CN114249425A - 一种人工湿地脱氮污水处理装置及污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人工湿地脱氮污水处理装置及污水处理方法，涉及污水处理技术领域，包括第一池体和设置于所述第一池体一侧的第二池体，所述第一池体的一侧插接有进液管，所述第一池体的内部固定连接有等距离分布的第一隔板，所述第一隔板的一侧开设有开口，所述开口的圆周内壁固定连接有溢流管，所述溢流管的圆周外壁设置有控制阀，所述第一池体的内部从左至右分别设置有厌氧池、好氧池和微氧池。本发明能够对污水中碳污染物高效降解，最后流入微氧池内部的污水经过短程硝化和反硝化人工湿地处理，在曝气和植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有少量的氧气，为短程硝化反硝化提供了适宜的环境，使得污水中的氮污染物得到高效去除。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种人工湿地脱氮污水处理装置及污水处理方法。
背景技术
人工湿地是根据天然湿地净化污水的原理，通过人工建造和监督控制来强化其净化能力的污水处理技术。它是由透水性的基质、植物、水体、好氧或厌氧微生物种群和动物共同组成的复合***。污水在人工湿地中经过包括生物降解、过滤、沉淀和吸附等作用处理后，污水中的有机化合物、悬浮固体、一些含氮化合物、磷和病原菌都得到了极大的削减。
现有技术中公开号为CN104291445A的中国发明专利，公开了一种人工湿地脱氮污水处理装置，包括污水处理池，所述污水处理池包括反硝化层和土壤层；所述土壤层位于所述反硝化层上方或下方；所述污水处理池长度≥1m，并且长宽比≥3；所述污水处理池设有进水口和出水口；所述土壤层上种植有植物；所述反硝化层由硫磺颗粒、植物茎叶碎段和碎石组成。本发明还公开了一种脱氮污水处理的方法。本发明人工湿地脱氮污水处理装置具有成本低、污水脱氮效果好的优点。
但是上述装置还存在以下不足之处，上述处理装置为垂直流人工湿地，在长时间使用后会出现一定程度的堵塞，堵塞不仅会引起湿地过水能力的降低，还会导致大量污水壅积在湿地表面并阻隔氧气向基质层内扩散，降低湿地对污染物的去除效果，使出水水质达不到设计标准，此外堵塞还会缩短人工湿地的运行寿命。因此，一种人工湿地脱氮污水处理装置及污水处理方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人工湿地脱氮污水处理装置及污水处理方法，以解决现有技术中在长时间使用后会出现一定程度的堵塞的技术问题。
本发明提供一种人工湿地脱氮污水处理装置，包括第一池体和设置于所述第一池体一侧的第二池体，所述第一池体的一侧插接有进液管，所述第一池体的内部固定连接有等距离分布的第一隔板，所述第一隔板的一侧开设有开口，所述开口的圆周内壁固定连接有溢流管，所述溢流管的圆周外壁设置有控制阀，所述第一池体的内部从左至右分别设置有厌氧池、好氧池和微氧池，所述好氧池与所述微氧池的内部设置有曝气组件，所述厌氧池、所述好氧池和所述微氧池内部设置有疏通组件，所述第一池体的内部填充有第一填料层，所述第一填料层的密度从左至右逐渐增大，所述第一填料层的顶部设置有第一种植层，所述第一种植层的顶部设置有第一植被层，所述第一池体的一侧插接有导流管，所述导流管远离所述第一池体的一端位于所述第二池体的上方，所述第二池体的内部固定连接有第二隔板，所述第二隔板与所述第二池体围成有复氧池、反应池和养殖池，所述复氧池与所述反应池内部均设置有第二填料层，所述复氧池的内部设置有增氧组件，所述反应池的内部分别设置有厌氧氨氧化酶层和第二种植层，所述第二种植层的顶部种植有第二植被层，所述第二隔板的一侧外壁开设有等距离分布的通槽，所述好氧池的内部设置有扰流板，所述扰流板的底部与所述好氧池的底部内壁相分离。
进一步，所述曝气组件包括插接在所述第一池体一侧等距离分布的曝气管，所述曝气管的一端插接有布气管，所述布气管的一侧插接有进气管，所述曝气管的底部外壁插接有等距离分布的出气管，位于所述微氧池内的出气管圆周内壁固定连接有连接斗，所述连接斗的内径小于所述出气管的内径。
