CN202643442U

CN202643442U - 连续流复合式植物脱氮装置

Info

Publication number: CN202643442U
Application number: CN2012202593830U
Authority: CN
Inventors: 王延华; 杨浩
Original assignee: Nanjing Normal University
Current assignee: Nanjing Normal University
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2022-06-04

Abstract

本实用新型提供了一种连续流复合式植物脱氮装置，属于污水处理的技术领域。该装置由表面流湿地系统和垂直流湿地系统串联构成，其中，垂直流湿地系统包括挡水墙、导流孔、进水口、出水口、水平管、外界相通管及采样口，进水口和出水口分别处于垂直流湿地系统的上、下两端，水平管位于垂直流湿地系统的内部，并且水平管上均匀间隔布孔；外界相通管的一端与水平管成直角相通，其另一端的开口位于垂直湿地系统的器壁上；采样口位于垂直湿地系统的纵向器壁上。本实用新型的装置有效解决了堵塞和复氧难的问题，同时具备深度脱氮功能，可以发挥良好的生态保护效应。

Description

连续流复合式植物脱氮装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及一种连续进水垂直流和表面流串联植物深度脱氮装置。

背景技术

国家自“十一五”开始已把氮素控制纳入主控目标，水体污染物在化学需氧量的基础上增加了氨氮，大气污染在二氧化硫的基础上增加了氧化硫和氮氧化物。在“十二五”中，需要对氮素的总量和分布规律进行重点研究。

面源农业施肥和生活污水引起的氮污染已逐渐成为湖库水体富营养化的主要氮污染源。对生活污水的治理，发达国家普遍采用的方法是集中式污水处理厂。日本从1977年实行农村污水处理计划以来，全国大约有700万套分散式小型净化槽在使用，其中1999年之后使用的净化槽重视脱氮功能，但净化槽的制造成本较高。澳大利亚开发了“FILTER”系统，该工艺脱氮效率不高，且存在暗管排水系统造价较高，在地下水位较高的地区应用有困难的缺点。欧美国家中将稳定塘技术应用于污水处理，但脱氮效率不高。

生物―生态性措施是利用水生生物的生命活动，对水中氮、磷等营养物质及其他污染物进行人工强化的迁移、转化、降解和代谢，从而使水体得到净化的方法。目前研究主要集中在工程应用研究以及脱氮除磷性能的初步研究上。植物和生态工程技术相结合是水处理领域研究的热点之一。水生植物是生态工程中最明显的生物特征，对生态土壤系统的净化功能起着重要作用。人工湿地选用的水生植物种类包括浮水植物、挺水植物和沉水植物。不同的水生植物，其污染物去除能力不同。浮水植物主要用于氮、磷去除和提高传统稳定塘效率，沉水植物系统还处于实验室阶段，其主要应用领域为初级处理和二级处理后的深度处理。

此外，植物脱氮系统中并不提倡种植单一植物，为了防止由于气候、运行和虫害等因素造成单一植物的死亡，采用混和种植的方式，通过自然选择决定系统中水生植物的种类与结构，筛选优势物种，同时提高污染物去除能力的做法开始受到关注。并且由于单一的处理装置脱氮效率低，无法保证深度脱氮，为此许多研究者本着节能、环保的原则，围绕高效脱氮生物―生态型新工艺的研发，进行了填料选择、组合系统设计、作物筛选及过程模拟等方面的探索，但是系统脱氮效率低以及堵塞等问题需要进一步研究，而且实际运行的稳定性、可靠性等方面还有待提高。从我国目前的情况来看，开展废水脱氮技术的深入研究和应用工艺的开发，走可持续发展之路，为今后从源头上解决水体富营养化问题提供必要且有效的技术保障，才能够取得良好的经济效益和社会效益。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种连续流复合式植物脱氮装置，能够获得较高的脱氮效率。

为实现发明目的，本实用新型所采取的技术方案是：

连续流复合式植物脱氮装置，由表面流湿地系统和垂直流湿地系统构成，其中，表面流湿地系统采用生态沟渠和砖混结构，其四周以竹条网状间隔环绕，其内部填充砾石和生态土壤；所述表面流湿地系统的进水通过竹条围成的网格以重力流进入，其出水接入垂直流湿地系统；所述垂直流湿地系统包括挡水墙、导流孔、进水口、出水口、水平管、外界相通管及采样口，所述进水口和出水口分别处于所述垂直流湿地系统的上、下两端，所述水平管位于所述垂直流湿地系统的内部，并且水平管上均匀间隔布孔；所述外界相通管的一端与所述水平管成直角相通，其另一端的开口位于所述垂直湿地系统的器壁上；所述采样口位于所述垂直湿地系统的纵向器壁上。

