CN107935191A - 一种可拆卸人工湿地生活污水处理*** - Google Patents
一种可拆卸人工湿地生活污水处理*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，包括集水箱和本体，所述本体包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体通过可拆卸的连接件与所述第二腔体连接，所述第二腔体与所述集水箱相连通，所述第一腔体和第二腔体内设有若干支撑网，所述第一腔体内由上至下依次填充有带植被区的土壤层、沸石层和石灰石层，所述第二腔体由上至下依次填充有泥土层、麦壳层或木屑层、石英砂层和陶粒层。通过模拟人造湿地中的基质、土壤、植物和微生物的各种生物、化学和物理等综合作对污水、污泥中的各种污染物质进行吸附、吸收和净化，实现安全排放的目的。该***具有小型化和模块化，增加其清淤的便利程度，在保证便捷性的同时不影响湿地的污水处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种可拆卸人工湿地生活污水处理***。
背景技术
人工湿地是一种与自然湿地类似的由人工建造的综合生态***，人工湿地***充分发挥了生态***中生物共存、物质循环再生和资源循环利用的优点，大大缩减了污染治理的成本，实现了污水的净化，防止污染物的扩散和影响，以获取污水处理的最佳效益。人工湿地的便捷性和可操作性在实际应用中有着重要的作用，有助清除基质中污染物质，也有利于扩大湿地的应用范围，增加其可行性。现有人工湿地多为较大规模湿地，运行***过于庞大，管理起来比较困难，湿地基质堵塞问题频发，清淤难以进行，通过模拟人造湿地中的基质、土壤、植物和微生物的各种生物、化学和物理等综合作对污水、污泥中的各种污染物质进行吸附、吸收和净化，实现安全排放的目的。因此通过着重研究于人工湿地的小型化和模块化，增加其清淤的便利程度，在保证便捷性的同时不影响湿地的污水处理效率。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，提供非常高效的、安全的、精密的开合模作业。
本发明的技术方案是这样实现的：一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，包括集水箱和本体，所述本体包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体通过可拆卸的连接件与所述第二腔体连接，所述第二腔体与所述集水箱相连通，所述第一腔体和第二腔体内设有若干支撑网，所述第一腔体内由上至下依次填充有带植被区的土壤层、沸石层和石灰石层，所述第二腔体由上至下依次填充有带蚯蚓的泥土层、麦壳层或木屑层、石英砂层和陶粒层。
优选地，所述第一腔体的底部设有若干个水孔。
优选地，所述连接件为带有内螺纹的套筒，所述套筒的一端与下端设有外螺纹的第一腔体连接，所述套筒的另一端与上端设有外螺纹的第二腔体的连接。
优选地，所述土壤层厚度为20～30cm；所述沸石层厚度为10～20cm，且粒径为1～5mm；所述石灰石层厚度为8～15cm，且粒径为5～8mm。
优选地，所述泥土层厚度为8～15cm；所述麦壳层或木屑层厚度为15～25cm；所述石英砂层和陶粒层的厚度均为10～20cm。
优选地，所述第一腔体的外侧面上均匀布设有若干的一级过滤器，所述一级过滤器的下端通过弧形管与所述第一腔体连通，所述一级过滤器内由上至下依次填充有土壤层、砂粒层和砾石层,且所述砾石层的粒径为40～70mm。
优选地，所述一级过滤器通过连接杆与所述第一腔体连接。
优选地，所述第二腔体的外侧面上均匀布设有若干的二级过滤器，所述二级过滤器内由上至下依次填充有泥土层、麦壳层或木屑层、石英砂层和陶粒层。优选地，所述二级过滤器上设有可拆卸连接件。
优选地，所述植被区为铜钱草区、绿萝区、富贵竹区、吊兰区、君子兰区和燕子掌区中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