进一步，所述疏通组件包括插接在所述第一池体内部的反冲洗管，所述反冲洗管的一端固定连接有布水管，所述布水管的顶部插接有进水管，所述反冲洗管的顶部插接有等距离分布的喷管，所述喷管的内部设置有密封组件，所述第一池体的一侧外壁固定连接有泵体，所述泵体的顶部外壁插接有回流管，所述回流管的底部插接有等距离分布的连接管，所述连接管的一端插接有抽液管，所述抽液管的底部开设有等距离分布的抽液槽。
进一步，所述喷管的圆周内壁开设有滑槽，所述滑槽的两侧内壁均滑动连接有滑块，所述滑块的一侧外壁固定连接有弯杆，所述弯杆的一端固定连接有橡胶塞，所述橡胶塞的横截面为等腰三角形，所述橡胶塞的顶部直径与所述喷管的内径相同，所述喷管的圆周外壁固定连接有斜柱，所述斜柱远离所述喷管的一端固定连接有防护罩，所述防护罩位于所述喷管的正上方，所述喷管的圆周内壁固定连接有限位块，所述橡胶塞的圆周外壁开设有限位槽，所述限位块与所述限位槽相互卡接。
进一步，所述增氧组件包括固定连接在所述第二隔板一侧内壁的横杆，所述横杆的顶部外壁固定连接有支撑柱，所述支撑柱的一端外壁固定连接有第一导流板，所述第一导流板的一侧外壁固定连接有第二导流板，所述第一导流板的水平高度高于所述第二导流板的水平高度，所述第一导流板与所述第二导流板的连接处形成有凹槽，所述第二导流板的顶部外壁开设有等距离分布的圆槽。
进一步，另一所述第二隔板的一侧外壁固定连接有固定架，所述固定架的一侧外壁转动连接有转轴，所述转轴的圆周外壁固定连接有转动辊，所述转动辊的圆周外壁设置有等距离呈圆形分布的齿杆。
进一步，所述第二隔板的一侧外壁固定连接有布水板，所述布水板位于所述增氧组件的正下方，所述布水板的顶部外壁开设有等距离分布的布水孔，所述布水孔的内径从右至左逐渐增大。
进一步，另一所述第二隔板的一侧外壁固定连接有挡水板，所述挡水板的顶部与所述通槽的顶部内壁位于同一水平面。
进一步，所述第二填料层的内部设置有弧形板，所述弧形板固定连接在所述第二隔板的一侧外壁上，所述弧形板设置于所述通槽的一侧。
本发明提供一种人工湿地脱氮污水处理方法，处理方法如下：
步骤S1：污水通过进液管进入第一池体内部的厌氧池，通过厌氧池内部的人工湿地环境中降解掉大部分难降解有机物，经过厌氧池处理后的污水再流入好氧池内部的碳氧化湿地中，工作人员通过曝气管和进气管向好氧池和微氧池中鼓入氧气，在好氧池顶部第一种植层植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有较多的氧气，从而能够对污水中碳污染物高效降解，最后流入微氧池内部的污水经过短程硝化和反硝化人工湿地处理，在微曝气和植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有少量的氧气，为短程硝化反硝化提供了适宜的环境，使得污水中的氮污染物得到高效去除；
步骤S2：经过第一池体处理后的污水由导流管流入第二池体内部的复氧池中，由于导流管与复氧池顶部设置的第一导流板具有一定的高度差，因此可以使污水下落的过程中具有一定的重力势能并形成薄水层，随后薄水层落在第一导流板顶部，污水沿第一导流板的平滑曲面下降使得其流速加大，之后污水靠惯性流经第一导流板与第二导流板连接处的凹槽发生水跃，在整个过程中水流发生一次水跃，并加强了水流紊动，大大增加水流和空气接触面积，同时复氧池顶部设置有多个导流板，污水依次经过多次水跃，溶氧量逐渐增加，污水在落入反应池前会与设置在第二隔板一侧外壁的转动辊相撞击，从而能够使污水随着转动辊的转动而做圆周运动，有效的增加了污水中氧气的溶解量，最后达到复氧要求，在污水与转动辊撞击的过程中通过设置在转动辊外壁的齿杆可以起到良好的分水效果，使得污水能够均匀的进行转动溶氧；
步骤S3：经过复氧后的污水通过通槽溢流至反应池中，在第二种植层植物根系泌氧的协同作用下，污水总体处于微氧状态，待处理污水中亚硝酸盐的流入与厌缺氧的微环境会为厌氧氨氧化酶层生长提供适宜的环境，使得污水在侧向潜流至反应池中同时发生硝化、反硝化以及厌氧氨氧化反应，随着污水中的碳源有机物沿程逐渐被消耗，碳氮比不断降低，同时去除污水中的氮污染物，随后污水流入下一组复氧池中进行复氧，最后再流入侧向反应池中继续进行反应，经过多组单元池的循环处理，直至达到出水标准，从而完成了对污水的脱氮处理工作；
