[实用新型]复合垂直流人工湿地增氧装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环境工程污水处理技术领域，更具体涉及一种复合垂直流人工湿地的简单高效增氧装置，适用于生活污水，受污染地表水，面源污水，浓度较高氨氮废水的处理，同时适用于寒冷地区的污水处理。

技术背景

人工湿地是20世纪七十年代发展起来的一种新型污水处理工艺，具有效率高、成本低、运行管理简单等特点，已广泛应用于生活污水、农村面源污染、垃圾渗滤液的处理及湖泊污染防治。

人工湿地脱氮的主要途径是依靠微生物的硝化与反硝化作用，而其它的去除途径如植物吸收、氨氮挥发等的去除量是非常少的。硝化反应是将NH₄⁺-N转化为NO₃^--N的过程，它是一个氧化反应，需要好氧的湿地土壤环境条件；而反硝化反应是将NO₃^--N转化为N₂的过程，它是一个还原反应，需要厌氧的湿地土壤环境条件。因而，能否创造硝化与反硝化反应所需的环境条件就直接决定着湿地系统脱氮能力的高低。在运行的大部分人工湿地中，对TSS和BOD的去除率非常高，而对氮的去除率却很低，尤其是在冬季，主要原因是湿地中供氧不足，整个湿地内部处于单一的厌缺氧环境条件所引起的。

当前人工湿地的增氧方式有：一是在湿地系统内安装开孔通气管，进行自然通气；二是用空气压缩机连续或间歇向湿地系统中的开孔管进行强化通气；三是利用风能向湿地系统中的开孔管通入空气。这三种增氧方式有以下不足：

1、通气管是空气自流换气，空气传递效率不高；且多层通气管的铺设，增加了湿地系统的基建投资。

2、风能增氧方式受地域及气候限制很大，造成湿地系统处理效果不稳定。

3、三种增氧方式都没有没有创造硝化、反硝化反应所需最优的好氧、厌氧交替变化的环境条件，导致湿地出水中NO₃^--N的浓度增加，氮的去除率下降。

4、三种增氧方式都是直接将开孔通气管埋在湿地系统的基质中，细小的沙砾极易堵塞通气管的开孔。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种复合垂直流人工湿地的增氧装置，该系统结构简单，利用在复合垂直流人工湿地底部设置排空管，在下行流池底部的排空管内以最优化增氧条件进行间歇曝气，创造了硝化、反硝化反应所需的好氧、厌氧交替变化的环境条件，大大提高了脱氮效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术措施：一种复合垂直流人工湿地的增氧装置，它由空气压缩机、复合垂直流人工湿地、下行流池和上行流池组成，其特征是：在底部连通的下行流池和上行流池组成的复合垂直流人工湿地，在复合垂直流人工湿地的底部设置至少三个并联连接的排空管，排空管的管壁上开有通孔；在下行流池底部排空管内分别布置并联连接的穿孔曝气管，穿孔曝气管的一端封闭，另一端连接导气管，导气管与地表的空气压缩机相连。

本实用新型的结构特点也在于，所述穿孔曝气管的开孔率为30％～50％。

本实用新型的结构特点也在于，所述排空管上的通孔的孔径为5～7mm，孔间距为150～200mm。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型利用在下行流池底部的排空管内曝气，不易造成穿孔曝气管上的开孔堵塞；且结构简单，制造安装方便。

2、本实用新型采用最优化的增氧条件进行间歇曝气，创造了硝化、反硝化反应所需的好氧、厌氧交替变化的环境条件，大大提高了湿地脱氮效果。

3、所述空气压缩机的比曝气速率为0.1～0.5m³/(h·m²)，开停时间比为4h:20h～12h:12h时，污水中氮的去除率最高。

附图说明

图1(A)为一种复合垂直流人工湿地的增氧装置结构示意图。

图1(B)为图1(A)的俯视结构示意图。

图2(A)为排空管俯视结构示意图。

图2(B)为图2(A)的剖面结构示意图。

图中，空气压缩机1、复合垂直流人工湿地2、下行流池3、上行流池4、导气管5、穿孔曝气管6、排空管7、通孔8。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。