可避免潛流人工溼地填料淤塞的汙水處理方法及其設施的製作方法

2023-05-26 08:51:26 2

專利名稱：可避免潛流人工溼地填料淤塞的汙水處理方法及其設施的製作方法
技術領域：
本發明涉及人工溼地汙水處理技術，尤其涉及一種可避免潛流人工溼地填 料淤塞的汙水處理方法及其設施。
背景技術：
人工溼地汙水處理技術是20世紀70年代末發展起來的、以節能、將汙水資 源化為指導思想的一項新技術。其核心是利用自然生態系統中物理、化學和生 物三重協同作用使汙水中的汙染物質得以降解。該技術的出現實現了汙水處理 的工程化、實用化，又因具有處理效果好、建設運行費用低、維護管理簡單和 耐衝擊負荷等優點而被廣泛應用。
按照汙水在人工溼地中的流動方式，人工溼地分為自由表面流人工溼地 和潛流人工溼地。其中，潛流人工溼地是指汙水在溼地床的表面下流動，利用 填料表面生長的生物膜、植物根系及表層土和填料的截留作用來淨化汙水。近 年來，由於潛流人工溼地處理效率高、佔地面積少而^^皮廣泛應用。
如圖l所示，潛流人工溼地設施包括沉澱槽IO,其設置有進水管ll、防 衝擊擋水^反12,溼地床20,其內部設有填料(圖中未標識)，通過帶有^^各網 的檔4冊21與沉澱槽10相通，用於收集處理後溼地水出水槽30，其通過帶有多孔 的後整流牆31與溼地床2 0相通；
其中，汙水通過進水管ll，噴打在擋水板12上進入沉澱槽10，通過沉澱槽 IO的沉澱過濾後，其上面沉澱後的水通過前整流牆21進入溼地床20進行進一步 的沉澱生化處理後，再由後整流牆3l進入出水槽30。
沉入沉澱槽10中的汙泥，定期抽泥外排，提高人工溼地設施的利用率。
但是，所述潛流人工溼地設施，卻沒有解決溼地床20內部填料層間隙中汙 泥的過度^f塞而導致的水流不暢甚至水流短路。溼地床內部水流不暢或者水流 短路，縮短了汙水在潛流溼地中實際的停留時間，降低了潛流溼地的處理效果，導致出水水質下降。

發明內容
為此，本發明所要解決的技術問題是提供一種可避免潛流人工溼地填料 淤塞的汙水處理方法及其設施，以避免溼地床填料層間隙因汙泥的過度積累淤 塞而導致的水流不暢或者水流短路，恢復潛流溼地的汙水處理效果。
於是，本發明提供了一種可避免潛流人工溼地填料淤塞的汙水處理方法， 該方法包括
當沉澱槽水位高於其初次運行時水位時，依次關閉進水閥門和出水閥門， 並打開位於沉澱槽底部的排泥管道閥門，排空汙泥及溼地床內汙水；
從出水槽端依次打開設置在溼地床上下層填料交界處的反沖洗控制閥門， 衝洗下層填料間淤塞的汙泥，直至流入沉澱槽內的汙水含汙泥不明顯時止，關 閉所有反衝洗控制閥門；
當沉澱槽內的汙水排乾淨時，關閉排泥管道閥門，打開進水閥門和出水閥門。
其中，從出水槽端依次打開所述反沖洗控制閥門，包括 打開靠近出水槽端第一個反沖洗控制閥門；
間隔單根反沖洗管道的反沖洗時間，打開第二個反衝洗控制閥門； 間隔單根反衝洗管道的反衝洗時間，打開第三個反衝洗控制閥門，並關閉 第一個反沖洗控制閥門；
依次循環，直至打開最後一個反沖洗控制閥門。
其中，在打開所述反沖洗控制閥門之前，還可以包括晾曬溼地床。
本發明還提供了一種可避免潛流人工溼地填料淤塞的汙水處理設施，包括 用於初步沉澱汙水的沉澱槽、通過多孔前整流牆與沉澱槽連通的填設有上下層 填料的溼地床和用於收集溼地床出水的出水槽，其中，在所述溼地床上下層填 料界處設置有反衝洗管道。 其中，在所述溼地床出水端設置有帶開孔的後整流牆，該後整流牆與溼地 床出水口之間部分填設下層填料，在下層填料表層內設置有反沖洗管道。