提供了一种小型化、模块化、可拆卸的人工湿地污水处理***，该处理***的优点在于占地面积小，便于管理，且可移动；当第一腔体和第二腔体内的土壤层、沸石层、石灰石层、泥土层、麦壳层或木屑层、石英砂层和陶粒层等净化基质能有效减少堵塞问题发生，且在发生堵塞时方便拆卸，可随时更换基质解决堵塞问题，运行成本低且处理效果理想，且污水经过第一腔体和第二腔体的两次净化基质的吸附吸收，实现安全排放；人工湿地中的植被通过自身的生长繁殖过程和生物积累作用实现了对水中污染物的吸收和去除，同时为水体提供了充足的氧气，提高了水体的活性；净化基质作为植物生长的场所，不仅能为水中的微生物和植物提供营养物质，还能够通过絮凝和凝聚等作用有效拦截水中悬浮物质。
附图说明
图1为本发明可拆卸人工湿地生活污水处理***的结构示意图；
图2为本发明可拆卸人工湿地生活污水处理***中第一腔体的内部结构示意图；
图3为本发明可拆卸人工湿地生活污水处理***中第二腔体的内部结构示意图；
图4为本发明可拆卸人工湿地生活污水处理***中一级过滤器的内部结构示意图；
图5为本发明可拆卸人工湿地生活污水处理***中二级过滤器的内部结构示意图；
图6为本发明可拆卸人工湿地生活污水处理***中连接件的结构示意图。
图中，1集水箱，2本体，3第一腔体，31水孔，32外螺纹，4第二腔体，5连接件，51内螺纹，6支撑网，7植被区，8土壤层，9沸石层，10石灰石层，11泥土层，12麦壳层或木屑层，13石英砂层，14陶粒层，15一级过滤器，16连接杆，17弧形管，18砂粒层，19砾石层，20二级过滤器。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并对本发明做进一步的说明。
实施例1
参见图1至6，本发明提供的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，包括集水箱1和本体2，所述本体2包括第一腔体3和第二腔体4，所述第一腔体3的底部设有若干个水孔31，所述水孔31的孔径为1～2cm，污水经第一腔体3的初步净化从水孔31处流出至第二腔体4内，所述第一腔体3通过可拆卸的连接件5与所述第二腔体4连接，所述连接件5为带有内螺纹51的套筒，所述套筒的一端与下端设有外螺纹32的第一腔体3连接，所述套筒的另一端与上端设有外螺纹32的第二腔体4连接，内螺纹51和外螺纹32匹配连接，所述第二腔体4与所述集水箱1相连通。
所述第一腔体3和第二腔体4内设有若干支撑网6，所述支撑网6将第一腔体3分隔为几个空间，且所述第一腔体3内由上至下依次填充有带植被区7的土壤层8、沸石层9和石灰石层10，植被区7通过自身的生长繁殖过程和生物积累作用实现了对水中污染物的吸收和去除，同时为水体提供了充足的氧气，提高了水体的活性，土壤层8净化基质作为植物生长的场所，不仅能为水中的微生物和植被7提供营养物质，还能够通过絮凝和凝聚等作用有效拦截水中悬浮物质，所述土壤层8厚度为25cm。所述沸石层9厚度为15cm，且粒径为3mm，沸石层9是一种很天然价廉的多孔矿物质，且适宜的粒径可用于去除悬浮物、藻类等，降低水体浊度，吸附水体有毒的重金属离子。所述石灰石层10厚度为10cm，且粒径为7mm，适宜的粒径防止水力停留时间较短、通过的界面流速较大时，将氮磷带出***，水体中的氮磷能够在石灰石层中得到拦截过滤和吸附沉淀，供植物生长需要元素，使得氮磷去除率高。所述第二腔体4由上至下依次填充有带蚯蚓的泥土层11、麦壳层或木屑层12、石英砂层13和陶粒层14，所述泥土层11厚度为10cm，所述泥土层11能除去污水中的有机物，蚯蚓能提高泥土层的通气性，并提供氧气，防止滤层堵塞的问题出现。所述麦壳层或木屑层12厚度为20cm，木屑和麦壳层12可增加泥土层11的通透性和保水性能，并能在微生物的作用下分解、转化为腐殖质，增加土壤的团聚性。所述石英砂层13和陶粒层14的厚度均为15cm，石英砂层13的孔隙，将污水中的泥砂、胶体、悬浮物等杂质截留住，使得出水质量大大提高。陶粒层14多微孔、内部孔隙发达，比表面积大，从而生物菌附着能力强，繁殖快，去除氨氮效果好，工作周期长，周期产水量大，堆积比重轻，强度大，且反冲洗能耗低。各个层的净化基质匹配，充分均匀的利用，有效滤层高，不仅延长了净化基质的使用周期，降低了运行成本，而且提高了净化水体的速率、大大提高污水处理结果。
进一步地，所述植被区7为铜钱草区、绿萝区、富贵竹区、吊兰区、君子兰区和燕子掌区中的一种，该植被的培养能力较强，较快适应生长环境，其复杂的根系微生物环境，对污水中的氮磷去除率较高并能加快分解富营养物，净化水质。
