[发明专利]一种无动力一体化人工湿地污水处理技术

权利要求书

1.一种污水处理用无动力一体化人工湿地，包括由硝化区域和反硝化区域两部分组成的垂直流污水生态净化槽、填充槽内的人工基质、污水预处理系统、布水系统、集水系统、布气系统、排污系统和生长在人工基质上的植物，其特征在于：

所述的垂直流污水生态净化槽分为上下两个分区：硝化区域和反硝化区域，硝化区域在上，反硝化区域在下，所述人工基质分别填充在硝化区域和反硝化区域中；

所述的污水预处理系统为利用格栅、三格式沉淀池、厌氧池中的一种或几种前处理工艺，对不同污染负荷的污水进行前处理，经前处理的生活污水经过水泵提升或依靠自然液位高差进入布水系统；

预处理后的污水通过交叉布水管网均匀分布于垂直潜流式生态净化槽硝化区域上，依次垂直渗入硝化区域和反硝化区域的人工基质层；

布水系统对生态净化槽实行间歇布水，并在上层硝化区域底部和内部设有无动力布气系统，对硝化区域实现连续复氧；

上层硝化区域出水直接进入下层反硝化区域，在此区域内进行兼氧作用和反硝化作用；下层反硝化区域内设有集水出水系统，集水口设于反硝化区域下方，出水口设于反硝化区域上方。

2.根据权利要求1所述的污水处理用无动力一体化人工湿地，其特征在于：所述布水系统为设置在上层污水硝化区域基质表层下5-10cm的布水管网，该布水管网包含有进水阀门、进水口、布水主管和多个与该布水主管连接的布水分支，布水主管和布水分支呈垂直“王”字分布或交叉“王”字分布，布水分支上开有布水小孔。

3.根据权利要求1所述的污水处理用无动力一体化人工湿地，其特征在于：所述集水口设在垂直集水分支末端，为圆形管路截面上开有的数个集水小孔组成，集水口距离整个池体底部的距离不大于反硝化区域总高度的1/3。

4.根据权利要求1或2或3所述的污水处理用无动力一体化人工湿地，其特征在于：所述布气系统为分布在上层一组或多组管身布满小孔的布气管网；每组布气管网由水平布气管、与水平布气管垂直相连的数个垂直布气分支组成；所述垂直布气分支一端连接位于上层硝化区域底部到距离上层硝化区域底部2/3高度之间的水平布气分支，另一端竖直伸出池体基质顶部，与外部空气相连通，垂直布气分支顶端高于基质层表面3-10cm，并设有防尘帽。

5.根据权利要求1或2或3所述的污水处理用无动力一体化人工湿地，其特征在于：所述垂直流污水生态净化槽的反硝化区域底部呈中间低凹状，低凹最低处设有排水管，排水管表面布有多个排水小孔，排水管一端封闭，另一端伸出槽外作为排污口，排污口设排污阀门。

6.根据权利要求1或2或3所述的污水处理用无动力一体化人工湿地，其特征在于：所述上层硝化区域内部人工基质从下到上的结构分层及材料厚度如下：排水层，采用粒径8-16mm砾石，厚度10-35cm；过渡层，采用粒径4-8mm砾石，厚度8-15cm；生化处理过渡层，采用特殊级配0.2-6mm无泥粗砂，厚度50-60cm；表层，采用粒径8-16mm砾石，厚度4-8cm；所述垂直流污水生态净化槽上部种植的植物选自芦苇、芦竹、香蒲、美人蕉、风车草、再力草、香根草、玫瑰、月季、万寿菊中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2或3所述的污水处理用无动力一体化人工湿地，其特征在于：所述下层反硝化区域内部人工基质从下到上的结构分层及材料厚度如下：过渡层，采用粒径5-10mm砾石，厚度10-20cm；生化处理过渡层，采用煤渣基质层0.2-6mm，厚度50-60cm。

8.根据权利要求7所述的污水处理用无动力一体化人工湿地，其特征在于：所述过渡层下面有采用厚度为0.5mm以上的PE膜双面土工布或厚度为1-5cm的天然粘土防渗层。

9.根据权利要求1或2或3所述的污水处理用无动力一体化人工湿地，其特征在于：所述上层硝化区域四周侧壁呈0-10％的坡度；所述下层反硝化区域四周侧壁呈0-5％的坡度。