步骤S4：在第一池体工作的过程中当任一好氧池或厌氧池发生溢流时，则说明该单元池的第一填料层发生了堵塞，工作人员先关闭曝气管和溢流管上的控制阀门，随后通过进水管向反冲洗管内部导入水流进行反冲洗，反冲洗产生的污水通过抽液管和回流管从第一池体顶部抽出进行二次处理，反冲洗完毕后，将第一池体进行放空闲置，闲置一段时间后，又可重新进水正常运行，有效的避免第一池体内部第一填料层的堵塞，保证了装置整体对污水的处理效果和连续性。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过设置的第一池体，污水通过进液管进入第一池体内部的厌氧池，通过厌氧池内部的人工湿地环境中降解掉大部分难降解有机物，经过厌氧池处理后的污水再流入好氧池内部的碳氧化湿地中，工作人员通过曝气管和进气管向好氧池和微氧池中鼓入氧气，在好氧池顶部第一种植层植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有较多的氧气，从而能够对污水中碳污染物高效降解，最后流入微氧池内部的污水经过短程硝化和反硝化人工湿地处理，在微曝气和植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有少量的氧气，为短程硝化反硝化提供了适宜的环境，使得污水中的氮污染物得到高效去除；
由于第一池体内部的扰流板与好氧池和微氧池底部具有一定的距离，因此可以使好氧池和微氧池内部的水流能够在湿地池中上下翻腾通过，有效的避免死水区，提高了第一池体对污水的处理效果；
(2)本发明通过设置的复氧池和增氧组件，经过第一池体处理后的污水由导流管流入第二池体内部的复氧池中，由于导流管与复氧池顶部设置的第一导流板具有一定的高度差，因此可以使污水下落的过程中具有一定的重力势能并形成薄水层，随后薄水层落在第一导流板顶部，污水沿第一导流板的平滑曲面下降使得其流速加大，之后污水靠惯性流经第一导流板与第二导流板连接处的凹槽发生水跃，在整个过程中水流发生一次水跃，并加强了水流紊动，大大增加水流和空气接触面积，同时复氧池顶部设置有多个导流板，污水依次经过多次水跃，溶氧量逐渐增加；
污水在落入反应池前会与设置在第二隔板一侧外壁的转动辊相撞击，从而能够使污水随着转动辊的转动而做圆周运动，有效的增加了污水中氧气的溶解量，最后达到复氧要求，在污水与转动辊撞击的过程中通过设置在转动辊外壁的齿杆可以起到良好的分水效果，使得污水能够均匀的进行转动溶氧；
在污水通过复氧池溢流至反应池中时，由于挡水板的顶部与所述通槽的顶部内壁位于同一水平面，因此可以提高污水下落与增氧组件的竖向距离，从而可以提高污水在第一导流板和第二导流板表面水跃的高度，保证了污水能够更加充分的对氧气进行溶解；
(3)本发明通过设置的疏通组件和密封组件，在第一池体工作的过程中当任一好氧池或厌氧池发生溢流时，则说明该单元池的第一填料层发生了堵塞，工作人员先关闭曝气管和溢流管上的控制阀门，随后通过进水管向反冲洗管内部导入水流进行反冲洗，反冲洗产生的污水通过抽液管和回流管从第一池体顶部抽出进行二次处理，反冲洗完毕后，将第一池体进行放空闲置，闲置一段时间后，又可重新进水正常运行，有效的避免第一池体内部第一填料层的堵塞，保证了装置整体对污水的处理效果和连续性；
在反冲洗管内部有水流喷出时可以将位于喷管内部的橡胶塞顶起实现对第一填料层的反冲洗工作，当工作人员对第一填料层的反冲洗工作结束后，橡胶塞会通过自身的重力下降对喷管进行密封，避免污水流入反冲洗管内部对其造成堵塞或者损伤，在此过程中第一填料层内部的水流会逐渐向第一池体底部渗透，随着污水渗透量越多会使橡胶塞顶部的水压越大，从而更加有效的保持了喷管和反冲洗管的密封状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体平面剖视结构示意图；
