本實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，具體涉及一種風光互補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、化學和生物的三重協(xié)同作用來實現(xiàn)對污水的凈化；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，具有運行管理費用低、維護操作簡單、對周邊環(huán)境影響小、可以分散化與小型化建設(shè)等優(yōu)點，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，冬春季處理效果價差，出水水質(zhì)很難達標；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?zhí)枮椋篊N201410114856.1申請日為：2014.03.25，公告號為：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，可針對污水的進水水質(zhì)進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)實現(xiàn)要素：

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

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

一種風光互補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機，所述風機連接有風力發(fā)電機、太陽能電池方陣和運行控制器，所述運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，管式曝氣器給進入礫石層的污水充氧，有利于硝化反應(yīng)的進行，為微生物的降解提供必要的溶解氧，依據(jù)人工濕地的進水水質(zhì)和水量，運行控制器控制風機及潛污泵的工作狀態(tài)及工作時間。

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物通過粗沙層、砂礫層、礫石層的填料進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。第二土壤層可以對溢出的污水進行降解，達到有效凈化水質(zhì)的目的，實現(xiàn)節(jié)能減排。

所述風機安裝有蓄電池組，蓄電池組連接運行控制器。根據(jù)日照強度風力大小的變化，運行控制器不斷對蓄電池組的工狀態(tài)進行切換和調(diào)節(jié)，一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲，另一方面當日照強度和風力大小產(chǎn)生的電能不能滿足需求時，整個裝置可以使用蓄電池組存儲的電能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實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：風能和太陽能，真正實現(xiàn)節(jié)能減排。

附圖說明

圖1為一種風光互補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風力發(fā)電機，4太陽能電池方陣，5風機，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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，進一步闡明本實用新型，應(yīng)理解這些實施方式僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖1所示，一種風光互補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連接風機5，風機5連接風力發(fā)電機3與太陽能電池方陣4和運行控制器17，運行控制器17連接潛污泵6和蓄電池組16。

工作時，風力發(fā)電機3與太陽能電池方陣4產(chǎn)生的電能滿足使用時，風機5開始運行，運行控制器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，回流過程中進行二次處理，當集水井到達預(yù)設(shè)位置時，潛污泵6停止運行，第一粗沙層8通過出水管12進入出水井15，當停止進水時，風機5停止工作，風力發(fā)電機3與太陽能電池方陣4產(chǎn)生的電能不能滿足使用時，采用蓄電池組16供電；通過運行控制器17控制風機與管式爆氣器13的啟停，并與進水時聯(lián)動，但進水時風機開始啟動，但停止進水時風機停止啟動，同時控制水中的溶解液，控制溶解氧為污染物降解需要的最小值(DO≥2.0)，從而達到節(jié)能目的，實現(xiàn)了低氧控制技術(shù)；運行控制器 17可以和遠端設(shè)備進行連接，實現(xiàn)遠程操作控制，運行控制器17控制整個裝置的運行，根據(jù)日照強度、風力的大小及負載的變化，不斷對蓄電池組16的工作狀態(tài)進行調(diào)整和切換；一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲，另一方面當日照強度和風力大小產(chǎn)生的電能不能滿足需求時，蓄電池組存儲的電能可以為整個裝置供電；本實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。