階梯複合生態床的製作方法
2023-05-21 12:22:36 2
專利名稱：階梯複合生態床的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及受汙染水體的淨化與修復技術，具體涉及填料優化組合、不同強化復 氧方式下用於受汙染水體修復及生活汙水淨化處理的階梯複合生態床。
背景技術：
生態床就是在人工溼地形式的基礎上，以提高系統負荷、減少佔地面積以及填料費用 等為目的用於汙水處理的系統。對於受汙染水體修復和城鎮(村鎮)小規模、低濃度的點、 面源汙水處理，生態床技術以其投資省、運行費用低、管理方便等特點，獲得了越來越廣 泛的關注。根據汙水在生態床中水面位置和水流方向的不同，可分為表面流生態床和潛流型生態床。表面流生態床水面位於溼地基質層以上，水深一般0.3 0.5m，水流呈推流式前進。汙 水從入口以一定速度緩慢流過溼地表面，部分汙水或蒸發或滲入地下，出水由溢流堰流出。 表面流生態床水力負荷一般較低，達到同等處理效果的條件下，其佔地面積要比潛流型大， 並且易受季節影響(冬季會結冰、夏季有惡臭、蚊蠅滋生)。根據生態床中水流形態，潛流型生態床可分為水平流、豎向流和複合流3種形式。水 平流生態床水流從進口起在根系層中沿水平方向緩慢流動，出口處設集水裝置和水位調節 裝置。水平流生態床由於系統中好氧生化反應所需氧氣主要來自大氣復氧，數量不足，因 而導致脫氮效率不高。豎向潛流生態床其水流方向和根系層呈垂直狀態，出水系統一般設 在溼地底部，可提高氧向汙水及基質中的轉移效率，但其運行時一般採用間歇進水方式。 複合流潛流式溼地其水體流態既有水平流，也有豎向流，同時也可選用不同植物多級串聯 使用。目前，現有的生態床技術存在以下主要缺點① 與傳統汙水處理工藝相比，生態床處理系統佔地面積較大， 一般為傳統處理方法的 2 3倍，其中表面流型由於其水力負荷小，佔地更大。因此，在用地緊張的大城市其應用 會受到限制。② 被截留的懸浮物在生態床床體中積累，同時床體內微生物的不斷增長會使基質層的滲流能力減弱，最終造成堵塞，使潛流生態床變成表面流生態床，導致處理能力下降；而 且，有機物的不斷積累還會逐漸向生態床，出口處移動，最終影響出水水質。
③生態床系統通常都存在供氧不足的問題，這直接導致了系統內氮、磷特別是氮的去 除率不很高，影響了生態床的處理效果。雖然採取了供氧等人工增氧的措施，但是傳統的 增氧方式卻存在能耗大的缺陷，降低了生態床的經濟優勢。
另外，中國專利200510057047.2 "折流溼地濾池+側向潛流溼地床汙水處理系統及方 法"公開了一種容池利用率高、不需要額外提供動力的汙水處理系統，它的水流為水平折 流流動，並為平面大氣復氧；較水流為豎向流動和跌水復氧方式，效率差；而且存在結構 複雜的問題。
因此，在現有研究基礎上，開發出既經濟又具有穩定處理效果的適宜於受汙染水體修 復和小城鎮汙水處理的強化復氧梯級人工複合生態床，對提高和穩定生態床處理效果、擴 展生態床的應用範疇具有重要的意義。
實用新型內容
針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的是提供一種用於受汙染水體和生活 汙水處理，具有結構簡單、佔地面積小，不需要額外提供動力，處理效果穩定、效率卨—的 階梯複合生態床。
本實用新型的目的是這樣實現的階梯複合生態床，其特徵在於包括相鄰的階梯狀三 級複合生態床和設於第二、三級複合生態床之間的集水堰，各床體內分別設置填料，填料 表面種植植物；各級生態床上方分別設有穿孔布水管，底部分別設有穿孔集水管；
進水管連通第一級複合生態床上方設置的穿孔布水管，原水以跌水方式布水；第一級 生態床的底部設穿孔集水管連通第二級生態床的穿孔布水管；
第二級複合生態床的底部設集水管使出水進入集水堰，集水堰的出水孔連通第三級復 合生態床上方的穿孔布水管；
第三級複合生態床的底部設穿孔集水管連通出水管。
所述填料採用礫石或陶粒等大粒徑輕質填料。
第三級人工複合生態床、第一級複合生態床和第—級複合生態床的深度依次增加。 相比現有技術，本實用新型具有如下優點
① 優化了生態床床體結構和配水系統，採用無能耗強化復氧技術，提高了溶解氧濃度 和脫氮率。
② 合理搭配床體填料種類、級配、填充方式，不但滿足填料經濟性需要還提高床體處理效果。
③ 成本低，處理效果穩定。
④ 本實用新型既可用於受汙染水體的修復，也可以應用於小城鎮(村鎮)的低濃度、 小規模汙水處理工程。