图2为本发明的第一池体平面剖视结构示意图；
图3为本发明图2中A处的放大结构示意图；
图4为本发明的第二池体平面剖视结构示意图；
图5为本发明图4中B处放大结构示意图；
图6为本发明图4中C处放大结构示意图；
图7为本发明图2中D处的放大结构示意图；
图8为本发明的喷管在反冲洗管表面分布结构示意图；
图9为本发明的密封组件拆分结构示意图。
附图标记：
1、第一池体；2、进液管；3、厌氧池；4、第一隔板；5、第一填料层；6、泵体；7、抽液管；8、连接管；9、溢流管；10、第一植被层；11、好氧池；12、第一种植层；13、导流管；14、第二隔板；15、第二植被层；16、养殖池；17、第二池体；18、第二填料层；19、反应池；20、厌氧氨氧化酶层；21、通槽；22、弧形板；23、复氧池；24、曝气管；25、进气管；26、扰流板；27、微氧池；28、反冲洗管；29、滑槽；30、喷管；31、滑块；32、弯杆；33、限位块；34、防护罩；35、橡胶塞；36、限位槽；37、第一导流板；38、第二导流板；39、圆槽；40、齿杆；41、转动辊；42、固定架；43、横杆；44、布水孔；45、布水板；46、挡水板；47、支撑柱；48、第二种植层；49、出气管；50、连接斗。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1至图9所示，本发明实施例提供了一种人工湿地脱氮污水处理装置，包括第一池体1和设置于第一池体1一侧的第二池体17，第一池体1的一侧插接有进液管2，第一池体1的内部固定连接有等距离分布的第一隔板4，第一隔板4的一侧开设有开口，开口的圆周内壁固定连接有溢流管9，溢流管9的圆周外壁设置有控制阀，第一池体1的内部从左至右分别设置有厌氧池3、好氧池11和微氧池27，好氧池11与微氧池27的内部设置有曝气组件，厌氧池3、好氧池11和微氧池27内部设置有疏通组件，第一池体1的内部填充有第一填料层5，第一填料层5的密度从左至右逐渐增大，第一填料层5的顶部设置有第一种植层12，第一种植层12的顶部设置有第一植被层10，第一池体1的一侧插接有导流管13，导流管13远离第一池体1的一端位于第二池体17的上方，第二池体17的内部固定连接有第二隔板14，第二隔板14与第二池体17围成有复氧池23、反应池19和养殖池16，复氧池23与反应池19内部均设置有第二填料层18，复氧池23的内部设置有增氧组件，反应池19的内部分别设置有厌氧氨氧化酶层20和第二种植层48，第二种植层48的顶部种植有第二植被层15，第二隔板14的一侧外壁开设有等距离分布的通槽21，好氧池11的内部设置有扰流板26，扰流板26的底部与好氧池11的底部内壁相分离；
具体地，曝气组件包括插接在第一池体1一侧等距离分布的曝气管24，曝气管24的一端插接有布气管，布气管的一侧插接有进气管25，曝气管24的底部外壁插接有等距离分布的出气管49，位于微氧池27内的出气管49圆周内壁固定连接有连接斗50，连接斗50的内径小于出气管49的内径，污水通过进液管2进入第一池体1内部的厌氧池3，通过厌氧池3内部的人工湿地环境中降解掉大部分难降解有机物，经过厌氧池3处理后的污水再流入好氧池11内部的碳氧化湿地中，工作人员通过曝气管24和进气管25向好氧池11和微氧池27中鼓入氧气，在好氧池11顶部第一种植层12植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有较多的氧气，从而能够对污水中碳污染物高效降解，最后流入微氧池27内部的污水经过短程硝化和反硝化人工湿地处理，在微曝气和植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有少量的氧气，为短程硝化反硝化提供了适宜的环境，使得污水中的氮污染物得到高效去除。
