本實(shí)用新型屬于一種凈化生活污水的綠色生態(tài)型污水處理裝置，具體涉及一種風(fēng)光互補(bǔ)曝氣人工濕地處理裝置。

背景技術(shù)：

人工濕地是一種以人工建造的、可控制的和工程化的濕地系統(tǒng)，利用與自然濕地生態(tài)系統(tǒng)相似的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化；人工濕地處理技術(shù)不僅可以去除碳源污染物，還可以高效去除導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的氮磷等污染物，具有運(yùn)行管理費(fèi)用低、維護(hù)操作簡單、對(duì)周邊環(huán)境影響小、可以分散化與小型化建設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，但是人工濕地的占地面積往往很大，單位面積處理污水效率低，基質(zhì)容易發(fā)生堵塞，造成處理能力下降，降低人工濕地使用壽命，受氣溫和季節(jié)因素影響較大，冬春季處理效果價(jià)差，出水水質(zhì)很難達(dá)標(biāo)；現(xiàn)有的中國專利數(shù)據(jù)庫中公開了一種多功能膜曝氣人工濕地污水處理系統(tǒng)，其專利申請(qǐng)?zhí)枮椋篊N201410114856.1申請(qǐng)日為：2014.03.25，公告號(hào)為：CN103864217A，公告日為：2014.06.18，該系統(tǒng)包括有：包括人工濕地池，在人工濕地池底部有防滲處理層，防滲處理層上方依次鋪設(shè)卵石墊層、陶粒濾料層和種植土層；在人工濕地池兩側(cè)分別設(shè)置有配水區(qū)和集水區(qū)，配水區(qū)和集水區(qū)與人工濕地池之間由穿孔花墻相連接，可針對(duì)污水的進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行變換的多功能人工濕地污水處理；其不足之處在于：該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，工作效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有效處理污水，減少占地面積，低耗的風(fēng)光互補(bǔ)曝氣人工濕地處理裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型風(fēng)光互補(bǔ)曝氣人工濕地處理裝置所采取的技術(shù)方案為：

一種風(fēng)光互補(bǔ)曝氣人工濕地處理裝置，包括下側(cè)連通的下行區(qū)人工濕地和上行區(qū)人工濕地，所述下行區(qū)人工濕地從底部至頂部依次設(shè)置有礫石層、第一砂礫層、第一粗沙層和第一土壤層，所述上行區(qū)人工濕地從底部至頂部依次設(shè)置有礫石層、第二砂礫層、第二粗沙層和第二土壤層，所述下行區(qū)人工濕地設(shè)有出水井，所述出水井設(shè)置有出水管，所述出水管通向第一粗沙層，所述上行區(qū)人工濕地設(shè)有集水井，所述集水井內(nèi)部安裝有潛污泵，所述潛污泵連接有出水管，所述出水管通向第二粗沙層，所述礫石層設(shè)置有管式曝氣器，所述管式曝氣器連接風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)連接有風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池方陣和運(yùn)行控制器，所述運(yùn)行控制器連接潛污泵。潛污泵將集水井中的污水提升至上行區(qū)人工濕地第二粗沙層，依次進(jìn)入第二砂礫層和礫石層、第一砂礫層和第一粗沙層，通過出水管流進(jìn)出水井，部分回流集水井，礫石層設(shè)置的管式曝氣器，管式曝氣器給進(jìn)入礫石層的污水充氧，有利于硝化反應(yīng)的進(jìn)行，為微生物的降解提供必要的溶解氧，依據(jù)人工濕地的進(jìn)水水質(zhì)和水量，運(yùn)行控制器控制風(fēng)機(jī)及潛污泵的工作狀態(tài)及工作時(shí)間。

所述第一粗沙層粒徑為5～10mm，所述第一砂礫層粒徑15～20mm，所述礫石層粒徑30～40mm，所述第二粗沙層粒徑為5～10mm，所述 第二砂礫層粒徑15～20mm。污水中部分不溶解有機(jī)物通過粗沙層、砂礫層、礫石層的填料進(jìn)一步吸收和分解利用。

所述第一土壤層上種植花期較長的美人蕉與四季常青灌木品種。第一土壤層種植的植物根部具有樹根，樹根產(chǎn)生生物膜可以降解水中污染物。

所述第二土壤層上種植花期較長的美人蕉與四季常青灌木品種。第二土壤層可以對(duì)溢出的污水進(jìn)行降解，達(dá)到有效凈化水質(zhì)的目的，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

所述風(fēng)機(jī)安裝有蓄電池組，蓄電池組連接運(yùn)行控制器。根據(jù)日照強(qiáng)度風(fēng)力大小的變化，運(yùn)行控制器不斷對(duì)蓄電池組的工狀態(tài)進(jìn)行切換和調(diào)節(jié)，一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲(chǔ)，另一方面當(dāng)日照強(qiáng)度和風(fēng)力大小產(chǎn)生的電能不能滿足需求時(shí)，整個(gè)裝置可以使用蓄電池組存儲(chǔ)的電能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：