其中，所述後整流牆與溼地床出水口之間部分填設的下層填料，其水平面 低於出水口。
其中，所述反衝洗管道，在其與下層填料接觸部的下半圓周上左右交錯斜 向下開孔。
其中，所述溼地床的底部設置為進水端低、出水端高的坡形，所述沉澱槽 底部低於溼地床進水端。
其中，在沉澱槽底部還可以設置有用於反衝洗時排放汙泥的排泥管道。
其中，在溼地床內的前整流牆側還可以設置一格柵網，用於防止漂浮物進
可見，當沉澱槽水位高於其初次運行時水位時，通過反沖洗管道對溼地床 填料進行衝洗，可以有效清除淤積在溼地床填料層間隙間的汙泥，避免因汙泥 的過度淤塞而導致的溼地床內水流不暢或者水流短路，恢復潛流溼地的汙水處 理效果。


圖1為現有技術中潛流人工溼地設施剖視圖； 圖2為本發明所述潛流人工溼地設施平面示意圖； 圖3為本發明所述潛流人工溼地設施剖視圖； 圖4為圖3中前整流牆主視圖； 圖5為圖3中後整流牆主視圖； 圖6為圖3中布水槽堰口示意圖； 圖7為圖3中反衝洗管道截面圖8為本發明所述潛流人工溼地汙水處理方法流程示意圖。
具體實施例方式
下面，結合附圖對本發明進行詳細描述。
如圖2 3所示，可避免潛流人工溼地填料淤塞的汙水處理設施包括沉澱 槽40、溼地床50和出水槽60;
其中，出水槽60上設置有出水管及其閥門61;
沉澱槽40上設置有進水管及其閥門41和布水槽42，汙水通過進水管41進入 布水槽42後，由布水槽42均勻將汙水注入到沉澱槽40內；
如圖6所示，為避免出現布水不均勻的現象，可將布水槽42的口421設置成 三角堰形式；
溼地床50,其內填設有上層填料53和下層填料54,例如選擇上層填料53 的粒徑為2 8釐米，厚度為20毫米，下層填料54的粒徑為30 60毫米，溼地床 5 0通過帶孔的前整流牆51與沉澱槽4 O相通；
其中，前整流牆51的主視圖如圖4所示，為了使沉澱槽40內汙水均勻分布 在整個溼地床斷面，前整流牆51下部與下層填料接觸部分均勻開設有多個開孔 511，其中開孔511的頂部高度低於溼地床上層填料， 一般為10釐米，開孔511 的底部與溼地床底部持平；
本發明實施例在上下層填料交界處還設置有反沖洗管道70，其通過反沖洗 管道控制閥門71控制進水。每根反衝洗管道70之間的間距一般為80 ~ IOO釐米， 可以每1 3根為一組，共用一個反衝洗控制閥門71。如圖7所示，在每根發反 衝洗管道70上，在其與下層填料接觸的下半圓周左右交錯，斜向下60°開孑L, 孔間距一般為20 30釐米；
這裡，反衝洗時，汙水在填料層間的瞬時流速一般應大於30毫米/秒，據 此參數可以計算出反沖洗管道的通徑、開孔大小和間隔距離。
反衝洗的供水一般來自預處理系統的沉澱池，要求沉澱池的池頂標高應高 於本發明實施例所述潛流溼地汙水處理設施的池頂標高l. 5米以上，否則應考 慮設置儲水池。儲水池的有效容積應該等於單個本發明實施例所述潛流溼地汙 水處理設施的有效容積，底部標高應和本發明實施例所述潛流溼地汙水處理設
施的頂部持平，儲水池內的水可以用d、流量的水泵從後續處理設施出水中抽 取。排泥管道的通徑應該大於反衝洗供水管道通徑，以免反衝洗時水流不暢而 影響衝洗效果。
