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1.本实用新型涉及污水净化处理技术领域，特别是涉及一种脉冲曝气人工湿地滤池处理农村污水装置。


背景技术：

2.随着中国农村向城镇化的迅速发展，农村生活污水的排放量也随之与日俱增，但对于农村生活污水的收集以及污水处理设施的资金投入方面却没有跟上城镇化建设的步伐，另外农村地形复杂，布局分散，导致农村污水收集及处理难度大大增加；并且农村地区居民环境保护意识薄弱，缺乏资金和专业技术方面的支持，最终导致高cod、高n含量的生活污水直接排入附近江河湖泊，造成水质恶化和地下水污染。
3.国外针对分散式农村污水处理主要以土地处理污水处理工艺、净化槽和膜生物反应器等技术为主。国内针对分散式农村污水处理则主要采取人工湿地、生物接触氧化法、塔式生物滤池、污水净化沼气池和厌氧生物滤池等技术。其中人工湿地具有工艺简单、能耗低、便于分散建设和管理等优势，更为适合我国广大农村污水处理的现状。但现有的人工湿地由于其氧气含量不足或过于充足，导致人工湿地的耗氧反应以及厌氧反应不能达到一个平衡的状态，从而会造成污水停留时间长、湿地易堵塞、内部溶解氧较低、易形成死水区及占地面积大和除磷脱氮效果差等问题。
4.因此，市场上急需一种新型的农村污水处理装置，用以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种脉冲曝气人工湿地滤池处理农村污水装置，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，利用脉冲曝气的方式，为人工湿地滤池进行间歇式供氧，从而使其形成一个氧气含量平衡的一个状态。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
7.本实用新型公开了一种脉冲曝气人工湿地滤池处理农村污水装置，包括：
8.脉冲曝气湿地滤池，所述脉冲曝气湿地滤池为若干个，若干个所述脉冲曝气湿地滤池首尾依次相连，每个所述脉冲曝气滤池包括两个人工湿地滤池，一个所述人工湿地滤池上设有进水管路，另一个所述人工湿地滤池上设有出水管路，一个所述脉冲曝气湿地滤池的出水管路和与之相邻的所述脉冲曝气湿地滤池的进水管路相连通，每个所述脉冲曝气湿地滤池中的两个所述人工湿地滤池相连通，每个所述人工湿地滤池内由上至下依次设有植被层、砂土层和砾石层；
9.脉冲曝气干管，所述脉冲曝气干管依次穿过若干个所述人工湿地滤池的侧壁，所述脉冲曝气干管的进气口连接气源；
10.脉冲曝气支管，所述脉冲曝气支管的进气端与所述脉冲曝气干管相连通，所述脉冲曝气支管的出气端与所述人工湿地滤池内相连通，每个所述人工湿地滤池内设有若干个所述脉冲曝气支管；
11.电磁脉冲阀，所述电磁脉冲阀固定于所述脉冲曝气干管上；
12.脉冲曝气控制器，所述脉冲曝气控制器与所述电磁脉冲阀电连接。
13.优选的，所述植被层包括聚草、再力花、黄菖蒲、花叶芦苇中的一种或多种。
14.优选的，所述砂土层的厚度为15cm。
15.优选的，所述砾石层厚度为50cm，所述砾石层中砾石的粒径为2.0-2.5cm。
16.优选的，所述砾石层的下端固定有一预制穿孔板，所述预制穿孔板的厚度为5cm，所述预制穿孔板上设有若干个通孔，每个所述通孔的孔径为8mm。
17.优选的，所述脉冲曝气干管上设有一个气体流量计，所述气体流量计与所述脉冲曝气控制器电连接。
18.优选的，所述进水管路、所述脉冲曝气干管和所述脉冲曝气支管均为ppr管。
19.优选的，每个所述脉冲曝气湿地滤池中的两个人工湿地滤池之间设有一个连通孔，所述连通孔内设有一个穿孔过水管，所述穿孔过水管用于使两个相邻的所述人工湿地滤池相连通。
20.优选的，所述进水管路中设有废石膏。
21.优选的，所述人工湿地滤池的材料为钢筋混凝土。
22.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
23.本实用新型采用脉冲曝气的方式，来为脉冲曝气湿地滤池间歇式供氧。从而达到氧气平衡的状态。以保证污水内存在好氧、厌氧和缺氧的状态；同时脉冲曝气方式因其运行负荷较低，故可保证脉冲生物滤池的硝化效果；此外，瞬间水力负荷大，便于生物膜的脱落，维持生物膜的活性从而为cod、n、p高效去除提供有效保障。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型实施例脉冲曝气人工湿地滤池处理农村污水装置的结构示意图；
26.图中：1-人工湿地滤池；2-进水管路；3-出水管路；4-植被层；5-砂土层；6-砾石层；7-预制穿孔板；8-脉冲曝气控制器；9-脉冲曝气干管；10-脉冲曝气支管；11-穿孔过水管。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.本实用新型的目的是提供一种脉冲曝气人工湿地滤池处理农村污水装置，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，利用脉冲曝气的方式，为人工湿地滤池进行间歇式供氧，从而使其形成一个氧气含量平衡的一个状态。
