芦苇湿地污水净化系统及污水净化方法技术方案

本发明专利技术涉及一种芦苇湿地污水净化系统，包括依次相连的第一湿地池、格栅井、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、第二湿地池、第三湿地池；第一湿地池、格栅井、调节池从高到低排布；厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池从高到低排布；第二湿地池和第三湿地池从高到低排布。好氧池的末端与缺氧池的前端之间设置混合回流管，第二湿地池的出水口与第三湿地池的入水口之间设置第一水质检测井，第三湿地池的出水口端设置第二水质检测井。本发明专利技术的净化系统，利用阶梯式设计，减少了机械设备的运用和现场操作人员，增加回流的设计，提高了脱氮除磷效果。

【技术实现步骤摘要】
芦苇湿地污水净化系统及污水净化方法
本专利技术属于污水净化
，具体涉及一种芦苇湿地污水净化系统及污水净化方法。
技术介绍
近十几年来，我国沿海一些区域水体水质逐渐恶化，赤潮生态灾害频发，为海岸带经济发展和人民生活水平带来极大威胁。究其原因，城镇生活污水、工业废水和农田用水等携带的大量污染物质是导致水体富营养化及水质恶化的重要污染源。尤其废水中的氮、磷含量超标，可在春、夏季节刺激藻类爆发式生长，从而导致严重的水华问题，其危害已引起沿海人民的普遍关注。政府部门和科研工作者也正在为控制水体富营养化问题而付出诸多努力。湿地与森林、海洋并列为全球三大生态系统类型，它是水陆相互作用形成的独特生态系统，具有极高的生物多样性和生物生产力，同时具有极强的自净能力和净化污水的能力，因此被称为“地球之肾”。如何利用“地球之肾”来净化城镇生活污水、工业废水和农田用水中的污染物质从而服务于社会已成为当今开发湿地服务功能的一个热点问题。近年来，芦苇湿地开始被尝试用来进行污水处理，因其具有廉价、绿色环保等优点，而且避免了常规污水处理厂费用高、能源消耗高、运行管理复杂等缺陷，正逐渐成为一种高效的生物修复途径，受到科研人员和政府部门越来越多的重视。芦苇湿地污水处理技术利用人工或自然的湿地中陆上植被、土壤微生物、水体浮游生物等多圈层生态系统中的物理、化学、生物等多重过程协同作用，对污水中的杂质和有害元素进行处理，其作用机理包含滞留、过滤、吸附、氧化还原、沉淀、微生物分解、降解转化、植物吸收、残留物积累等各类生物化学作用，是一个极为复杂的过程。而该技术本身也需要与其他污水处理技术相结合才能发挥更好的效果。因此，芦苇湿地污水处理技术往往是综合的、多元的系统性技术，需要根据污水的来源、具体性质和污染状况而采用不同的设计方式。调查发现，现有的湿地污水处理技术存在以下问题：(1)在湿地处理系统中过多采用机械设备，这样变相的增加了能源消耗，也增加了成本。比如以往设计往往使用很多污水泵，将污水从不同单元之间转换，而污水泵的操作即需要人员或自动系统，同时也消耗电力，这无疑增加了运营成本。(2)缺乏针对污水处理后的效果缺乏科学地监测，往往缺乏在处理过程中对水质进行检测的节点，因此究竟污水系统处理系统效果如何并不是非常明确。(3)缺乏针对脱氮除磷的回流设备。在污水处理中，“厌氧池—缺氧池—好氧池”(A/A/O)系统是脱氮除磷时的关键工艺，然而很多设计缺乏针对好氧池流出液体进行回流的设计，限制了“厌氧池—缺氧池—好氧池”工艺的效能发挥。(4)脱氮除磷以及污水处理效果不甚理想，且维护成本较高，需要人员长期在线场运营。
技术实现思路