本發明實施例在溼地床出水端還設置有帶開孔的後整流牆55，該後整流牆 與溼地床壁56的出水口561之間填設有下層填料54，在下層填料表層內也設置 有反衝洗管道70。如圖5所示，為使溼地床出水均勻，在後整流牆55上均勻開 設有多個開孔551,其中開孔551的頂部一般低於出水口561約30釐米，開孔551 的底部與溼地床底部持平。
為了使溼地床布水均勻，最大效率地發揮潛流溼地處理汙水的效率， 一般 選衝奪前整流牆51的過流面積為50 ~ 60% ，後整流牆55的過流面積為60 ~ 70% 。 前、後整流牆一般為混凝土預製結構；
為了防止粗大漂浮物，例如落葉從沉澱槽4Q通過前整流牆51進入溼地床50 內，在下層填料54內部、前整流牆51側設置一格柵網52,在反衝洗溼地床50 時，該格柵網也能夠防止溼地床下層填料54進入沉澱槽。
為了實現反衝洗，本發明實施例在沉澱槽40的底部設置有排泥管道及其閥 門4 3,且沉澱槽4 0的底部一般低於溼地床底部3O釐米；
為了使反衝洗汙泥能夠順利排除，本發明實施例溼地床50的底部設置為進 水端低、出水端高的坡形，考慮到溼地床內水的流速以及施工成本等因素，— 般溼地床底部所述坡度為5 ~ 10 % 。
如圖8所示，當沉澱槽水位高於其初次運行時的水位時，例如3 ~ IO釐米時， 依次關閉進水閥門41和出水閥門61,並打開位於沉澱槽底部的排泥管道閥門 43，排空汙泥及溼地床內汙水；
然後，晾曬溼地床50;這裡， 一般晾曬2 3天，因為淤塞在填料間的汙泥 在含水分較大時，汙泥中的微生物活性較強，故粘性大，不易衝洗，經過晾曬 後的汙泥，其內部的微生物會死掉一部分，失去了活性的汙泥粘性較差，更易 於衝洗；本發明實施例也可以選4奪不晾曬溼地床50,直接衝洗，這需要加大衝 洗強度以及延長衝洗時間；之後，從出水槽端依次打開反衝洗控制閥門71,沖洗下層填料間淤塞的汙泥；
判斷流入沉澱槽內的汙水含汙泥是否明顯，若為否，即含汙泥不明顯時，關閉所有反衝洗控制閥門71;
當沉澱槽內的汙水排乾淨時，關閉排泥管道閥門43，打開進水閥門41和出 水閥門61。
上述步驟中，為了節省反衝洗用水，從出水槽端依次打開所述反衝洗控制 閥門71 ，可以包括如下步驟
打開靠近出水槽端第 一 個反衝洗控制閥門；
間隔單根反衝洗管道的反衝洗時間，打開第二個反沖洗控制閥門；
間隔單根反衝洗管道的反沖洗時間，打開第三個反衝洗控制閥門，並關閉 第一個反沖洗控制閥門；
依次循環，直至打開最後一個反衝洗控制閥門。
所述間隔單根反沖洗管道的反衝洗時間是由潛流溼地設施的長度和沖洗 時的強度決定， 一般選擇在3 5分鐘時間內。
綜上所述，採用上述潛流人工溼地汙水處理方法，當檢測到潛流人工溼地 汙水處理設施中的沉澱槽水泣高於出水槽水位時，通過反衝洗管道對溼地床填 料進行沖洗，可以有效清除淤積在溼地床填料層間隙間的汙泥，避免因汙泥的 過度積累淤塞而導致的溼地床內水流不暢或者水流短路，恢復潛流溼地的汙水 處理效果。