一種生物膜表面流人工濕地制造技術

本發明專利技術提供了一種生物膜表面流人工濕地系統，該系統由基質、填料、濕地植物、進出水裝置組成，系統進出水口均采用溢流堰以均勻布水和集水，濕地基質采用水渣（或爐渣）和田園土，二者以7：3體積比混合均勻，基質表面鋪設一層河沙，河沙之上橫向及縱向堆積多列礫石、石子或粉碎的建筑砼體等作為人工填料，空隙之間種植挺水植物和沉水植物。系統運行初期，通過控制出水流速提高污水在人工濕地處理區的水力停留時間，促進填料表面形成生物膜。本發明專利技術污水處理效率高，出水水質好，占地面積小，填料來源廣泛，價格低廉，投資運行成本低，操作簡單，維護方便。

Biological membrane surface flow constructed wetland

The present invention provides a biological membrane surface flow constructed wetland system, composed of matrix, filler, wetland plants, water out of the system, the system adopts the outlet weir with uniform water distribution and water, wetlands with water (slag or slag) and garden soil, two with volume ratio of 7:3 mixture the surface of the substrate, laying a layer of sand, sand on the horizontal and vertical columns, gravel or crushed gravel piled building concrete such as artificial fillers, the gap between the cultivation of aquatic plants and submerged plants. In the early stage of the system operation, the hydraulic retention time of sewage in the constructed wetland was increased by controlling the flow velocity of the effluent, and the biofilm formed on the surface of the packing was accelerated. The invention has the advantages of high sewage treatment efficiency, good water quality, small occupation area, wide packing source, low cost, low investment and operation cost, simple operation and convenient maintenance.