进一步地，所述第一腔体3的外侧面上均匀布设有若干的一级过滤器15，所述一级过滤器15通过连接杆16与所述第一腔体3连接，所述一级过滤器15的下端通过弧形管17与所述第一腔体3连通，所述一级过滤器15内由上至下依次填充有土壤层8、砂粒层18和砾石层19，且所述砾石层19的粒径为40～70mm。所述第二腔体4的外侧面上均匀布设有若干的二级过滤器20，所述二级过滤器20内由上至下依次填充有泥土层11、麦壳层或木屑层12、石英砂层13和陶粒层14，每层净化基质底部均设有支撑网支撑，便于更换净化基质，同时若干个一级过滤器15和二级过滤器20能够增大净化的污水的处理量，将其用于净化生活污水时，使其快速净化水体，具有小型化、模块化、可拆卸的人工湿地污水处理***的作用，该处理***的优点在于占地面积小，便于管理，且可随意将其移动安放，便于生活景观。所述二级过滤器20上设有可拆卸连接件5，便于二级过滤器20从***中拆除下来进行更换净化基质。
实施例2
该实施例与实施例1的区别在于：所述土壤层8厚度为20cm；所述沸石层9厚度为10cm，且粒径为1mm；所述石灰石10层厚度为8cm，且粒径为5mm。所述第二腔体4由上至下依次填充有泥土层11、麦壳层或木屑层12、石英砂层13和陶粒层14，所述泥土层11厚度为8cm；所述麦壳层或木屑层12厚度为15cm；所述石英砂层13和陶粒层14的厚度均为10cm。
实施例3
该实施例与实施例1的区别在于：所述土壤层8厚度为30cm；所述沸石层9厚度为20cm，且粒径为5mm；所述石灰石10层厚度为15cm，且粒径为8mm。所述第二腔体4由上至下依次填充有泥土层11、麦壳层或木屑层12、石英砂层13和陶粒层14，所述泥土层11厚度为15cm；所述麦壳层或木屑层12厚度为25cm；所述石英砂层13和陶粒层14的厚度均为20cm。
本发明生活污水处理***的工作原理为：首先将生活污水输送至第一腔体3和一级过滤器15内，依次经过带植被的土壤层8、沸石层9和石灰石层10进行一级净化，第一腔体3和一级过滤器15组合使用，占地面积小，便于管理和观赏，增大污水处理量；其次分别从水孔31、弧形管17处流出，并分流至第二腔体4和二级过滤器20内，依次经过带蚯蚓的泥土层11、麦壳层和木屑层12、石英砂层13、陶粒层14进行二级净化；最后从第二腔体4的底部和二级过滤器20的底部流出至集水箱1，经集水箱1排出。二级过滤器20上设有可拆卸的连接件5，便于将二级过滤器20拆除进行更换净化基质，充分吸附净化，实现安全排放。
为了验证本发明的有益效果，设置以下实验：
对比例1
该对比例与实施例1的区别在于，所述第一腔体内由上至下依次填充有带植被的土壤层、石灰石层和沸石层，所述第二腔体由上至下依次填充有带蚯蚓的泥土层、陶粒层、石英砂层和麦壳层或木屑层。
对比例2
该对比例与实施例1的区别在于，所述第一腔体内由上至下依次填充有带植被的土壤层、陶粒层和石英砂层，所述第二腔体由上至下依次填充有卵石层、沸石层、砾石层和带蚯蚓的泥土层。
对比例3
该对比例与实施例1的区别在于，所述第一腔体内由上至下依次填充有带植被的土壤层、沸石层和石灰石层，所述第二腔体由上至下依次填充有带蚯蚓的泥土层、麦壳层或木屑层、石英砂层和陶粒层，所述土壤层厚度为10cm；所述沸石层厚度为30cm，且粒径为10mm；所述石灰石层厚度为20cm，且粒径为10mm。所述泥土层厚度为5cm；所述麦壳层或木屑层厚度为10cm；所述石英砂层和陶粒层的厚度均为5cm。
采用实施例1～3及对比例1～3的处理***对生活污水进行处理，其实验结果如下表1所示：
由上表可知，实施例相对于对比例的实验结果较好，表明了本发明的生活污水处理***，其中COD含量、氨氮含量和总磷含量均有大幅度下降，相比较于对比例1～3，本发明处理***的净化顺序、净化基质以及基质的厚度均对污水处理净化具有良好的效果，净化基质依次叠加进行净化，各层净化基质依次相互协同净化，具有很好的效果，本发明的一级净化***和二级净化***大大提高出水质量，且该***具有小型化、操作简单的作用，一级过滤器和二级过滤器匹配本体进行净化生活污水，具有高效、美观、处理量大、占地面积小的作用。
净化基质对生活污水的渗透性影响如下表2所示：