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發 明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發 明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種可避免潛流人工溼地填料淤塞的汙水處理方法，其特徵在於，包括當沉澱槽水位高於其初次運行時水位時，依次關閉進水閥門和出水閥門，並打開位於沉澱槽底部的排泥管道閥門，排空汙泥及溼地床內汙水；從出水槽端依次打開設置在溼地床上下層填料交界處的反衝洗控制閥門，衝洗下層填料間淤塞的汙泥，直至流入沉澱槽內的汙水含汙泥不明顯時止，關閉所有反衝洗控制閥門；當沉澱槽內的汙水排乾淨時，關閉排泥管道閥門，打開進水閥門和出水閥門。
2、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，從出水槽端依次打開所述反 沖洗控制閥門，包括打開靠近出水槽端第一個反衝洗控制闊門；間隔單根反衝洗管道的反沖洗時間，打開第二個反衝洗控制閥門；間隔單根反沖洗管道的反衝洗時間，打開第三個反衝洗控制閥門，並關閉 第一個反衝洗控制閥門；依次循環，直至打開最後一個反衝洗控制閥門。
3、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，在打開所述反沖洗控制閥門 之前，包括晾曬溼地床。
4、 一種可避免潛流人工溼地填料淤塞的汙水處理設施，包括用於進一步 沉澱汙水的沉澱槽、通過多孔前整流牆與沉澱槽連通的填設有上下層填料的溼 地床和用於收集溼地床出水的出水槽，其特徵在於，在所述溼地床上下層填料 交界處設置有反沖洗管道。
5、 根據權利要求4所述的設施，其特徵在於，在所述溼地床出水端設置有 帶開孔的後整流牆，該後整流牆與溼地床出水口之間部分填設下層填料，在下 層填料表層內設置有反衝洗管道。
6、 才艮據權利要求5所述的設施，其特徵在於，所述後整流牆與溼地床出水 口之間部分填設的下層填料，其水平面低於出水口。
7、 根據權利要求4或者5所述的設施，其特徵在於，所述反衝洗管道，在 其與下層填料接觸部的下半圓周上左右交錯斜向下開孔。
8、 根據權利要求4所述的設施，其特徵在於，所述溼地床的底部設置為進 水端低、出水端高的坡形，所述沉澱槽底部低於溼地床進水端。
9、 根據權利要求4所述的設施，其特徵在於，在沉澱槽底部設置有用於反 衝洗時排放汙泥的排泥管道。
10、 根據權利要求4所述的設施，其特徵在於，在溼地床內的前整流牆側 設置一4各柵網，用於防止漂浮物進入溼地床、以及用於反沖洗時防止溼地床內 填料進入沉澱槽。
全文摘要
本發明提供了一種可避免潛流人工溼地填料淤塞的汙水處理方法及其設施，其中所述方法包括當沉澱槽水位高於其初次運行時水位時，依次關閉進水閥門和出水閥門，並打開位於沉澱槽底部的排泥管道閥門，排空汙泥及溼地床內汙水；從出水槽端依次打開設置在溼地床上下層填料交界處的反衝洗控制閥門，衝洗下層填料間淤塞的汙泥直至流入沉澱槽內的汙水含汙泥不明顯時止，關閉所有反衝洗控制閥門；當沉澱槽內的汙水排乾淨時，關閉排泥管道閥門，打開進水閥門和出水閥門。本發明通過對溼地床填料進行衝洗，可以有效清除淤積在溼地床填料層間的汙泥，避免因汙泥的過度淤塞而導致的溼地床內水流不暢或者水流短路，恢復潛流溼地的汙水處理效果。
文檔編號C02F3/00GK101205096SQ20071012469
公開日2008年6月25日 申請日期2007年11月26日 優先權日2007年11月26日
發明者劉正應 申請人:劉正應