具体地，疏通组件包括插接在第一池体1内部的反冲洗管28，反冲洗管28的一端固定连接有布水管，布水管的顶部插接有进水管，反冲洗管28的顶部插接有等距离分布的喷管30，喷管30的内部设置有密封组件，第一池体1的一侧外壁固定连接有泵体6，泵体6的顶部外壁插接有回流管，回流管的底部插接有等距离分布的连接管8，连接管8的一端插接有抽液管7，抽液管7的底部开设有等距离分布的抽液槽，在第一池体1工作的过程中当任一好氧池11或厌氧池3发生溢流时，则说明该单元池的第一填料层5发生了堵塞，工作人员先关闭曝气管24和溢流管9上的控制阀门，随后通过进水管向反冲洗管28内部导入水流进行反冲洗，反冲洗产生的污水通过抽液管7和回流管从第一池体1顶部抽出进行二次处理，反冲洗完毕后，将第一池体1进行放空闲置，闲置一段时间后，又可重新进水正常运行，有效的避免第一池体1内部第一填料层5的堵塞，保证了装置整体对污水的处理效果和连续性。
具体地，喷管30的圆周内壁开设有滑槽29，滑槽29的两侧内壁均滑动连接有滑块31，滑块31的一侧外壁固定连接有弯杆32，弯杆32的一端固定连接有橡胶塞35，橡胶塞35的横截面为等腰三角形，橡胶塞35的顶部直径与喷管30的内径相同，喷管30的圆周外壁固定连接有斜柱，斜柱远离喷管30的一端固定连接有防护罩34，防护罩34位于喷管30的正上方，喷管30的圆周内壁固定连接有限位块33，橡胶塞35的圆周外壁开设有限位槽36，限位块33与限位槽36相互卡接，在反冲洗管28内部有水流喷出时可以将位于喷管30内部的橡胶塞35顶起实现对第一填料层5的反冲洗工作，当工作人员对第一填料层5的反冲洗工作结束后，橡胶塞35会通过自身的重力下降对喷管30进行密封，避免污水流入反冲洗管28内部对其造成堵塞或者损伤，在此过程中第一填料层5内部的水流会逐渐向第一池体1底部渗透，随着污水渗透量越多会使橡胶塞35顶部的水压越大，从而更加有效的保持了喷管30和反冲洗管28的密封状态。
具体地，增氧组件包括固定连接在第二隔板14一侧内壁的横杆43，横杆43的顶部外壁固定连接有支撑柱47，支撑柱47的一端外壁固定连接有第一导流板37，第一导流板37的一侧外壁固定连接有第二导流板38，第一导流板37的水平高度高于第二导流板38的水平高度，第一导流板37与第二导流板38的连接处形成有凹槽，第二导流板38的顶部外壁开设有等距离分布的圆槽39，经过第一池体1处理后的污水由导流管13流入第二池体17内部的复氧池23中，由于导流管13与复氧池23顶部设置的第一导流板37具有一定的高度差，因此可以使污水下落的过程中具有一定的重力势能并形成薄水层，随后薄水层落在第一导流板37顶部，污水沿第一导流板37的平滑曲面下降使得其流速加大，之后污水靠惯性流经第一导流板37与第二导流板38连接处的凹槽发生水跃，在整个过程中水流发生一次水跃，并加强了水流紊动，大大增加水流和空气接触面积，同时复氧池23顶部设置有多个导流板，污水依次经过多次水跃，溶氧量逐渐增加。
具体地，另一第二隔板14的一侧外壁固定连接有固定架42，固定架42的一侧外壁转动连接有转轴，转轴的圆周外壁固定连接有转动辊41，转动辊41的圆周外壁设置有等距离呈圆形分布的齿杆40，污水在落入反应池19前会与设置在第二隔板14一侧外壁的转动辊41相撞击，从而能够使污水随着转动辊41的转动而做圆周运动，有效的增加了污水中氧气的溶解量，最后达到复氧要求，在污水与转动辊41撞击的过程中通过设置在转动辊41外壁的齿杆40可以起到良好的分水效果，使得污水能够均匀的进行转动溶氧。
具体地，第二隔板14的一侧外壁固定连接有布水板45，布水板45位于增氧组件的正下方，布水板45的顶部外壁开设有等距离分布的布水孔44，布水孔44的内径从右至左逐渐增大，经过复氧后的污水会落在布水板45顶部，落入布水板45顶部的污水会通过布水孔44流入第二填料层18内部，同时布水孔44的内径从右至左逐渐增大，因此可以有效的避免污水从布水板45同一区域布水孔44流入的情况发生，实现了对污水的均分工作。
具体地，另一第二隔板14的一侧外壁固定连接有挡水板46，挡水板46的顶部与通槽21的顶部内壁位于同一水平面，在污水通过复氧池23溢流至反应池19中时，由于挡水板46的顶部与所述通槽21的顶部内壁位于同一水平面，因此可以提高污水下落与增氧组件的竖向距离，从而可以提高污水在第一导流板37和第二导流板38表面水跃的高度，保证了污水能够更加充分的对氧气进行溶解。
