[發明專利]一種人工濕地凈化污水裝置及其污水處理方法

有效

• 申請號: 202210121085.3
• 申請日: 2022-02-09
• 公開（公告）號: CN114409199B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 成浩科;黃鈺鈴;黃榮敏;曾月;張浩;陳文然;駱輝煌;盛賀偉;丁一凡;莫晶
• 申請（專利權）人: 長江生態環保集團有限公司;中國水利水電科學研究院
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F3/32;C02F3/34;C02F3/02;C02F1/28;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 代維凡

1.一種人工濕地凈化污水裝置，其特征在于，包括污水處理箱，所述污水處理箱內設置有人工濕地，人工濕地包括上層處理區和下層處理區；

所述上層處理區和下層處理區之間設置有防水層；

污水處理箱上設置有用于與上層處理區連通的污水進水口和用于與下層處理區連通的污水出水口；

上層處理區包括設在所述防水層上表面的夯土層，上層處理區包括相互連通的水性植物凈化區域和浮游微生物凈化區域；

所述水性植物凈化區域內設置有多個底部與所述夯土層固定連接的水性植物種植箱，每個所述水性植物種植箱內設置有內部含有填充物的種植袋；每個所述水性植物種植箱均包括多根底部呈尖端結構的固定樁，每根所述固定樁的底部均插入所述夯土層與其固定連接；多根固定樁之間設置有安裝網，所述種植袋放置在所述安裝網上；

所述固定樁的設置有壓網，所述壓網的一端與固定樁鉸接且位于所述種植袋的上方，壓網上方設置有配重塊，壓網中心處設置有供水性植物根莖穿過的缺口；

所述浮游微生物凈化區域內設置有多孔附著層，微生物在所述多孔附著層上形成生物膜；

所述水性植物凈化區域和浮游微生物凈化區域之間設置有隔板，所述多孔附著層的上端面與所述隔板的上端面平齊；多孔附著層為整體式結構，多孔附著層的下端面上設置有多個支腳，多個支腳與所述夯土層固定連接；所述多孔附著層的下端面與夯土層的上端面之間設置有多個水下曝氣器；

所述上層處理區和下層處理區之間設置有污水下水口；所述污水下水口位于多孔附著層底部；所述下層處理區包括物理過濾凈化區。

2.根據權利要求1所述的人工濕地凈化污水裝置，其特征在于，所述水性植物種植箱在水性植物凈化區域內呈彎曲蛇形排布；填充物包括營養土層，營養土層上種植有挺水植物或沉水植物，挺水植物為蘆、蒲草、荸薺、蓮、水芹、茭白荀、荷花或香蒲；沉水植物為苦草、金魚藻、狐尾藻或黑藻。

3.根據權利要求1所述的人工濕地凈化污水裝置，其特征在于，所述上層處理區和下層處理區的底面均為傾斜坡面；

所述污水進水口和污水出水口均位于所述污水處理箱的一側端面上；

上層處理區靠近污水進水口的一側的坡面高度高于遠離污水進水口一側的高度；

下層處理區靠近污水出水口一側的坡面高度低于遠離污水出水口一側的高度；所述污水下水口位于上層處理區最低坡面處。

4.根據權利要求3所述的人工濕地凈化污水裝置，其特征在于，所述水性植物凈化區域和浮游微生物凈化區域之間設置有過濾網，所述過濾網的底部與所述夯土層連接，過濾網的頂部超出上層處理區的污水面。

5.根據權利要求1所述的人工濕地凈化污水裝置，其特征在于，所述多孔附著層內部設置有多根與外部電源電性連接的水下加熱棒。

6.根據權利要求5所述的人工濕地凈化污水裝置，其特征在于，所述污水處理箱包括側板，所述側板 與污水處理箱鉸接且側板的四周邊緣處設置有密封圈；所述物理過濾凈化區內部由遠離所述污水出水口至靠近污水出水口之間依次設置有碎石層、粗砂層和活性炭層；所述碎石層、粗砂層和活性炭層的上端面與所述防水層的上端面相接，碎石層、粗砂層和活性炭層的下端面與下層處理區的下端面相接；碎石層中碎石的粒徑為10～20mm；粗砂層中粗砂粒徑為5mm～10mm；活性炭層中活性炭顆粒的粒徑為0.42mm～0.85mm。

7.根據權利要求1～6任一所述的人工濕地凈化污水裝置的污水處理方法，其特征在于，包括：

步驟1：安裝水性植物種植箱并培養水性植物層

預制水性植物種植箱，通過將固定樁插入夯土層實現水性植物種植箱，水性植物種植箱安裝完成后，將種植袋放置在安裝網上，污水出水口為常開狀態，關閉污水下水口，通過污水進水口向上層處理區排入清水，培養種植袋內的水性植物層；當水性植物層生長成熟后，翻轉壓網，壓網壓住種植袋后，打開污水下水口排出清水；

步驟2：污水進水

關閉污水下水口，污水通過污水進水口進入污水處理箱，污水流入上層處理區，污水逐漸淹沒水性植物種植箱以及種植袋；污水經過水性植物凈化區域進入浮游微生物凈化區域，微生物在多孔附著層上形成生物膜，水性植物和微生物的生長繁殖吸收污水中有機污染物和氮、磷營養物質；

步驟3：污水蓄水

將污水在上層處理區至蓄水預設時間，打開水下曝氣器和水下加熱棒，為多孔附著層的微生物提供相適應的生存環境，提高微生物活性，加快對污水中有機物和氮、磷營養物質的去除；

步驟4：對處理后的污水進行物理過濾

打開污水下水口，處理后的污水經過污水下水口進入下層處理區，污水下水口流經碎石層、粗砂層和活性炭層，去除污水中的不溶物雜質和氣味，過濾后的污水經過污水出水口排除污水處理箱，完成對污水的處理工作；

步驟5：當前的污水凈化完成排除水處理箱后，重復步驟2～4，后續污水凈化進入下一循環處理。