[发明专利]装配式填料人工垂直潜流湿地单元及其应用和污水处理工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种装配式填料人工垂直潜流湿地单元、该湿地单元在污水处理系 统中的应用以及污水处理工艺，属于污水处理技术领域。

背景技术：

目前，人工湿地应用于污水处理的工程越来越多。人工湿地主要由湿地植物、 填料、微生物三部分组成，湿地通过三者之间的协同作用来完成对污水中污染物的 去除作用。但是，湿地系统运行时间久了，有机负荷过高、系统内产生的生物量不 断增加等因素都会引起堵塞，造成处理效率下降，出水水质不理想。若不及时处理 就会使整个湿地系统趋于瘫痪，无法实现污水的净化作用。一般湿地系统采用改变 进水方式、改变填料级配等方法来延缓湿地系统的堵塞，但其效果不太理想。

发明内容：

本发明的目的在于：提供一种装配式填料人工垂直潜流湿地单元、该湿地单元 在污水处理系统中的应用和污水处理工艺。本发明针对一般湿地系统易堵塞、更换 不方便等问题，所采用的污水处理湿地系统不仅可以有效防止湿地系统的堵塞，还 可以根据进水水质不同调节湿地单元的填料组分，而且，在发生堵塞时也能及时更 换堵塞部分而不影响其他湿地单元。

本发明是这样构成的：一种装配式填料人工垂直潜流湿地单元，包括顶部开口 的外围容器和置于其中的五个结构层，外围容器中自上而下依次为渗水基质组成的 种植层、布水层、填料层、渗滤层、集水层。

布水层、填料层、渗滤层和集水层的基质铺设于孔隙直径小于基质粒径的塑料 托盘上，种植层的基质直接铺设在布水层的上面。

种植层的基质由粒径＜2mm的稻田土与细砂按照3∶1～4∶1的重量比混合组成； 布水层、集水层的基质均由粒径为10～15mm的粗砂组成；填料层的基质由粒径3～ 5mm的生物填料组成；渗滤层的基质由过5mm筛网的稻田土和粒径0.25～0.35mm的 细砂按照3∶2～2∶1的重量比混合组成。所述的生物填料可以用脱水污泥、粉煤灰 和黏土按照5∶4∶1的重量比例在1150℃温度下烧结25min制得。

外围容器的顶端高出种植层10～30cm；种植层的厚度为15～25cm；布水层、集 水层的厚度均为10～15cm；填料层、渗滤层的厚度均为20～30cm。

布水层中设有布水支管，布水支管下部交替均匀开孔，开孔方向为斜向下；集 水层中布设有穿孔集水支管，水平均匀开孔。

集水层中还设有旋转弯头和控制阀、放空阀。为了防止渗滤层的土壤沉陷堵塞 集水管，在渗滤层与集水层之间设有一层无纺布。

湿地单元的床体长宽比为1∶1；为了便于排水，其底部设有1％～5％的坡度，最 佳坡度为3％。

湿地单元建造在原土层上，并在湿地单元与原土层之间设有防渗层。

所述的防渗层采用厚度为0.5～1mm的高密度聚乙烯树脂或油毛毡密封铺垫。

外围容器可用塑料板等材料制作，最好采用玻璃钢制作。

以上所述的装配式填料人工垂直潜流湿地单元在污水处理系统中的应用。

一种污水处理湿地系统，包括调节池、预沉淀处理池、蠕动泵和至少一个湿地 单元，其特征在于：调节池连接污水排出管，调节池、预沉淀处理池、蠕动泵、进 水阀、湿地单元之间经过管道依次相连，集水管与湿地单元的出水口相接；所述的 湿地单元为装配式填料人工垂直潜流湿地单元：包括顶部开口的外围容器和置于其 中的五个结构层，外围容器中自上而下依次为渗水基质组成的种植层、布水层、填 料层、渗滤层、集水层。

调节池的进水处设有中格栅；中格栅的栅条间隔为10～40mm。预沉淀处理池的 前段设有细筛；细筛的孔径为1.6mm。相邻两个湿地单元之间用卡箍固定，更换时只 需将卡箍松开，通过吊装安装即可，对其他部分的处理没有影响，保证了维护期间 湿地系统的正常运行。

预沉淀处理池的底部坡度为1％～2％，坡底端设有污泥收集槽，槽底部设有排泥 管和阀门。

采用上述污水处理湿地系统的污水处理工艺为：污水首先进入调节池(7)中， 然后流经预沉淀处理池，再经蠕动泵加压，并经过进水阀进入湿地单元，净化后由 集水管排出。