所述垂直流湿地系统可以采用多个，例如三个，呈上下交替流态。

所述水平管通过外界相通管与系统外部相通，外界相通管的管口处用橡皮塞塞住并密封，堵塞时可以拔下外界相通管的橡皮塞进行反冲洗。水平管均匀间隔布孔，这样既有利于装置的复氧和微生物的着床，又能避免床体内死水区域的形成。

本实用新型的优点在于有效解决植物脱氮装置的堵塞及复氧难的问题，同时具备深度脱氮功能，并发挥生态效应。本实用新型单个装置的总氮去除率可达到75%-85%，其处理效果优于现有技术且由于采用自流方式，运行成本低。本实用新型依托于国家自然科学项目“生态土壤污水处理系统温室气体的量化和产生机制研究—太湖流域为例” （No.50908116），还具有不需动力，运行简单，运行费用和管理费用低廉的显著优点，是符合我国的实际情况的面源污水深度脱氮技术。

附图说明

图1是本实用新型装置中垂直流湿地系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的流程图。

图3是本实用新型实施例2的流程图。

具体实施方式

本实用新型的连续进水复合式植物脱氮装置，采用表面流和垂直流湿地系统串联。如图1所示，垂直流湿地系统的进水口1采用重力自流，连续进水，水力停留时间7天。出水口2位于垂直流湿地系统的下端，其出水可根据需要接入表面流人工湿地系统。水平管7与外界相通管成直角相通，外界相通管管口处用橡皮塞塞住，堵塞时可以拔下外界相通管的橡皮塞进行反冲洗，水平管7上均匀布孔，这样既有利于装置的复氧和微生物的着床，又能避免床体内死水区域的形成。外界相通管与出水口2和采样口之间的夹角均为90°。本实用新型装置使用时，在垂直流湿地系统内充填基质层3、基质层4、基质层5和基质层6，分别采用砾石、煤渣、河沙和粉煤灰按一定比例混合。基质层上栽种水生植物，水生植物采用单独栽种或是混合栽种。

如图2所示，是连续进水土植物脱氮装置的2种复合系统的设计。

实施例1：

水以重力流进入串联式装置垂直流1、垂直流2和垂直流3，最后从垂直流3的出水口流入与其相连接的表面流湿地系统，停留时间为7天，最后流出。

实施例2：

水流入表面流湿地预处理，停留时间为7天，然后出水依次进入装置垂直流1、垂直流2和垂直流3，再从垂直流3的出水口流出。

本实用新型装置可与多个独立的单元结合，针对进水总氮的浓度满足不同的出水要求。

Claims

1.连续流复合式植物脱氮装置，由表面流湿地系统和垂直流湿地系统构成，其特征在于，表面流湿地系统采用生态沟渠和砖混结构，其四周以竹条网状间隔环绕，其内部填充砾石和生态土壤；所述表面流湿地系统的进水通过竹条围成的网格以重力流进入，其出水接入垂直流湿地系统；所述垂直流湿地系统包括挡水墙、导流孔、进水口、出水口、水平管、外界相通管及采样口，所述进水口和出水口分别处于所述垂直流湿地系统的上、下两端，所述水平管位于所述垂直流湿地系统的内部，并且水平管上均匀间隔布孔；所述外界相通管的一端与所述水平管成直角相通，其另一端的开口位于所述垂直湿地系统的器壁上；所述采样口位于所述垂直湿地系统的纵向器壁上。

2.根据权利要求1所述的连续流复合式植物脱氮装置，其特征在于，所述垂直流湿地系统采用多个。

3.根据权利要求2所述的连续流复合式植物脱氮装置，其特征在于，所述垂直流湿地系统的数量为三个，并呈上下交替流态。

4.根据权利要求1至3之一所述的连续流复合式植物脱氮装置，其特征在于，所属外界相通管的管口处使用橡皮塞塞住并密封。