[发明专利]微动力式人工湿地农村生活污水庭院式景观化处理装置

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体地涉及一种微动力式人工湿地农村生活污水庭院式景观化处理装置。

背景技术

美国环保署1993出版的湿地处理污水的手册中指出，水平潜流湿地对有机物(BOD₅)和固体悬浮物有良好的去处作用，可达三级出水要求，认为人工湿地是处理市政污水的高效低耗能的工艺，许多国家还纷纷发布了人工湿地用于市政污水处理的技术指南。由于人工湿地的低耗高效的特点，其在我国的推广与应用，将大大缓解我国市政污水处理率低的形式。但人工湿地对氮的去除率非常低。杭州植物园玉泉观鱼水池中的研究中，湿地对氮的去除率仅为12％。深圳沙田人工湿地主要用于处理市政污水，其氮的平均去除率为44.93％，且随季节变化较小。美国佛罗里达坦帕市的Hidden River Corporate Office park天然湿地处理城市雨水的系统，对TN的平均去除率达46％。。对欧洲268座人工湿地调查发现，NH₃-N的平均去除率仅为30％，TN的平均去除率为39.6％。许多学者和工程人员为了提高氮的去除效率，不得不加大湿地的涉及面积，以保证氮的去除效率。这样不仅浪费了土地，增加了人工湿地的征地费用及建设费用，在中国由于人工密度大，人均占地面积小，过大的湿地面积大大限制了人工湿地技术的规模化推广。因此研发占地面积小、处理高效的人工湿地，将成为人工湿地规模化推广的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供微动力式人工湿地农村生活污水庭院式景观化处理装置，以改善公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的一种微动力式人工湿地农村生活污水庭院式景观化处理装置，主要包括：

一人工湿地水池，池体内装填有填料；

填料中安装有溶氧在线监测仪；

微孔曝气管的一端置于人工湿地的的填料内；

微孔曝气管的另一端连接鼓风曝气机；

溶氧在线监测仪与该鼓风曝气机均分别连接自动控制装置；

池体的侧面开设有进水口和出水口；

由溶氧在线监测仪测量的信号输入自控控制装置，控制鼓风曝气机曝气。

本发明的填料为人工沸石、土壤和石灰石，重量比例为1∶1∶2。本发明的曝气池的外部安装有出水控制阀，该出水控制阀连接在曝气保护管的端口，出水控制阀用于控制床内水位。

为保护微孔曝气管不被磨损，本发明将置于填料中的微孔曝气管外面包覆一曝气保护管内。

曝气管分别距进水口1/4湿地总长度、及1/2湿地总长度，及距池顶分别为0.3m-0.6m。

本发明所述的准好氧状态是指溶解氧介于0-2mg之间的状态；微动力是指仅为传统曝气消耗的能量的1/10-1/5。

本发明比传统的微生物脱氮系统的脱氮效率有很大程度的提高；同时微量曝气系统可以促进植物根系的生长，通过微生物及植物的协同效应，大大提高了人工湿地的脱氮效率。

附图说明

图1是本发明微动力式人工湿地农村生活污水庭院式景观化处理装置俯视图。

图2是图1的侧面视图。

附图中主要标记符号：

1侧向水池；2曝气保护管；3微孔曝气管；4组合填料；5出水控制阀；6溶氧在线监测仪；7自控系统；8鼓风曝气机。

具体实施方式

本发明要解决的技术问题是提供一种氮除去效率高，处理效果稳定、占地面积小的人工湿地组合系统。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

在一人工湿地内填充有填料4，该填料采用人工沸石、土壤、石灰石组成。在填料4内安装有微孔曝气管3，该微孔曝气管3是从侧向水池1插入人工湿地的填料中。为保护微孔曝气管3不被磨损，在微孔曝气管3的外面包覆一曝气保护管2。该曝气保护管2为带有气孔的管子。在曝气保护管2的一端口上安装有出水控制阀5，出水控制阀5采用可控水位的蝶阀。

在填料中安装有至少一个溶氧在线监测仪6，该溶氧在线监测仪6连接至自动控制装置7，将测量到的溶氧数据传输给自动控制装置7，并由自动控制装置7处理后控制鼓风曝气机8的工作状态(即启动或停止)。

本发明的自动控制装置7可以是一计算机(如：单片微机、笔记本电脑、台式计算机)。当湿地中的溶氧低于0.2mg/L时，鼓风曝气机8开始曝气。湿地中的溶氧高于0.8mg/L时，鼓风曝气机8停止曝气。

本发明的装置仅以少量曝气，就大规模的提高了人工湿地的脱氮系统脱氮效率，脱氮效率高达70％-80％，远高于常规型人工湿地。深入研究微量曝气型脱氮机理发现，准好氧微动力系统改变了湿地脱氮的途径，传统微生物的脱氮途径为硝化反硝化反应，在准好氧微动力系统的作用下，湿地的脱氮途径改变，经过微生物监测及质量守恒分析，为厌氧氨氧化反应。研究表明发生厌氧氨氧化脱氮途径的系统，要比传统的微生物脱氮系统的脱氮效率大大提高。同时微量曝气系统可以促进植物根系的生长，通过微生物及植物的协同效应，大大提高了人工湿地的脱氮效率。