圖1是本實用新型的平面示意圖； 圖2是本實用新型的A—A剖視圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
如圖l、圖2所示，本實用新型階梯複合生態床，包括相鄰的階梯狀三級床體l、 2、
3，可利用自然地形布置成階梯狀；第二、三級複合生態床之間的集水堰11;各生態床床
體內分別設置填料4、 5、 6，填料表面種植植物；各級生態床分別設有穿孔布水管7、 8、 9和穿孔集水管12、 13、 14，以進行不同方式的布水與集水。原水由進水管15進入經布 水管7、 8、 9依次逐級配水；汙水流經床體內配置的填料4、 5、 6和在栽種的植物系統的 共同作用下，最後得到處理的淨化水由出水管16排出生態床。
第一級複合生態床1上方設置穿孔布水管7，以跌水方式布水，保證進水的含氧量； 主要通過過濾及生物降解去除有機物及SS (懸浮固體)，採用去汙能力強、根系發達的植 物(如風車草等)。第一級複合生態床1的主要作用是硝化、脫氮及除磷，在床體中構建 良好的好氧環境，使硝化菌完成硝化，磷的去除主要在填料層4,採用礫石或陶粒等大粒 徑填料改善水力特性，克服填料的易堵塞問題，通過化學沉澱過濾去除磷，合理搭配和布 置填料。在第一級複合生態床的下部開通風孔10，增強填料與氧氣的接觸，強化生態床的 硝化反硝化作用以及脫氮除磷效果。
第一級複合生態床1的底部設穿孔集水管12，連通第二級複合生態床的穿孔布水管8 跌水進入第二級複合生態床2;第二級複合生態床採用礫石或陶粒等大粒徑填料，增加池 深，減小佔地，該級生態床主要作用是反硝化、脫氮及除磷。在床體中構建良好缺氧環境， 使反硝化菌完成反硝化；植物吸收利用而同化去除部分氮磷；優化填料5組合配置，可選 用新型輕質填料(如陶粒、塑料等)，通過化學沉澱過濾去除磷。第二級複合生態床2的 出水經集水管13進入集水堰11，突出強調汙水的自然復氧，並用穿孔布水管9以跌水方 式進入第三級複合生態床3。第三級複合生態床跌水布水，採用淺水、短停留時間的好氧人工生態床，通過自然復 氧和植物供氧構建良好的好氧環境，以保證最後出水的穩定性。第三級複合生態床系統3 的主要作用是進一步富氧硝化脫氮及除磷。保證床體中汙水充足的溶解氧含量，通過站化 菌進一步完成脫氮；磷的去除主要在填料層6，利用礫石鐵或陶粒填料等，通過化學沉澱 過濾去除磷。
權利要求1、階梯複合生態床，其特徵在於包括相鄰的階梯狀三級複合生態床(1、2、3)和設於第二、三級複合生態床(2)、(3)之間的集水堰(11)，各生態床體內分別設置填料(4、5、6)，填料表面種植植物；各級生態床上方分別設有穿孔布水管(7、8、9)，底部分別設有穿孔集水管(12、13、14)；進水管(15)連通第一級複合生態床(1)上方設置的穿孔布水管(7)，原水以跌水方式布水；第一級生態床(1)的底部設穿孔集水管(12)連通第二級生態床(2)的穿孔布水管(8)；第二級複合生態床(2)的底部設集水管(13)使出水進入集水堰(11)，集水堰(11)的出水孔連通第三級複合生態床(3)上方的穿孔布水管(9)；第三級複合生態床(3)的底部設穿孔集水管(14)連通出水管(16)。
2、 根據權利要求1所述的階梯複合生態床，其特徵在於所述填料(4、 5、 6)採用礫 石或陶粒等大粒徑輕質填料。
3、 根據權利要求1所述的階梯複合生態床，其特徵在於在第一級生態床(1)的下部 開通風孔(10)。
4、 根據權利要求1所述的階梯複合生態床，其特徵在於第三級人工複合生態床(2)、 第一級複合生態床(1)和第二級複合生態床(1)的深度依次增加。
專利摘要本實用新型公開一種階梯複合生態床，包括相鄰的階梯狀三級複合生態床和設於第二、三級複合生態床之間的集水堰。進水管連通第一級複合生態床上方設置的穿孔布水管，原水以跌水方式布水；第一級生態床的底部設穿孔集水管連通第二級生態床的穿孔布水管；第二級複合生態床的底部設集水管使出水進入集水堰，集水堰的出水孔連通第三級複合生態床上方的穿孔布水管；第三級複合生態床的底部設穿孔集水管連通出水管。本實用新型優化床體結構和配水系統，採用無能耗強化復氧技術；採用新型填料，突出了填料的經濟性與床體處理效果的有機統一；既可用於受汙染水體的修復，也可以應用於小城鎮(村鎮)的低濃度、小規模汙水處理工程；成本低，處理效果穩定。
文檔編號C02F9/14GK201092556SQ200720187909
公開日2008年7月30日 申請日期2007年10月9日 優先權日2007年10月9日
發明者付國楷, 唐顯枝, 智 張, 豔 林, 春 陽 申請人:重慶大學