针对现有的湿地污水处理系统运营成本高、脱氮除磷以及污水处理效果不理想的上述问题，本专利技术提供一种芦苇湿地污水净化系统，具有结构简单、节省能源、占地面积小、效率高、适用范围广泛、使用寿命长、安全可靠的优点；本专利技术还提供利用芦苇湿地净化污水的方法，利用阶梯式设计，减少了机械设备的运用和现场操作人员，增加回流的设计，提高了脱氮除磷效果。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种芦苇湿地污水净化系统，包括依次相连的第一湿地池、格栅井、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、第二湿地池、第三湿地池；所述第一湿地池设置入水口和出水口，出水口与格栅井的入水口相连，格栅井的出水口设置在格栅井的底部与调节池相连，调节池通过水管与厌氧池的前端相连，水管上设置第一污水泵；厌氧池的出水口与缺氧池的入水口相连，缺氧池的出水口与好氧池的入水口相连，好氧池的末端与缺氧池的前端之间设置混合回流管，混合回流管上设置第二污水泵；好氧池的出水口与沉淀池相连，沉淀池通过水管与第二湿地池的入水口相连，水管上设置第三污水泵；第二湿地池的出水口与第三湿地池的入水口相连，并且两者之间设置第一水质检测井，水质检测井内设置检测仪；第三湿地池的出水口端设置第二水质检测井，第二水质检测井连接出水管，出水管上设置阀门；所述第一湿地池、第二湿地池和第三湿地池内均设置生物基质，生物基质上生长芦苇，入水口和出水口分别设置在生物基质的上方和下方；第一湿地池、格栅井、调节池从高到低排布；厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池从高到低排布；第二湿地池和第三湿地池从高到低排布。一种利用芦苇湿地净化污水的方法，包括以下步骤：(1)将污水引入第一湿地池中，第一湿地池中种植芦苇，底部填充生物基质材料，污水从芦苇根部、基质表层流过，然后自动流入格栅井；(2)格栅井内布置有格栅，将水体中较大的悬浮体或颗粒截留，污水从格栅底部的出水管自动流入调节池；(3)调节池与第一污水泵相连，第一污水泵将污水调流提升进入厌氧池；(4)在厌氧池中，污水中的难降解的高分子有机物转变为易被降解的低分子有机物；(5)污水从厌氧池的底部自动进入缺氧池中，污水在缺氧池中发生反硝化；(6)污水从缺氧池的底部自动进入好氧池中，污水中的有机物被进一步分解成无机物；好氧池末端的污水通过第二污水泵回流至缺氧池的前端；(7)污水从好氧池自动进入沉淀池进行初步沉淀，一些矿化物质或无法进行生化反应的污泥或颗粒物被沉淀；(8)沉淀后的污水通过第三污水泵提升至第二湿地池中，经过芦苇和生物基质的双重过滤和生化反应，污水中过量的氮、磷、硅和重金属的污染物质被去除；(9)第二湿地池中自动流出的污水，经过第一水质检测井，水质检测仪实时在线进行水质取样和检测；随后污水自动进入第三湿地池中，再次经过过滤和生化处理，最后自动流入第二水质检测井，经水质检测仪检测合格后流出。进一步的，所述厌氧池中的溶解氧的含量控制在0.2mg/L以下，缺氧池中的溶解氧的含量控制在0.4mg/L-0.6mg/L，好氧池中的溶解氧的含量控制在2mg/L-5mg/L。本专利技术提供的芦苇湿地污水净化系统及处理污水的方法具有以下有益效果：(1)所有关键单元，均采用阶梯式设计，利用自然重力推动水流，减少了机械设备的运用，减少了现场操作人员，起到节能降耗、降低运营成本的效果。(2)在以往格栅井前面，增加芦苇湿地池，有效减缓水流速度，同时利用芦苇自身的过滤作用和机械阻挡作用，将较大的污水杂质阻挡在格栅井外，降低格栅井的压力。(3)采用“好氧池末端→缺氧池前端”的混合液回流设计，能达到更好的脱氮除磷效果。(4)在两个湿地池之间和湿地池处理污水后端，分别增加了水质检测井，利用自动水质检测仪在线检测污水处理后的效果，确保污水处理结果符合排放标准。本专利技术充分利用人工/自然湿地中芦苇植被、土壤微生物、水体浮游生物等多圈层生态系统中的物理、化学、生物等多重过程协同作用，对污水中的杂质和有害元素进行处理；具有结构简单、巧妙利用重力节省能源、占地面积小、效率高、适用范围广泛等优点，实用寿命长，具有安全可靠的性能和作用。