【技術實現步驟摘要】
一種生物膜表面流人工濕地
本專利技術屬于污水凈化
，涉及一種生物膜表面流人工濕地。
技術介紹
人工濕地是通過對自然濕地中生物的優化組合實現污水處理的一種人工的、可控制的污水處理系統。表面流人工濕地主要由濕地植物和基質構成，污水從濕地基質表面流過，通過物理吸附、植物吸收和微生物代謝等作用達到對污水的凈化效果。表面流人工濕地具有基建投資少、運行成本低，管理和維護比較簡單等優點。然而，表面流人工濕地通常占地面積較大，衛生條件差，易產生異味并滋生蚊蠅，出水渾濁。而且，表面流人工濕地中污水與基質中微生物接觸面積小，微生物的處理能力受到限制，污水處理效率不甚理想，這些缺點阻礙了表面流人工濕地系統地推廣應用。
技術實現思路
本專利技術為克服傳統表面流人工濕地系統的不足，設計一種污水凈化效率高、出水水質好、占地面積小、出水清澈、安全衛生、操作簡單、強化傳統表面流人工濕地功能的生物膜表面流人工濕地。本專利技術采用下述技術解決方案：生物膜表面流人工濕地包括濕地基質、填料、進水管、出水管、溢流堰，人工濕地兩端設置進水溢流堰和出水溢流堰，進水管設置在進水溢流堰上方、出水管設置在出水溢流堰下方，進出水口均采用溢流堰和穿孔管以均勻布水和集水，出水通過出水管收集并通過控制閥控制出水流量，濕地基質之上橫向及縱向堆積多列填料。濕地基質采用水渣（或爐渣）和田園土，二者以7：3體積比混合均勻，高度為45~50cm，基質表面鋪設一層3~4cm厚的河沙。人工填料采用粒徑為5~7cm的礫石、石子或粉碎的建筑砼體。填料沿水流方向平行及垂直堆放數列，高度為15~20cm，平行方向堆放疏松，而垂直方向堆放緊密。填料空隙之間種植挺水植物（如蘆葦，菖蒲）和沉水植物（如金魚藻，菹草）。系統運行時，污水由進水口經溢流堰均勻進入處理區，在填料之間流動。系統穩定后，在填料表面會附著大量微生物形成生物膜。在此過程中，污水中固態污染物被填料截留過濾，有機物及營養物質被微生物降解，部分營養物質被植物吸收利用。運行初期，通過控制出水管控制閥提高污水在人工濕地處理區的水力停留時間，并可取城鎮生活污水處理廠回流污泥經稀釋后接種入系統，以促進填料表面生物膜的形成。挺水植物與沉水植物的組合提高了植物對營養物質的吸收，生物膜的形成強化了傳統表面流人工濕地的凈化能力。同時，通過污水與填料之間的水力沖刷、碰撞等作用，提高了污水中溶解氧的含量，促進了污染物的降解，并有利于減少異味的產生。水渣和田園土組成的基質、基質表層的河沙鋪設以及礫石等填料的堆積可以防止因水流沖刷基質以及降雨等原因導致的出水渾濁。凈化后的污水經出水口溢流堰流出。本專利技術具有以下優點：1、填料來源廣泛，費用低廉；2、填料表面易形成生物膜，強化了污水的凈化能力，污水處理效率高；3、出水清澈，水質好；4、占地面積小，結構簡單，操作維護方便，投資及運行成本低。附圖說明圖1是本專利技術的剖面示意圖。圖2是本專利技術的俯視圖。圖中：1、進水管，2、穿孔布水管，3、進水溢流堰，4、基質，5、河沙，6、填料，7、挺水植物，8、沉水植物，9、出水溢流堰，10、集水管，11、出水管控制閥，12、出水管。具體實施方式如圖1所示，本專利技術的生物膜表面流人工濕地處理區主要由基質層4，河沙層5，填料6，挺水植物7，沉水植物8組成。該人工濕地的進水由進水管1經過穿孔布水管2布水，進水處設置溢流堰3，出水處設置溢流堰9。濕地按照以下兩種方式施工：（1）首先按7：3的體積比將水渣和田園土混合均勻鋪設作為基質4，高度為45~50cm，上面沿水流方向平行及垂直堆放數列粒徑為5~7cm的礫石、石子或粉碎的建筑砼體作為填料6，高度為15~20cm，平行方向堆放疏松，而垂直方向堆放緊密，水平堆放間距和垂直堆放間距比為2:1，如圖2所示。在礫石6空隙之間種植挺水植物7和沉水植物8。之后在基質4表層鋪設3~4cm厚的河沙5；（2）鋪設以7：3體積比混合均勻的水渣和田園土作為基質4，高度45~50cm，種植挺水植物7和沉水植物8，然后在基質表層鋪設一層3~4cm厚的河沙5，之后沿水流方向平行及垂直堆放數列粒徑為5~7cm的填料6，高度為15~20cm，平行方向堆放疏松，而垂直方向堆放緊密，水平堆放間距和垂直堆放間距比為2:1。建造完畢后通水運行。人工濕地運行過程中，污水由進水管1經穿孔布水管2及溢流堰3均勻進入濕地處理區，在填料6的縫隙之間流動，污水在人工濕地處理區得到凈化。凈化后的污水通過埋設在溢流堰9底部的集水管10收集并通過出水管12排出。人工濕地運行初期，通過控制出水管控制閥11提高污水在處理區的水力停留時間，以促進填料6表面形成生物膜。必要時，可取城鎮生活污水處理廠回流污泥經濕地系統進水稀釋后接種入系統，以促進生物膜的形成。生物膜形成之后，提高濕地進水水力負荷，并適當縮短水力停留時間，生物膜表面流人工濕地正常運行。污水凈化主要包括以下幾個過程：污水中固態污染物被填料6截留、過濾、沉降；填料6為微生物提供了附著面積，易形成生物膜，有機污染物和營養物質被生物膜吸附并被微生物降解利用；基質4及河沙5中的微生物降解部分有機污染物；同時，挺水植物7和沉水植物8通過根系吸收污水中的營養物質加以利用去除。污水與堆積的填料6之間通過水力碰撞等作用，提高了處理區水中溶解氧含量，促進了好氧微生物的生存及代謝，減少了異味的產生；水渣和田園土組成的混合基質4以及河沙5的鋪設和礫石等填料6的堆積能夠避免泥的泛起和固態污染物的再次浮起，使出水保持清澈。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生物膜表面流人工濕地，包括濕地基質、填料、進水管、出水管、溢流堰，其特征在于，人工濕地兩端設置進水溢流堰和出水溢流堰，進水管設置在進水溢流堰上方、出水管設置在出水溢流堰下方，進出水口均采用溢流堰和穿孔管以均勻布水和集水，出水通過出水管收集并通過控制閥控制出水流量，濕地基質之上橫向及縱向堆積多列填料。

【技術特征摘要】
1.一種生物膜表面流人工濕地，包括濕地基質、填料、進水管、出水管、溢流堰，其特征在于，人工濕地兩端設置進水溢流堰和出水溢流堰，進水管設置在進水溢流堰上方、出水管設置在出水溢流堰下方，進出水口均采用溢流堰和穿孔管以均勻布水和集水，出水通過出水管收集并通過控制閥控制出水流量，濕地基質之上橫向及縱向堆積多列填料。2.根據權利要求1所述的生物膜表面流人工濕地，其特征在于，濕地基質采用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賈文林，王倩，劉心悅，張珍珍，陸宇苗，潘穎，
申請(專利權)人：江蘇師范大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32