專利名稱：階梯復(fù)合生態(tài)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及受污染水體的凈化與修復(fù)技術(shù)，具體涉及填料優(yōu)化組合、不同強化復(fù) 氧方式下用于受污染水體修復(fù)及生活污水凈化處理的階梯復(fù)合生態(tài)床。
背景技術(shù)：
生態(tài)床就是在人工濕地形式的基礎(chǔ)上，以提高系統(tǒng)負(fù)荷、減少占地面積以及填料費用 等為目的用于污水處理的系統(tǒng)。對于受污染水體修復(fù)和城鎮(zhèn)(村鎮(zhèn))小規(guī)模、低濃度的點、 面源污水處理，生態(tài)床技術(shù)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(guān)注。根據(jù)污水在生態(tài)床中水面位置和水流方向的不同，可分為表面流生態(tài)床和潛流型生態(tài)床。表面流生態(tài)床水面位于濕地基質(zhì)層以上，水深一般0.3 0.5m，水流呈推流式前進。污 水從入口以一定速度緩慢流過濕地表面，部分污水或蒸發(fā)或滲入地下，出水由溢流堰流出。 表面流生態(tài)床水力負(fù)荷一般較低，達到同等處理效果的條件下，其占地面積要比潛流型大， 并且易受季節(jié)影響(冬季會結(jié)冰、夏季有惡臭、蚊蠅滋生)。根據(jù)生態(tài)床中水流形態(tài)，潛流型生態(tài)床可分為水平流、豎向流和復(fù)合流3種形式。水 平流生態(tài)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(shè)集水裝置和水位調(diào)節(jié) 裝置。水平流生態(tài)床由于系統(tǒng)中好氧生化反應(yīng)所需氧氣主要來自大氣復(fù)氧，數(shù)量不足，因 而導(dǎo)致脫氮效率不高。豎向潛流生態(tài)床其水流方向和根系層呈垂直狀態(tài)，出水系統(tǒng)一般設(shè) 在濕地底部，可提高氧向污水及基質(zhì)中的轉(zhuǎn)移效率，但其運行時一般采用間歇進水方式。 復(fù)合流潛流式濕地其水體流態(tài)既有水平流，也有豎向流，同時也可選用不同植物多級串聯(lián) 使用。目前，現(xiàn)有的生態(tài)床技術(shù)存在以下主要缺點① 與傳統(tǒng)污水處理工藝相比，生態(tài)床處理系統(tǒng)占地面積較大， 一般為傳統(tǒng)處理方法的 2 3倍，其中表面流型由于其水力負(fù)荷小，占地更大。因此，在用地緊張的大城市其應(yīng)用 會受到限制。② 被截留的懸浮物在生態(tài)床床體中積累，同時床體內(nèi)微生物的不斷增長會使基質(zhì)層的滲流能力減弱，最終造成堵塞，使?jié)摿魃鷳B(tài)床變成表面流生態(tài)床，導(dǎo)致處理能力下降；而 且，有機物的不斷積累還會逐漸向生態(tài)床，出口處移動，最終影響出水水質(zhì)。
③生態(tài)床系統(tǒng)通常都存在供氧不足的問題，這直接導(dǎo)致了系統(tǒng)內(nèi)氮、磷特別是氮的去 除率不很高，影響了生態(tài)床的處理效果。雖然采取了供氧等人工增氧的措施，但是傳統(tǒng)的 增氧方式卻存在能耗大的缺陷，降低了生態(tài)床的經(jīng)濟優(yōu)勢。
另外，中國專利200510057047.2 "折流濕地濾池+側(cè)向潛流濕地床污水處理系統(tǒng)及方 法"公開了一種容池利用率高、不需要額外提供動力的污水處理系統(tǒng)，它的水流為水平折 流流動，并為平面大氣復(fù)氧；較水流為豎向流動和跌水復(fù)氧方式，效率差；而且存在結(jié)構(gòu) 復(fù)雜的問題。
因此，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，開發(fā)出既經(jīng)濟又具有穩(wěn)定處理效果的適宜于受污染水體修 復(fù)和小城鎮(zhèn)污水處理的強化復(fù)氧梯級人工復(fù)合生態(tài)床，對提高和穩(wěn)定生態(tài)床處理效果、擴 展生態(tài)床的應(yīng)用范疇具有重要的意義。