1、本裝置采用垂直流上下行結(jié)構(gòu)，減少曝氣人工濕地的占地面積，是傳統(tǒng)垂直流人工濕地的1/6～1/10，有效的防止下行區(qū)人工濕地對(duì)的堵塞，提高人工濕地的使用壽面。

2、本裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、易于制造。

3、本裝置有效去除有機(jī)污染物，高效去除氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

4、本裝置解決了困擾人工濕地能耗問題，通過綠色能源：風(fēng)能和太陽能，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

附圖說明

圖1為一種風(fēng)光互補(bǔ)曝氣人工濕地處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1下行區(qū)人工濕地，2上行區(qū)人工濕地，3風(fēng)力發(fā)電機(jī)，4太陽能電池方陣，5風(fēng)機(jī)，6潛污泵，7第一土壤層，8第一粗沙層，9第一砂礫層，10礫石層，11近水管，12出水管，13管式曝氣器，14集水井，15出水井，16蓄電池組，17運(yùn)行控制器，18第二土壤層，19第二粗沙層，20第二砂礫層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖1所示，一種風(fēng)光互補(bǔ)曝氣人工濕地處理裝置，包括下側(cè)連通的下行區(qū)人工濕地1和上行區(qū)人工濕地2，下行區(qū)人工濕地從底部至頂部依次設(shè)置有礫石層10、第一砂礫層9、第一粗沙層8和第一土壤層7，第一土壤層7上種植花期較長的美人蕉與四季常青灌木品種，第一粗沙層8粒徑為5～10mm，第一砂礫層9粒徑15～20mm，礫石層10粒徑30～40mm，下行區(qū)人工濕地1設(shè)有出水井15，出水井15設(shè)置有出水管12，出水管12通向第一粗沙層8，上行區(qū)人工濕地2從底部至頂部依次設(shè)置有礫石層10、第二砂礫層20、第二粗沙層19和第二土壤層18，第二土壤層18上種植花期較長的美人蕉與四季常青灌木品種，第二粗沙層19粒徑為5～10mm，第二砂礫層20粒徑15～20mm，上行區(qū)人工濕地2設(shè)有集水井14，集水井14內(nèi)部安裝有 潛污泵6，潛污泵6連接有出水管12，出水管12通向第二粗沙層19，礫石層10設(shè)置有管式曝氣器13，管式曝氣器13連接風(fēng)機(jī)5，風(fēng)機(jī)5連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)3與太陽能電池方陣4和運(yùn)行控制器17，運(yùn)行控制器17連接潛污泵6和蓄電池組16。

工作時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)3與太陽能電池方陣4產(chǎn)生的電能滿足使用時(shí)，風(fēng)機(jī)5開始運(yùn)行，運(yùn)行控制器17開啟潛污泵6，潛污泵6將集水井14中污水提升至上行區(qū)人工濕地2的第二粗沙層19，依次進(jìn)入第二砂礫層20和礫石層10、第一砂礫層9、第一粗沙層8和第一土壤層7，污水中部分不溶性有機(jī)物依附在填料表面，通過硝化反應(yīng)被吸收和分解利用，部分可溶性有機(jī)物被第一土壤層7中植物樹根產(chǎn)生生物膜吸附，在生物代謝降解過程中被分解去除，下行區(qū)人工濕地1和上行區(qū)人工濕地2的礫石層10設(shè)有管式曝氣器13，管式曝氣器13提供氧氣，為微生物降解提供必要的溶解氧，通過控制潛污泵6開啟時(shí)間將處理過的污水，第二土壤層18將溢出的污水又通過第二粗沙層19按50％～100％回流至集水井14，回流過程中進(jìn)行二次處理，當(dāng)集水井到達(dá)預(yù)設(shè)位置時(shí)，潛污泵6停止運(yùn)行，第一粗沙層8通過出水管12進(jìn)入出水井15，當(dāng)停止進(jìn)水時(shí)，風(fēng)機(jī)5停止工作，風(fēng)力發(fā)電機(jī)3與太陽能電池方陣4產(chǎn)生的電能不能滿足使用時(shí)，采用蓄電池組16供電；通過運(yùn)行控制器17控制風(fēng)機(jī)與管式爆氣器13的啟停，并與進(jìn)水時(shí)聯(lián)動(dòng)，但進(jìn)水時(shí)風(fēng)機(jī)開始啟動(dòng)，但停止進(jìn)水時(shí)風(fēng)機(jī)停止啟動(dòng)，同時(shí)控制水中的溶解液，控制溶解氧為污染物降解需要的最小值(DO≥2.0)，從而達(dá)到節(jié)能目的，實(shí)現(xiàn)了低氧控制技術(shù)；運(yùn)行控制器 17可以和遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作控制，運(yùn)行控制器17控制整個(gè)裝置的運(yùn)行，根據(jù)日照強(qiáng)度、風(fēng)力的大小及負(fù)載的變化，不斷對(duì)蓄電池組16的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整和切換；一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲(chǔ)，另一方面當(dāng)日照強(qiáng)度和風(fēng)力大小產(chǎn)生的電能不能滿足需求時(shí)，蓄電池組存儲(chǔ)的電能可以為整個(gè)裝置供電；本實(shí)用新型是一種低耗高效、適合中國國情的綠色生態(tài)生活污水處理裝置。