具体地，第二填料层18的内部设置有弧形板22，弧形板22固定连接在第二隔板14的一侧外壁上，弧形板22设置于通槽21的一侧，通过设置的弧形板22可以有效的避免流入第二填料层18内部的污水未经反应即从通槽21流出的情况发生。
本发明提供一种人工湿地脱氮污水处理方法，处理方法如下：
步骤S1：污水通过进液管2进入第一池体1内部的厌氧池3，通过厌氧池3内部的人工湿地环境中降解掉大部分难降解有机物，经过厌氧池3处理后的污水再流入好氧池11内部的碳氧化湿地中，工作人员通过曝气管24和进气管25向好氧池11和微氧池27中鼓入氧气，在好氧池11顶部第一种植层12植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有较多的氧气，从而能够对污水中碳污染物高效降解，最后流入微氧池27内部的污水经过短程硝化和反硝化人工湿地处理，在微曝气和植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有少量的氧气，为短程硝化反硝化提供了适宜的环境，使得污水中的氮污染物得到高效去除；
步骤S2：经过第一池体1处理后的污水由导流管13流入第二池体17内部的复氧池23中，由于导流管13与复氧池23顶部设置的第一导流板37具有一定的高度差，因此可以使污水下落的过程中具有一定的重力势能并形成薄水层，随后薄水层落在第一导流板37顶部，污水沿第一导流板37的平滑曲面下降使得其流速加大，之后污水靠惯性流经第一导流板37与第二导流板38连接处的凹槽发生水跃，在整个过程中水流发生一次水跃，并加强了水流紊动，大大增加水流和空气接触面积，同时复氧池23顶部设置有多个导流板，污水依次经过多次水跃，溶氧量逐渐增加，污水在落入反应池19前会与设置在第二隔板14一侧外壁的转动辊41相撞击，从而能够使污水随着转动辊41的转动而做圆周运动，有效的增加了污水中氧气的溶解量，最后达到复氧要求，在污水与转动辊41撞击的过程中通过设置在转动辊41外壁的齿杆40可以起到良好的分水效果，使得污水能够均匀的进行转动溶氧；
步骤S3：经过复氧后的污水通过通槽21溢流至反应池19中，在第二种植层48植物根系泌氧的协同作用下，污水总体处于微氧状态，待处理污水中亚硝酸盐的流入与厌缺氧的微环境会为厌氧氨氧化酶层20生长提供适宜的环境，使得污水在侧向潜流至反应池19中同时发生硝化、反硝化以及厌氧氨氧化反应，随着污水中的碳源有机物沿程逐渐被消耗，碳氮比不断降低，同时去除污水中的氮污染物，随后污水流入下一组复氧池23中进行复氧，最后再流入侧向反应池19中继续进行反应，经过多组单元池的循环处理，直至达到出水标准，从而完成了对污水的脱氮处理工作；
步骤S4：在第一池体1工作的过程中当任一好氧池11或厌氧池3发生溢流时，则说明该单元池的第一填料层5发生了堵塞，工作人员先关闭曝气管24和溢流管9上的控制阀门，随后通过进水管向反冲洗管28内部导入水流进行反冲洗，反冲洗产生的污水通过抽液管7和回流管从第一池体1顶部抽出进行二次处理，反冲洗完毕后，将第一池体1进行放空闲置，闲置一段时间后，又可重新进水正常运行，有效的避免第一池体1内部第一填料层5的堵塞，保证了装置整体对污水的处理效果和连续性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种人工湿地脱氮污水处理装置，包括第一池体(1)和设置于所述第一池体(1)一侧的第二池体(17)，其特征在于：所述第一池体(1)的一侧插接有进液管(2)，所述第一池体(1)的内部固定连接有等距离分布的第一隔板(4)，所述第一隔板(4)的一侧开设有开口，所述开口的圆周内壁固定连接有溢流管(9)，所述溢流管(9)的圆周外壁设置有控制阀，所述第一池体(1)的内部从左至右分别设置有厌氧池(3)、好氧池(11)和微氧池(27)，所述好氧池(11)与所述微氧池(27)的内部设置有曝气组件，所述厌氧池(3)、所述好氧池(11)和所述微氧池(27)内部设置有疏通组件，所述第一池体(1)的内部填充有第一填料层(5)，所述第一填料层(5