實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型的目的是提供一種用于受污染水體和生活 污水處理，具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小，不需要額外提供動力，處理效果穩(wěn)定、效率卨—的 階梯復(fù)合生態(tài)床。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的階梯復(fù)合生態(tài)床，其特征在于包括相鄰的階梯狀三 級復(fù)合生態(tài)床和設(shè)于第二、三級復(fù)合生態(tài)床之間的集水堰，各床體內(nèi)分別設(shè)置填料，填料 表面種植植物；各級生態(tài)床上方分別設(shè)有穿孔布水管，底部分別設(shè)有穿孔集水管；
進水管連通第一級復(fù)合生態(tài)床上方設(shè)置的穿孔布水管，原水以跌水方式布水；第一級 生態(tài)床的底部設(shè)穿孔集水管連通第二級生態(tài)床的穿孔布水管；
第二級復(fù)合生態(tài)床的底部設(shè)集水管使出水進入集水堰，集水堰的出水孔連通第三級復(fù) 合生態(tài)床上方的穿孔布水管；
第三級復(fù)合生態(tài)床的底部設(shè)穿孔集水管連通出水管。
所述填料采用礫石或陶粒等大粒徑輕質(zhì)填料。
第三級人工復(fù)合生態(tài)床、第一級復(fù)合生態(tài)床和第—級復(fù)合生態(tài)床的深度依次增加。 相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下優(yōu)點
① 優(yōu)化了生態(tài)床床體結(jié)構(gòu)和配水系統(tǒng)，采用無能耗強化復(fù)氧技術(shù)，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(jīng)濟性需要還提高床體處理效果。
③ 成本低，處理效果穩(wěn)定。
④ 本實用新型既可用于受污染水體的修復(fù)，也可以應(yīng)用于小城鎮(zhèn)(村鎮(zhèn))的低濃度、 小規(guī)模污水處理工程。


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(jié)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，本實用新型階梯復(fù)合生態(tài)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、三級復(fù)合生態(tài)床之間的集水堰11;各生態(tài)床床
體內(nèi)分別設(shè)置填料4、 5、 6，填料表面種植植物；各級生態(tài)床分別設(shè)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(jīng)布 水管7、 8、 9依次逐級配水；污水流經(jīng)床體內(nèi)配置的填料4、 5、 6和在栽種的植物系統(tǒng)的 共同作用下，最后得到處理的凈化水由出水管16排出生態(tài)床。
第一級復(fù)合生態(tài)床1上方設(shè)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)，采用去污能力強、根系發(fā)達的植 物(如風(fēng)車草等)。第一級復(fù)合生態(tài)床1的主要作用是硝化、脫氮及除磷，在床體中構(gòu)建 良好的好氧環(huán)境，使硝化菌完成硝化，磷的去除主要在填料層4,采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(xué)沉淀過濾去除磷，合理搭配和布 置填料。在第一級復(fù)合生態(tài)床的下部開通風(fēng)孔10，增強填料與氧氣的接觸，強化生態(tài)床的 硝化反硝化作用以及脫氮除磷效果。
