[发明专利]螺旋槽环流式潜流人工湿地

说明书

技术领域

本发明涉及潜流人工湿地，属于纳污河道和生活污水的生物处理技术领域。

背景技术

人工湿地是上世纪70年代发展起来的新兴的污水处理工艺，由于其建造及运行费用低、维护简单、效果好、适用面广等特点，得到了广泛的应用。根据水流的特征，人工湿地可分为表面流湿地和潜流湿地。表面流湿地由于水面暴露于空气中，冬季易结冰，夏季易滋生蚊蝇、散发臭气，占地面积大，因此较少采用。潜流式湿地由于水流在湿地内部流动，避免了表面流的缺点，并且污水在基质缝隙间流动时可以充分接触基质表面，其吸附和离子交换能力远大于表面流。同时，基质颗粒提供了大量的表面供微生物附着，湿地内部微生物丰富，污水处理效果好。但也存在着占地面积大、容易堵塞的问题，造成表面滞水。

发明内容

本发明为弥补上述现有技术的不足，提供一种结构简单、处理效率高、占地面积较小的螺旋槽环流式潜流人工湿地。

本发明采用以下技术解决方案：

螺旋槽环流式潜流人工湿地包括主体，主体呈螺旋槽状，其两端分别设有进水管和出水管，进水管的出水端连接有穿孔布水管，螺旋槽内在出水管处设有穿孔板，穿孔板与螺旋槽内壁之间填有粒径为3cm-4cm的石子，主体的螺旋槽内自下而上依次填有粗石层、细石层和土壤层，粗石层、细石层和土壤层三者的高度比例为4：3：2，粗石的粒径为3cm-4cm，细石粒径为1cm-2cm，在粗石层至土壤层之间沿整个螺旋槽道设置有与大气相通的穿孔管，穿孔管上设有径向出气孔。

穿孔管由内外两层管套装在一起组成，两层管之间填充有粒径为1cm-2cm的细石，两层管的壁面上均设有径向出气孔。

运行时，污水由进水管进入，向螺旋槽底部流动，经过粗石层和细石层。粗石层和细石层基质的存在为生物膜的形成创造了条件，有利于污染物的过滤、吸附和降解。空气由穿孔管进入处理区，以补充池内溶解氧的不足，促进微生物的硝化作用，提高了污水的脱氮效率，并且由于植物获得充足的氧气，保证了其生长良好；由于空气的通入，使有机物量减少，同时促使微型后生动物产生，可以吞噬较多的微生物，有效的防止了堵塞。污水在流经处理区后由出水管排出。

本发明采用螺旋槽状床体，在一定占地面积内增加了水流长度，延长了污水处理的时间。可有效降低污水的COD以及氮磷等营养物质，具有结构简单、处理污水量大而占地面积小、处理效率高、不易堵塞、运行稳定、成本低廉、抗冲击能力强的特点。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图。

图2是图1中沿A—A线的截面剖视图。

图3是螺旋槽道内相邻的穿孔管之间底部连接的示意图。

图中：1、主体，2、进水管，3、出水管，4、穿孔布水管，5、穿孔管，6、砾石，7、穿孔板，8、细石层，9、土壤层，10、粗石层，11、植物，12、径向出气孔，13、内管，14、砾石，15、外管。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的螺旋槽环流式潜流人工湿地包括主体1，主体1呈螺旋槽状，由砖石和水泥砌成，其螺旋槽为圆形，也可以为椭圆形，以使水流平缓。螺旋槽式主体1的两端分别设有进水管2和出水管3，里端为进水端，外端为出水端。螺旋槽式主体1可以在同样的占地面积内增加了水流长度，延长了污水处理时间，提高处理效果。螺旋槽状主体1高度的2/3位于地面以下，起保温作用。进水管2的出水端连接有穿孔布水管4，以使污水分散进入主体1的螺旋槽。螺旋槽式主体1的里端表面可以放置粒径约为1cm-2cm的砾石6，更好地防止进水时对土壤层的冲刷。螺旋槽内在出水管3处设有穿孔板7，穿孔板7与螺旋槽内壁之间填有粒径为3cm-4cm的石子。如图2所示，主体1的螺旋槽内自下而上依次填设有粗石层10、细石层8和土壤层9，粗石和细石采用石灰石或砾石。粗石层10、细石层8和土壤层9三者的高度分别为40cm、30cm和20cm。粗石的粒径约为3cm-4cm，细石粒径约为1cm-2cm。沿主体1的整个螺旋槽内间隔竖直放置有与大气相通的穿孔管5，穿孔管5插入细石层8和土壤层9之间，以向细石层8和土壤层9内充入空气。穿孔管5之间的间隔距离可根据具体的污水处理情况设定。如图2所示，穿孔管5由内管13和外管15套装在一起组成，两层管之间填充有粒径为1cm-2cm的砾石14，两层管的壁面上均设有径向出气孔12(内管13未画出径向出气孔)。如图3所示，螺旋槽内相邻的穿孔管之间底部连接在一起。

也可以使螺旋槽主体1的外端为进水端，里端为出水端。

污水由进水管2进入螺旋槽最里圈，空气由穿孔管5进入，污水经环流得以处理，最终由出水管3排出。土壤层9中种植有植物11。植物11选择耐污能力强、根系发达、生长量大、抗病虫害能力强的水生优势植物，如芦苇、香蒲、菰草以及水枝棉等。