)的密度从左至右逐渐增大，所述第一填料层(5)的顶部设置有第一种植层(12)，所述第一种植层(12)的顶部设置有第一植被层(10)，所述第一池体(1)的一侧插接有导流管(13)，所述导流管(13)远离所述第一池体(1)的一端位于所述第二池体(17)的上方，所述第二池体(17)的内部固定连接有第二隔板(14)，所述第二隔板(14)与所述第二池体(17)围成有复氧池(23)、反应池(19)和养殖池(16)，所述复氧池(23)与所述反应池(19)内部均设置有第二填料层(18)，所述复氧池(23)的内部设置有增氧组件，所述反应池(19)的内部分别设置有厌氧氨氧化酶层(20)和第二种植层(48)，所述第二种植层(48)的顶部种植有第二植被层(15)，所述第二隔板(14)的一侧外壁开设有等距离分布的通槽(21)，所述好氧池(11)的内部设置有扰流板(26)，所述扰流板(26)的底部与所述好氧池(11)的底部内壁相分离。
2.根据权利要求1所述的一种人工湿地脱氮污水处理装置，其特征在于：所述曝气组件包括插接在所述第一池体(1)一侧等距离分布的曝气管(24)，所述曝气管(24)的一端插接有布气管，所述布气管的一侧插接有进气管(25)，所述曝气管(24)的底部外壁插接有等距离分布的出气管(49)，位于所述微氧池(27)内的出气管(49)圆周内壁固定连接有连接斗(50)，所述连接斗(50)的内径小于所述出气管(49)的内径。
3.根据权利要求2所述的一种人工湿地脱氮污水处理装置，其特征在于：所述疏通组件包括插接在所述第一池体(1)内部的反冲洗管(28)，所述反冲洗管(28)的一端固定连接有布水管，所述布水管的顶部插接有进水管，所述反冲洗管(28)的顶部插接有等距离分布的喷管(30)，所述喷管(30)的内部设置有密封组件，所述第一池体(1)的一侧外壁固定连接有泵体(6)，所述泵体(6)的顶部外壁插接有回流管，所述回流管的底部插接有等距离分布的连接管(8)，所述连接管(8)的一端插接有抽液管(7)，所述抽液管(7)的底部开设有等距离分布的抽液槽。
4.根据权利要求3所述的一种人工湿地脱氮污水处理装置，其特征在于：所述喷管(30)的圆周内壁开设有滑槽(29)，所述滑槽(29)的两侧内壁均滑动连接有滑块(31)，所述滑块(31)的一侧外壁固定连接有弯杆(32)，所述弯杆(32)的一端固定连接有橡胶塞(35)，所述橡胶塞(35)的横截面为等腰三角形，所述橡胶塞(35)的顶部直径与所述喷管(30)的内径相同，所述喷管(30)的圆周外壁固定连接有斜柱，所述斜柱远离所述喷管(30)的一端固定连接有防护罩(34)，所述防护罩(34)位于所述喷管(30)的正上方，所述喷管(30)的圆周内壁固定连接有限位块(33)，所述橡胶塞(35)的圆周外壁开设有限位槽(36)，所述限位块(33)与所述限位槽(36)相互卡接。
5.根据权利要求1所述的一种人工湿地脱氮污水处理装置，其特征在于：所述增氧组件包括固定连接在所述第二隔板(14)一侧内壁的横杆(43)，所述横杆(43)的顶部外壁固定连接有支撑柱(47)，所述支撑柱(47)的一端外壁固定连接有第一导流板(37)，所述第一导流板(37)的一侧外壁固定连接有第二导流板(38)，所述第一导流板(37)的水平高度高于所述第二导流板(38)的水平高度，所述第一导流板(37)与所述第二导流板(38)的连接处形成有凹槽，所述第二导流板(38)的顶部外壁开设有等距离分布的圆槽(39)。
6.根据权利要求1所述的一种人工湿地脱氮污水处理装置，其特征在于：另一所述第二隔板(14)的一侧外壁固定连接有固定架(42)，所述固定架(42)的一侧外壁转动连接有转轴，所述转轴的圆周外壁固定连接有转动辊(41)，所述转动辊(41)的圆周外壁设置有等距离呈圆形分布的齿杆(40)。
7.根据权利要求1所述的一种人工湿地脱氮污水处理装置，其特征在于：所述第二隔板(14)的一侧外壁固定连接有布水板(45)，所述布水板(45)位于所述增氧组件的正下方，所述布水板(45)的顶部外壁开设有等距离分布的布水孔(44)，所述布水孔(44)的内径从右至左逐渐增大。