第一級復(fù)合生態(tài)床1的底部設(shè)穿孔集水管12，連通第二級復(fù)合生態(tài)床的穿孔布水管8 跌水進入第二級復(fù)合生態(tài)床2;第二級復(fù)合生態(tài)床采用礫石或陶粒等大粒徑填料，增加池 深，減小占地，該級生態(tài)床主要作用是反硝化、脫氮及除磷。在床體中構(gòu)建良好缺氧環(huán)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(yōu)化填料5組合配置，可選 用新型輕質(zhì)填料(如陶粒、塑料等)，通過化學(xué)沉淀過濾去除磷。第二級復(fù)合生態(tài)床2的 出水經(jīng)集水管13進入集水堰11，突出強調(diào)污水的自然復(fù)氧，并用穿孔布水管9以跌水方 式進入第三級復(fù)合生態(tài)床3。第三級復(fù)合生態(tài)床跌水布水，采用淺水、短停留時間的好氧人工生態(tài)床，通過自然復(fù) 氧和植物供氧構(gòu)建良好的好氧環(huán)境，以保證最后出水的穩(wěn)定性。第三級復(fù)合生態(tài)床系統(tǒng)3 的主要作用是進一步富氧硝化脫氮及除磷。保證床體中污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(xué)沉淀 過濾去除磷。
權(quán)利要求1、階梯復(fù)合生態(tài)床，其特征在于包括相鄰的階梯狀三級復(fù)合生態(tài)床(1、2、3)和設(shè)于第二、三級復(fù)合生態(tài)床(2)、(3)之間的集水堰(11)，各生態(tài)床體內(nèi)分別設(shè)置填料(4、5、6)，填料表面種植植物；各級生態(tài)床上方分別設(shè)有穿孔布水管(7、8、9)，底部分別設(shè)有穿孔集水管(12、13、14)；進水管(15)連通第一級復(fù)合生態(tài)床(1)上方設(shè)置的穿孔布水管(7)，原水以跌水方式布水；第一級生態(tài)床(1)的底部設(shè)穿孔集水管(12)連通第二級生態(tài)床(2)的穿孔布水管(8)；第二級復(fù)合生態(tài)床(2)的底部設(shè)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復(fù)合生態(tài)床(3)上方的穿孔布水管(9)；第三級復(fù)合生態(tài)床(3)的底部設(shè)穿孔集水管(14)連通出水管(16)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯復(fù)合生態(tài)床，其特征在于所述填料(4、 5、 6)采用礫 石或陶粒等大粒徑輕質(zhì)填料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯復(fù)合生態(tài)床，其特征在于在第一級生態(tài)床(1)的下部 開通風(fēng)孔(10)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯復(fù)合生態(tài)床，其特征在于第三級人工復(fù)合生態(tài)床(2)、 第一級復(fù)合生態(tài)床(1)和第二級復(fù)合生態(tài)床(1)的深度依次增加。
專利摘要本實用新型公開一種階梯復(fù)合生態(tài)床，包括相鄰的階梯狀三級復(fù)合生態(tài)床和設(shè)于第二、三級復(fù)合生態(tài)床之間的集水堰。進水管連通第一級復(fù)合生態(tài)床上方設(shè)置的穿孔布水管，原水以跌水方式布水；第一級生態(tài)床的底部設(shè)穿孔集水管連通第二級生態(tài)床的穿孔布水管；第二級復(fù)合生態(tài)床的底部設(shè)集水管使出水進入集水堰，集水堰的出水孔連通第三級復(fù)合生態(tài)床上方的穿孔布水管；第三級復(fù)合生態(tài)床的底部設(shè)穿孔集水管連通出水管。本實用新型優(yōu)化床體結(jié)構(gòu)和配水系統(tǒng)，采用無能耗強化復(fù)氧技術(shù)；采用新型填料，突出了填料的經(jīng)濟性與床體處理效果的有機統(tǒng)一；既可用于受污染水體的修復(fù)，也可以應(yīng)用于小城鎮(zhèn)(村鎮(zhèn))的低濃度、小規(guī)模污水處理工程；成本低，處理效果穩(wěn)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(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者付國楷, 唐顯枝, 智 張, 艷 林, 春 陽 申請人:重慶大學(xué)