[發明專利]一種多功能膜曝氣人工濕地污水處理系統

無效

• 申請號: 201410114856.1
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103864217A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 郭冀峰;劉航;胡丹;李瑩瑩;關衛省
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明屬于環境保護領域，具體涉及一種多功能膜曝氣人工濕地污水處理系統。

背景技術

人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水有控制的投配到經人工建造的濕地上，污水在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。

人工濕地處理系統主要用于污水深度處理，具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，非常適合中、小城鎮的污水處理。但也有不足之處：如占地面積過大，氧氣供應傳質不佳等缺點。尤其對潛流型人工濕地若無地下曝氣裝置，則其硝化反應較難進行。

已見公知的曝氣型人工濕地（張建等，準潛流曝氣人工濕地[P].CN101708898A；方焰星等。曝氣對人工濕地氮去除效果的影響[J].濕地科學,第9卷第3期，270-276，2011；王磊等.低氧接觸氧化/微曝氣人工濕地工藝凈化污染河水[J].中國給水排水，第24卷第5期，22-26，2008）通常的曝氣裝置主要是穿孔曝氣管曝氣，具有曝氣不均勻、氣泡形狀大、易堵塞等不足之處，且功能單一。而在人工濕地中應用膜曝氣方式卻鮮有報道。而同時將人工濕地工藝通過改變運行狀態使其形成膜生物反應器工藝則未見報道。

發明內容

針對上述現有技術存在的的傳質不均、氧利用率低的缺點，本發明的目的在于，提供一種曝氣方式靈活、運行形式靈活、處理效果佳、節約能源的多功能膜曝氣人工濕地污水處理系統。該系統具備傳統人工濕地的功能，又具有曝氣型人工濕地的功能，同時可以以膜生物反應工藝、生物接觸氧化工藝形式進行多功能的運行。可以針對污水的進水水質進行變換處理。

為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案：

一種多功能膜曝氣人工濕地污水處理系統，包括人工濕地池，其特征在于，在人工濕地池底部有防滲處理層，防滲處理層上方依次鋪設卵石墊層、陶粒濾料層和種植土層；在人工濕地池兩側分別設置有配水區和集水區，配水區和集水區與人工濕地池之間由穿孔花墻相連接，其中：

所述的配水區中設有用于連接進水泵的進水管；進水管上安裝有用于控制流量的第一流量計；在配水區底部設有第一放空閥；

所述的集水區設有第一出水管和第二出水管，其中，第一出水管為自由出流管，第二出水管上有用于控制流量的第二流量計；在集水區底部有第二放空閥；

在卵石墊層上方有曝氣管網，該曝氣管網包括有兩根曝氣主管和數根曝氣支管，一根曝氣主管位于配水區之外，另一根曝氣主管位于集水區之外；曝氣主管沿人工濕地池的卵石墊層邊緣布置，曝氣支管并排平鋪于卵石墊層內部，各曝氣支管上連接曝氣主管端設置有調節閥；曝氣管網中的兩根曝氣主管和數根曝氣支管均為穿孔曝氣管與曝氣的復合管網，曝氣膜在兩根曝氣主管和數根曝氣支管上固定；

在位于配水區之外的曝氣主管上設置有主控閥和外部風機，其中主控閥用以切換曝氣方式；在位于集水區之外的曝氣主管上設置有帶PLC控制系統的自吸泵，其中，自吸泵與外部風機為切換狀態，即開啟自吸泵不能使用外部風機，開啟外部風機不能使用自吸泵。

本發明的多功能膜曝氣人工濕地污水處理系統，其創新點在于：

（1）采用膜曝氣的方式對人工濕地進行曝氣，提高了氧的利用效率，加強了氣體傳質性能，提高了硝化反應的效果，節約能源，曝氣效率高。

（2）可根據進水的水質情況進行多種方式處理，即可實現多功能、多工藝運行。例如：當進水水質較差，而出水水質不要求回用時，可采用生物接觸氧化工藝方式對污水進行處理；當進水水質差，而出水水質要求回用時，可采用膜生物反應器工藝方式處理污水；當進水為微污染原水時，可采用傳統型人工濕地的功能進行污水處理；當進水為高氨氮污水時，可采用膜曝氣型人工濕地的功能進行污水處理。

（3）本發明采用膜曝氣方式，可實現無氣泡曝氣，對濕地植物有益。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

（1）用途較多，實現人工濕地工藝、生物接觸氧化工藝以及膜生物反應器三大工藝的有機結合。

（2）操作簡便易行。實現了在一個單體構筑物內的三大污水處理工藝的快速轉換，非常適用于進水水質和出水水質要求不同而設定相應的工藝。

附圖說明

圖1是本發明的多功能膜曝氣人工濕地污水處理系統結構示意圖；