8.根据权利要求1所述的一种人工湿地脱氮污水处理装置，其特征在于：另一所述第二隔板(14)的一侧外壁固定连接有挡水板(46)，所述挡水板(46)的顶部与所述通槽(21)的顶部内壁位于同一水平面。
9.根据权利要求1所述的一种人工湿地脱氮污水处理装置，其特征在于：所述第二填料层(18)的内部设置有弧形板(22)，所述弧形板(22)固定连接在所述第二隔板(14)的一侧外壁上，所述弧形板(22)设置于所述通槽(21)的一侧。
10.一种人工湿地脱氮污水处理方法，包括如权利要求1-9任意一项所述的一种人工湿地脱氮污水处理装置，其特征在于，处理方法如下：
步骤S1：污水通过进液管(2)进入第一池体(1)内部的厌氧池(3)，通过厌氧池(3)内部的人工湿地环境中降解掉大部分难降解有机物，经过厌氧池(3)处理后的污水再流入好氧池(11)内部的碳氧化湿地中，工作人员通过曝气管(24)和进气管(25)向好氧池(11)和微氧池(27)中鼓入氧气，在好氧池(3)顶部第一种植层(12)植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有较多的氧气，从而能够对污水中碳污染物高效降解，最后流入微氧池(27)内部的污水经过短程硝化和反硝化人工湿地处理，在微曝气和植物根系泌氧的协同作用下，使水中的溶解有少量的氧气，为短程硝化反硝化提供了适宜的环境，使得污水中的氮污染物得到高效去除；
步骤S2：经过第一池体(1)处理后的污水由导流管(13)流入第二池体(17)内部的复氧池(23)中，由于导流管(13)与复氧池(23)顶部设置的第一导流板(37)具有一定的高度差，因此可以使污水下落的过程中具有一定的重力势能并形成薄水层，随后薄水层落在第一导流板(37)顶部，污水沿第一导流板(37)的平滑曲面下降使得其流速加大，之后污水靠惯性流经第一导流板(37)与第二导流板(38)连接处的凹槽发生水跃，在整个过程中水流发生一次水跃，并加强了水流紊动，大大增加水流和空气接触面积，同时复氧池(23)顶部设置有多个导流板，污水依次经过多次水跃，溶氧量逐渐增加，污水在落入反应池(19)前会与设置在第二隔板(14)一侧外壁的转动辊(41)相撞击，从而能够使污水随着转动辊(41)的转动而做圆周运动，有效的增加了污水中氧气的溶解量，最后达到复氧要求，在污水与转动辊(41)撞击的过程中通过设置在转动辊(41)外壁的齿杆(40)可以起到良好的分水效果，使得污水能够均匀的进行转动溶氧；
步骤S3：经过复氧后的污水通过通槽(21)溢流至反应池(19)中，在第二种植层(48)植物根系泌氧的协同作用下，污水总体处于微氧状态，待处理污水中亚硝酸盐的流入与厌缺氧的微环境会为厌氧氨氧化酶层(20)生长提供适宜的环境，使得污水在侧向潜流至反应池(19)中同时发生硝化、反硝化以及厌氧氨氧化反应，随着污水中的碳源有机物沿程逐渐被消耗，碳氮比不断降低，同时去除污水中的氮污染物，随后污水流入下一组复氧池(23)中进行复氧，最后再流入侧向反应池(19)中继续进行反应，经过多组单元池的循环处理，直至达到出水标准，从而完成了对污水的脱氮处理工作；
步骤S4：在第一池体(1)工作的过程中当任一好氧池(11)或厌氧池(3)发生溢流时，则说明该单元池的第一填料层(5)发生了堵塞，工作人员先关闭曝气管(24)和溢流管(9)上的控制阀门，随后通过进水管向反冲洗管(28)内部导入水流进行反冲洗，反冲洗产生的污水通过抽液管(7)和回流管从第一池体(1)顶部抽出进行二次处理，反冲洗完毕后，将第一池体(1)进行放空闲置，闲置一段时间后，又可重新进水正常运行，有效的避免第一池体(1)内部第一填料层(5)的堵塞，保证了装置整体对污水的处理效果和连续性。
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2021
- 2021-12-28 CN CN202111627366.8A patent/CN114249425A/zh active Pending
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