人工湿地系统2的处理压力，加强污水处理的质量，a-a-o预处理部件1可以设置在方便接入市电的位置，通过长管道6输送预处理后的污水即可。
33.实施例2：
34.请参阅图5，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，水平流人工湿地4包括第一主体部41，第一主体部41顶面开设第一顶腔42，第一顶腔42内填充基质43，第一顶腔42内位于基质43顶面填充上覆土44，上覆土44顶面种植多个第一净化植物45，第一主体部41位于第一顶腔42一侧位置开设侧腔411，第一主体部41位于第一顶腔42底面与侧腔411底面之间固接短管414，短管414两端分别连通第一顶腔42与侧腔411。
35.第一主体部41内位于第一顶腔42下方位置开设进水腔46，进水腔46一侧连通l型进水管47，l型进水管47连通长管道6一端，长管道6另一端连通主泵110，进水腔46顶面连通虹吸水管412一端，虹吸水管412另一端连通侧腔411，侧腔411内固接罩体413，罩体413底面为开口结构，虹吸水管412位于罩体413内部，罩体413底面与侧腔411底面之间存在间隙。
36.进水腔46内顶面及底面分别固接多个隔板49，进水腔46底面远离l型进水管47一侧固接潜水提升泵48，潜水提升泵48连通循环管410，循环管410另一端连通第一顶腔42内基质43位置，第一主体部41内水平固接第二出水管415，第二出水管415连通进水腔46，经过a-a-o预处理部件1预处理过的污水流入进水腔46内，通过潜水提升泵48将污水输送入基质43处，通过基质43以及第一净化植物45的根系进行过滤吸收净化，净化后的污水流入侧腔411内，侧腔411内设置了罩体413，当水量液位较高时，则水量在罩体413内通过虹吸水管412在流入至进水腔46内，形成循环，多次循环后污水在流入至垂直流人工湿地5处，进水腔46内循环后污水流走后会处于闲置状态，每一次处理都会有闲置状态，在闲置状态基质43内没有污水，使得水平流人工湿地4处复氧能力提高，提高内部硝化菌的活性，可以增加脱氮性能。
37.实施例3：
38.请参阅图6-7，为本发明第三个实施例，该实施例基于上述两个实施例，垂直流人工湿地5包括第二主体部51，第二主体部51顶面开设第二顶腔52，第二顶腔52内填充填料部
53，第二顶腔52内位于填料部53顶面填充覆土层57，覆土层57顶面种植多个第二净化植物512，覆土层57与填料部53交界处固接进水管路部56，第二主体部51内靠近水平流人工湿地4一侧固接微动力提升泵54及提升管55，微动力提升泵54连通第二出水管415，微动力提升泵54连通提升管55，提升管55连通进水管路部56。
39.填料部53包括大粒径陶粒填料层531、小粒径沸石填料层532以及中粒径沸石填料层533，中粒径沸石填料层533位于第二顶腔52底面，小粒径沸石填料层532位于中粒径沸石填料层533上方，大粒径陶粒填料层531位于小粒径沸石填料层532上方，大粒径陶粒填料层531填料粒径大，这样第二净化植物512根系可以将氧气穿过大粒径陶粒填料层531进入下方的小粒径沸石填料层532，形成硝化区，又由于小粒径沸石填料层532粒径小，可以阻挡氧气进入中粒径沸石填料层533，在中粒径沸石填料层533内形成反硝化区，硝化区以及反硝化区的填料特性有利于微生物繁殖，用于去除水体中氨氮的去除。
40.第二主体部51远离水平流人工湿地4一侧内开设储水腔58，中粒径沸石填料层533内水平固接引水管59，引水管59端部穿过第二顶腔52侧壁并连通储水腔58，引水管59顶面连通多个引水子管510，第二主体部51远离水平流人工湿地4一侧固接排水管511，排水管511连通储水腔58，通过水平流人工湿地4处理后的污水通过微动力提升泵54进入进水管路部56，然后通过填料部53进行处理去除氨氮，处理完后的污水再由排水管511排出。
41.进水管路部56包括框式管道561，框式管道561之间水平固接多个直管562，多个直管562及框式管道561两侧底面均连通多个进水子管563，框式管道561连通提升管55，框式管道561连通多个直管562，进水管路部56可以将污水均匀流入填料部53内。
42.实施例4：
43.请参阅图1-7，为本发明第四个实施例，该实施例基于上述三个实施例，本发明在使用时，将污水接入a-a-o预处理部件1中的进水主管17，通过a-a-o预处理部件1对污水进行简易处理，通过沉淀池14去除大量污泥，避免进入人工湿地系统2内的污水含有过多污泥导致填料堵塞的状况，通过各个反应池去除少量氮磷，减轻人工湿地系统2压力，预处理完后的污水再进入水平流人工湿地4内的进水腔46内，通过潜水提升泵48将污水输送入基质43处，通过基质43以及第一净化植物45的根系进行过滤吸收净化，净化后的污水流入侧腔411内，侧腔411内设置了罩体413，当水量液位较高时，则水量在罩体413内通过虹吸水管412在流入至进水腔46内，形成循环，多次循环后污水在流入至垂直流人工湿地5处，处理后污水通过微动力提升泵54进入进水管路部56，然后通过填料部53进行处理去除氨氮，处理完后的污水再由排水管511排出，本发明在人工湿地系统2前端设置了a-a-o预处理部件1，a-a-o预处理部件1与水平流人工湿地4及垂直流人工湿地5多级串联，a-a-o预处理部件1可以去除大量污水中的污泥，避免了污泥堵塞填料部53的情况，而且无需在难以接入市电的人工湿地系统2中增设耗电设备，更符合实际使用，同时a-a-o预处理部件1还可以去除少量氮磷，减轻人工湿地系统2的处理压力，同时在人工湿地系统2上设置了光伏棚部件3，通过第一篷布34及第二篷布35在人工湿地系统2上形成一个温室空间，在冬季时通过加热管38进行加热，避免了目前低温季节时人工湿地内微生物大量减少导致的效率低下的问题，在加上人工湿地系统2仅有微动力提升泵54及潜水提升泵48需要供电，由光伏板36即可足量供电，无需再接入市电，更符合农村的使用条件。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。