附图说明图1为实施例1芦苇湿地污水净化系统的结构示意图。图中：1、第一湿地池；2、格栅井；3、调节池；4、厌氧池；5、缺氧池；6、好氧池；7、沉淀池；8、第二湿地池；9、第三湿地池；10、第一污水泵；11、混合回流管；12、第二污水泵；13、第三污水泵；14、第一水质检测井；15、第二水质检测井；16、出水管；17、阀门；18、生物基质；19、芦苇。具体实施方式下面结合具体实施例及附图对本专利技术做进一步详细说明。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芦苇湿地污水净化系统，其特征在于，包括依次相连的第一湿地池、格栅井、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、第二湿地池、第三湿地池；所述第一湿地池设置入水口和出水口，出水口与格栅井的入水口相连，格栅井的出水口设置在格栅井的底部与调节池相连，调节池通过水管与厌氧池的前端相连，水管上设置第一污水泵；厌氧池的出水口与缺氧池的入水口相连，缺氧池的出水口与好氧池的入水口相连，好氧池的末端与缺氧池的前端之间设置混合回流管，混合回流管上设置第二污水泵；好氧池的出水口与沉淀池相连，沉淀池通过水管与第二湿地池的入水口相连，水管上设置第三污水泵；第二湿地池的出水口与第三湿地池的入水口相连，并且两者之间设置第一水质检测井，水质检测井内设置检测仪；第三湿地池的出水口端设置第二水质检测井，第二水质检测井连接出水管，出水管上设置阀门；所述第一湿地池、第二湿地池和第三湿地池内均设置生物基质，生物基质上生长芦苇，入水口和出水口分别设置在生物基质的上方和下方；第一湿地池、格栅井、调节池从高到低排布；厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池从高到低排布；第二湿地池和第三湿地池从高到低排布。

【技术特征摘要】
1.一种芦苇湿地污水净化系统，其特征在于，包括依次相连的第一湿地池、格栅井、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、第二湿地池、第三湿地池；所述第一湿地池设置入水口和出水口，出水口与格栅井的入水口相连，格栅井的出水口设置在格栅井的底部与调节池相连，调节池通过水管与厌氧池的前端相连，水管上设置第一污水泵；厌氧池的出水口与缺氧池的入水口相连，缺氧池的出水口与好氧池的入水口相连，好氧池的末端与缺氧池的前端之间设置混合回流管，混合回流管上设置第二污水泵；好氧池的出水口与沉淀池相连，沉淀池通过水管与第二湿地池的入水口相连，水管上设置第三污水泵；第二湿地池的出水口与第三湿地池的入水口相连，并且两者之间设置第一水质检测井，水质检测井内设置检测仪；第三湿地池的出水口端设置第二水质检测井，第二水质检测井连接出水管，出水管上设置阀门；所述第一湿地池、第二湿地池和第三湿地池内均设置生物基质，生物基质上生长芦苇，入水口和出水口分别设置在生物基质的上方和下方；第一湿地池、格栅井、调节池从高到低排布；厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池从高到低排布；第二湿地池和第三湿地池从高到低排布。2.一种利用芦苇湿地净化污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将污水引入第一湿地池中，第一湿地池中种植芦苇，底部填充生物基质材料，污水从芦苇根部、基...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴绍峰，祝雅轩，叶思源，袁红明，丁喜桂，王锦，谢柳娟，
申请(专利权)人：青岛海洋地质研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37