本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種預(yù)防堵塞的人工濕地污水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人工濕地具有投資少、能耗低、工藝簡單的特點(diǎn)而得到廣泛使用，其主要是通過基質(zhì)的吸附截留、微生物和植物的共同作用去除污染物。但是人工濕地容易堵塞的問題限制了其發(fā)展應(yīng)用，據(jù)USEPA對100多個(gè)運(yùn)行中的人工濕地調(diào)查后發(fā)現(xiàn)有將近一半的濕地系統(tǒng)在投入使用后的5年內(nèi)形成了堵塞。

我國在1990年建成的深圳白泥坑雁田人工濕地，由于預(yù)處理不足等原因也形成了嚴(yán)重堵塞，極大影響出水水質(zhì)和處理水量。人工濕地的堵塞主要來源于污水中的懸浮顆粒以及生物自身的繁殖代謝產(chǎn)物，人工濕地進(jìn)水段截留懸浮物多且生物代謝旺盛，所以人工濕地主要堵塞在進(jìn)水段，常規(guī)的反沖洗都是對所有基質(zhì)進(jìn)行反沖洗，效率低且能耗高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種預(yù)防堵塞的人工濕地污水處理系統(tǒng)，通過磁混凝沉淀進(jìn)行預(yù)處理以及在第一基質(zhì)段設(shè)置反沖洗模塊，由此解決人工濕地污水處理系統(tǒng)容易堵塞的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種預(yù)防堵塞的人工濕地污水處理系統(tǒng)，所述污水處理系統(tǒng)包括：磁混凝反應(yīng)器、沉淀池和人工濕地，其特征在于：

所述磁混凝反應(yīng)器、斜管沉淀池和人工濕地依次相連，待處理的污水進(jìn)去所述磁混凝反應(yīng)器中進(jìn)行污水的預(yù)處理，初步去除待處理污水中的有機(jī)物和懸浮物，然后進(jìn)入所述斜管沉淀池中沉淀雜質(zhì)，最后進(jìn)入所述人工濕地中通過過濾、吸附、微生物分解等作用進(jìn)一步凈化水質(zhì)，其中，所述磁混凝反應(yīng)器和沉淀池之間連接有磁回收裝置，用于從所述沉淀池中沉淀的雜質(zhì)進(jìn)行磁粉和污泥的分離，并將回收的磁粉輸送到所述磁混凝反應(yīng)器中重復(fù)利用；

所述人工濕地按照基質(zhì)粒徑和功能的不同分為第一基質(zhì)段、第二基質(zhì)段和第三基質(zhì)段，來自所述斜管沉淀池的污水依次經(jīng)過所述第一基質(zhì)段、第二基質(zhì)段和第三基質(zhì)段，通過過濾、吸附、微生物分解等作用，實(shí)現(xiàn)待處理污水的處理，其中，所述第一基質(zhì)段在底部設(shè)置有反沖洗模塊，用于將吸附在所述第一基質(zhì)段中的雜質(zhì)清洗去除，所述人工濕地上方種植有濕地植物，該濕地植物用于去除待處理污水中的某些營養(yǎng)物質(zhì)以及有毒有害物質(zhì)，同時(shí)為所述人工濕地中的微生物提供氧氣。

優(yōu)選地，所述人工濕地前端和后端處分別設(shè)置有配水渠和出水渠，所述配水渠靠近所述第一基質(zhì)段的一側(cè)設(shè)置有的穿孔花墻，該穿孔花墻上均勻設(shè)置有孔徑一致的穿孔，且該穿孔處設(shè)置有網(wǎng)格，所述穿孔花墻用于均勻配水，同時(shí)防止所述第一基質(zhì)段的填料流失。

優(yōu)選地，所述第一基質(zhì)段優(yōu)選采用礫石作為基質(zhì)，此基質(zhì)段段的長度為所述人工濕地總長1/6～1/5，礫石粒徑7mm～10mm，在該基質(zhì)段礫石粒徑由前到后依次減少。

優(yōu)選地，所述第二基質(zhì)段優(yōu)選采用沸石和煤渣混合物作為基質(zhì)，該基質(zhì)段長度為所述人工濕地總長1/2～2/3，基質(zhì)粒徑7mm～10mm，且在該基質(zhì)段所述基質(zhì)粒徑由前到后依次減少。

優(yōu)選地，所述第三基質(zhì)段優(yōu)選采用砂石作為基質(zhì)，該基質(zhì)段長度為所述人工濕地總長1/5～1/3，砂石粒徑3mm～7mm，且在該基質(zhì)段所述砂石粒徑由前到后依次減少。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

1、本發(fā)明共由三個(gè)部分組成，整體結(jié)構(gòu)簡單，通過設(shè)置磁混凝反應(yīng)器和斜管沉淀完成待處理污水的初步處理，然后再通過人工濕地進(jìn)一步的凈化，實(shí)現(xiàn)最終待處理污水的處理，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能化的高度集中；