由上表可知，生活污水经过净化基质净化，渗透经过一段时间后，渗透率将达到一稳定渗透速率，即为渗透系数。本发明通过设置净化基质的净化层顺序、净化层厚度等因素组合加大对污染物的吸附力，经过8个月后的净化基质的渗透率下降程度较低，即不易发生堵塞。而对比例的生活污水的渗透率随渗透时间的增长一直缓慢降低，表明了净化基质对杂质的吸附能力较差。
最后，本发明一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，提供了一种小型化、模块化、可拆卸的人工湿地污水处理***，该处理***的优点在于占地面积小，便于管理，且可移动；当第一腔体和第二腔体内的土壤层、沸石层、石灰石层、泥土层、麦壳层或木屑层、石英砂层和陶粒层等净化基质发生堵塞时方便拆卸，可随时更换基质解决堵塞问题，运行成本低且处理效果理想，且污水经过第一腔体和第二腔体的两次净化基质的吸附吸收，实现安全排放；人工湿地中的植被通过自身的生长繁殖过程和生物积累作用实现了对水中污染物的吸收和去除，同时为水体提供了充足的氧气，提高了水体的活性；净化基质作为植物生长的场所，不仅能为水中的微生物和植物提供营养物质，还能够通过絮凝和凝聚等作用有效拦截水中悬浮物质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，包括集水箱和本体，所述本体包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体通过可拆卸的连接件与所述第二腔体连接，所述第二腔体与所述集水箱相连通，所述第一腔体和第二腔体内设有若干支撑网，所述第一腔体内由上至下依次填充有带植被区的土壤层、沸石层和石灰石层，所述第二腔体由上至下依次填充有带蚯蚓的泥土层、麦壳层或木屑层、石英砂层和陶粒层。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，所述第一腔体的底部设有若干个水孔。
3.根据权利要求1所述的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，所述连接件为带有内螺纹的套筒，所述套筒的一端与下端设有外螺纹的第一腔体连接，所述套筒的另一端与上端设有外螺纹的第二腔体的连接。
4.根据权利要求1所述的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，所述土壤层厚度为20～30cm；所述沸石层厚度为10～20cm，且粒径为1～5mm；所述石灰石层厚度为8～15cm，且粒径为5～8mm。
5.根据权利要求1所述的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，所述泥土层厚度为8～15cm；所述麦壳层或木屑层厚度为15～25cm；所述石英砂层和陶粒层的厚度均为10～20cm。
6.根据权利要求1所述的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，所述第一腔体的外侧面上均匀布设有若干的一级过滤器，所述一级过滤器的下端通过弧形管与所述第一腔体连通，所述一级过滤器内由上至下依次填充有土壤层、砂粒层和砾石层，且所述砾石层的粒径为40～70mm。
7.根据权利要求6所述的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，所述一级过滤器通过连接杆与所述第一腔体连接。
8.根据权利要求1所述的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，所述第二腔体的外侧面上均匀布设有若干的二级过滤器，所述二级过滤器内由上至下依次填充有泥土层、麦壳层或木屑层、石英砂层和陶粒层。
9.根据权利要求8所述的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，所述二级过滤器上设有可拆卸连接件。
10.根据权利要求1所述的一种可拆卸人工湿地生活污水处理***，其特征在于，所述植被区为铜钱草区、绿萝区、富贵竹区、吊兰区、君子兰区和燕子掌区中的一种。
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