[发明专利]一种基于复合垂直流人工湿地水回用装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及人工湿地的单户型中水回用装置，尤其涉及一种基于复合垂直流人工湿地水回用装置及方法。

背景技术

随着我国的经济发展和社会进步，人们对居住环境的要求不断提高，近年来，生态住宅，绿色建筑的理念广为流传，在国内许多新建住宅区内都有所体现。其设计理念在于住宅小区不仅要具备居住功能，同时要为居民提供赏心悦目，怡情养性的景观环境，而且要求小区的建造和使用过程中，实现资源和能源的再利用，再节约，回收和循环。住宅小区在景观上通常使用水景改善环境，人们对水景的要求带动了水资源的消耗。但我国是一个水资源贫乏的国家，政府一直提倡建设节水型社会。这就对住宅的水环境系统提出了更高的要求，不仅要考虑水环境的景观，同时要实现住宅的水资源循环利用和水污染控制。

中水回用自上世纪五十年代在国外开始应用，已经成为解决水资源短缺和污染的重要途径，在我国许多城市得到了推广使用。目前中水回用采用的工艺主要包括格栅，混凝沉淀，生化处理和过滤等处理，需要单独修建处理设备，不仅成本高，而且占地面积大，维护管理麻烦，不适合居住人数少的单户型住宅。

目前，人工湿地具有建设维护成本低，能耗低，运行效果可靠，管理简单，景观效应良好的优点。但同时也存在不足之处，如占地面积大，受气候条件限制大，容易产生淤积、堵塞现象，个别类型湿地还会滋生蚊蝇。

发明内容

为了克服现有人工湿地系统占地面积大，不适用于分散式单户型住宅，水力条件不佳，湿地床的利用效率低下，容易堵塞，氮磷的去除率较低的问题，提供一种基于复合垂直流人工湿地水回用装置及方法，不仅能够增加湿地床的利用效率，而且减少了堵塞，提高了中水的处理效率，达到了减少占地，适用于分散式单户型住宅的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于复合垂直流人工湿地水回用装置，包括人工湿地(10)，人工湿地(10)的一侧自上而下设有调节水箱(8)、储水箱(6)，人工湿地(10)的另一侧设有清水箱(15)；

所述人工湿地自上而下依次包括：植被层(19)、碎石层(20)、土壤层(21)、炉渣和石灰石混合层(22)、沙粒层(23)、碎石层(24)；

所述调节水箱(8)与土壤层(21)之间连接有布水管(9)；

所述碎石层(24)底部设有过流孔(11)。

所述清水箱(15)内设有紫外线消毒槽(14)，人工湿地(10)与紫外线消毒槽(14)之间设置有湿地出水管(13)。

人工湿地(10)的中部设有导流墙(12)，导流墙(12)将人工湿地(10)分为两块湿地单元，导流墙(12)下方有一过流孔(11)。

所述调节水箱(8)内放置泵组(7)，该泵组(7)由水泵和曝气设备构成。

所述储水箱(6)的上侧壁设有雨水及生活污水进水管(1)、溢流管(2)和一个防止悬浮颗粒物进入储水箱(6)内的筛网(5)。

调节水箱(8)还设有用于放空其内积水的调节水箱放空管(3)。

所述清水箱(15)的上侧壁设有清水箱补水管(16)和清水箱出水管(17)，下侧壁设有用于放空其内积水的清水箱放空管(18)。

采用上述基于复合垂直流人工湿地水回用装置的回水方法如下：

雨水及生活污水由雨水及生活污水进水管(1)收集后通过筛网(5)滤除悬浮颗粒物后进入储水箱(6)，储水箱(6)中的水通过水压作用进入上方的调节水箱(8)中并由泵组(7)的水泵加压，再通过布水管(9)进入土壤层(21)，然后自上而下依次渗入植被层(19)、碎石层(20)、土壤层(21)、炉渣和石灰石混合层(22)、沙粒层(23)、碎石层(24)，最终通过导流墙(12)下方的过流孔(11)清除水中污染物、并实现上向流和下向流的交替，使上下水层得以混合交换，改变传统人工湿地的水流条件。

进入人工湿地(10)的水被净化后，通过湿地出水管(13)先进入紫外线消毒槽(14)消毒灭菌后进入清水箱(15)。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

(1)装置设计紧凑，占地面积小，而处理效率高。设计为1.8个立方。污水平均日产生量为200L，最大日产生量为0.9—1m3，取总变化系数为2.3，则人工湿地池处理能力为0.5m3/d。

(2)能与住宅本身很好地结合，不仅实现独立住宅废水的就地处理与回收利用，节约用水，提高水的利用率，而且发挥了景观价值。同时单户型的分散式设计可节省污水处理系统中管网的庞大投资，适用范围广。