2、本發(fā)明通過在人工濕地設(shè)置三段粒徑逐漸減小的基質(zhì)段，且三段基質(zhì)段采用不同的材質(zhì)作為基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)待處理污水中雜質(zhì)的充分過濾、吸附和截留；

3、本發(fā)明第一基質(zhì)段與第二基質(zhì)段中基質(zhì)粒徑大小基本一致，且在第一基質(zhì)段設(shè)置反沖洗模塊，與傳統(tǒng)的基質(zhì)粒徑逐段減少相比，能夠使第一基質(zhì)段發(fā)揮主要的過濾截留雜質(zhì)的作用，能夠減輕后續(xù)基質(zhì)段的堵塞，并通過在該段設(shè)置反沖洗模塊以減少該基質(zhì)段的堵塞，與現(xiàn)有的在整個(gè)人工濕地中設(shè)置反沖洗模塊相比較，本發(fā)明不僅能有效防止堵塞，而且能夠大大減少反沖洗電耗；

4、本發(fā)明通過設(shè)置濕地植物，一方面能夠?yàn)榛|(zhì)中的微生物提供氧氣，另一方面能夠通過這些植物吸收污水中的營養(yǎng)物質(zhì)以及有毒有害物質(zhì)，此外，本專利還設(shè)置有磁回收裝置，能將經(jīng)過斜管沉淀池沉淀的雜質(zhì)進(jìn)行再次分離，從而實(shí)現(xiàn)磁粉的回收利用。

附圖說明

圖1為按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述構(gòu)建的污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1-磁混凝反應(yīng)器 2-斜管沉淀池 3-磁回收裝置 4-人工濕地 41-配水渠 42-第一基質(zhì)段 43-第二基質(zhì)段 44-第三基質(zhì)段 45-反沖洗模塊 46-穿孔花墻 47-濕地植物 48-出水渠 101-進(jìn)水管 102-第一管路 201-第二管路 202-第三管路 301-第四管路 401-出水管。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

圖1為按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述構(gòu)建的污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，一種預(yù)防堵塞的人工濕地污水處理系統(tǒng)，包括磁混凝反應(yīng)器1、斜管沉淀池2、磁回收裝置3和人工濕地4；污水通過進(jìn)水管101進(jìn)入系統(tǒng)與磁混凝反應(yīng)器連接，磁混凝反應(yīng)器和斜管沉淀池通過第一管路102連接；斜管沉淀池出水通過第四管路201與人工濕地4的配水渠41相連，斜管沉淀池的污泥通過第二管路202與磁回收裝置3相連，磁回收裝置將磁粉與污泥分離后，磁粉通過第四管路301與磁混凝反應(yīng)器進(jìn)水端相連，污泥進(jìn)行脫水處理；人工濕地4包括配水渠41、第一基質(zhì)段42、第二基質(zhì)段43、第三基質(zhì)段44、出水渠48、反沖洗模塊45和濕地植物47；

按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，配水渠41設(shè)有穿孔花墻46，且穿孔處設(shè)有網(wǎng)格，網(wǎng)格孔徑為5-7mm，防止填料流失；第一基質(zhì)段42采用礫石作為基質(zhì)，長度為池體總長1/6-1/5，礫石粒徑7mm-10mm，粒徑由前到后依次減少；第二基質(zhì)段43采用按1:1比例混合的沸石和煤渣作為基質(zhì)，基質(zhì)粒徑7-10mm，該段長度為池體總長1/2-2/3，粒徑由前到后依次減少；第三基質(zhì)段44采用砂石作為基質(zhì)，長度為池體總長1/5-1/3，砂石粒徑3-7mm，粒徑由前到后依次減少；濕地植物47只種植在第二基質(zhì)段43和第三基質(zhì)段44上方；反沖洗模塊45設(shè)置于第一基質(zhì)段42下方。

下面對整個(gè)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行說明：

運(yùn)行時(shí)，污水進(jìn)入磁混凝反應(yīng)器1，磁粉能夠增加碰撞效率從而提高混凝效果，并形成以磁粉為核心的磁絮體，然后進(jìn)入斜管沉淀池2，由于絮體中含有磁粉顆粒，密度較大，所以絮體能夠快速沉淀從而去除水體中大部分懸浮物以及部分有機(jī)物，減輕人工濕地的堵塞，斜管沉淀池2出水進(jìn)入人工濕地4，首先經(jīng)過配水渠41，經(jīng)穿孔花墻均勻布水，而后進(jìn)入第一基質(zhì)段段42，該段能夠進(jìn)一步截留大部分水中的懸浮物和雜質(zhì)，從而減輕人工濕地第二基質(zhì)段43以及第三基質(zhì)段44的堵塞，而第一基質(zhì)段42下方設(shè)置反沖洗模塊45，當(dāng)?shù)谝换|(zhì)段42堵塞到一定程度時(shí)進(jìn)行反沖洗，增加基質(zhì)孔隙率、恢復(fù)過濾作用，從而保持系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。