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
30.如图1所示，本实施例提供了一种脉冲曝气人工湿地滤池处理农村污水装置，包括：
31.脉冲曝气湿地滤池，脉冲曝气湿地滤池为若干个，可以为一个、两个或更多，若干个脉冲曝气湿地滤池首尾依次相连，从而形成多级过滤系统，每个脉冲曝气滤池包括两个人工湿地滤池1，其中一个人工湿地滤池1上设有进水管路2，另一个人工湿地滤池1上设有出水管路3，一个脉冲曝气湿地滤池的出水管路3和与之相邻的脉冲曝气湿地滤池的进水管路2相连通，即一个脉冲曝气湿地滤池内排出的污水是下一级脉冲曝气湿地滤池的污水源，需要特别注意的是，位于首端的脉冲曝气湿地滤池的进水管路2用于连接农村污水源，每个脉冲曝气湿地滤池中的两个人工湿地滤池1相连通，每个人工湿地滤池1内由上至下依次设有植被层4、砂土层5和砾石层6，进水管路2和出水管路3均位于植被层4的上方，利用植被层4、砂土层5和砾石层6形成现有的生物滤池，用于实现生物过滤的作用；
32.脉冲曝气干管9，脉冲曝气干管9依次穿过若干个人工湿地滤池1的侧壁，脉冲曝气干管9的进气口连接气源，脉冲曝气干管9可以直接连接大气，也可以连接氧气罐；
33.脉冲曝气支管10，脉冲曝气支管10的进气端与脉冲曝气干管9相连通，脉冲曝气干管9内的气体可以分别通入到若干个脉冲曝气支管10内，脉冲曝气支管10的出气端与人工湿地滤池1内相连通，每个人工湿地滤池1内设有若干个脉冲曝气支管10，可以在每个人工湿地滤池1内设有一个、两个或更多的脉冲曝气支管10均可，每个脉冲曝气支管10上设有若干个曝气通孔，用于将气体通入到人工湿地滤池1内；
34.电磁脉冲阀，电磁脉冲阀固定于脉冲曝气干管9上，电磁脉冲阀用于控制脉冲曝气干管9通过多个脉冲曝气支管10向人工湿地滤池1内进行脉冲曝气；
35.脉冲曝气控制器8，脉冲曝气控制器8与电磁脉冲阀电连接，脉冲曝气控制器8用于控制电磁脉冲阀的开关，脉冲曝气控制器8可以固定在脉冲曝气干管9的进气端处，本领域技术人员还可以将其固定于其他方便控制的地方。
36.工作时，农村污水从进水管路2进入到位于首端的脉冲曝气湿地滤池中的第一个人工湿地滤池1，污水从上到下依次经过植被层4、砂土层5和砾石层6，从而达到一个生物过滤以及吸附的作用，能够有效的去除污水中的部分杂质，当污水达到滤池底部，脉冲曝气控制器8控制电磁脉冲阀开启，氧气依次通过脉冲曝气干管9和脉冲曝气支管10，最终从曝气通孔喷出，向污水溶液中充氧。当首端的脉冲曝气湿地滤池中的第一个人工湿地滤池1水位高度一定时，水会流到首端的脉冲曝气湿地滤池中的第二个人工湿地滤池1，随着首端的脉冲曝气湿地滤池中的第二个人工湿地滤池1水位逐渐升高，污水沿着砾石层6、砂土层5和植被层4的顺序进行再一次的过滤，直到水位高到与出水管路3平齐时，首端的脉冲曝气湿地滤池中的污水通过第一个出水管路3和第二个脉冲曝气湿地滤池的进水管路2，进入到第二个脉冲曝气湿地滤池中，并重复上述过程。
37.在此期间脉冲曝气控制器8一直在控制电磁脉冲阀工作，其具体的工作过程如下：
38.当电磁脉冲阀运行1h后，此时污水中的曝气量do达到1-1.5mg/l后停止曝气，曝气停歇时间为2h；脉冲曝气控制器8控制电磁脉冲阀按照上述方式周期运转，以保证污水能够达到好氧、厌氧以及缺氧状态；厌氧状态下，微生物释放磷，使污水中p的浓度升高，溶解性
有机物被微生物细胞吸收而使污水中的bod5浓度下降；另外，nh
3-n因细胞的合成而被去除一部分，使污水中nh
3-n浓度下降。缺氧状态下，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将污水中大量no
3-n和no
2-n还原为n2释放至空气，因此bod5浓度下降，no
3-n浓度大幅度下降，而磷的变化较小。好氧状态下，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使nh
3-n浓度显著下降，但随着硝化过程使no
3-n的浓度增加，p随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。同时脉冲曝气方式因其运行负荷较低，故可保证脉冲生物滤池的硝化效果；此外，瞬间水力负荷大，便于生物膜的脱落，维持生物膜的活性从而为cod、n、p高效去除提供有效保障。
39.于本实施例中，植被层4包括聚草、再力花、黄菖蒲、花叶芦苇中的一种或多种。当然，本领域技术人员还可以选择其他的水生植物或藻类植物进行种植。植被层4对于污染物具有较好的净化作用，如对污染物进行降解、吸附和吸收等，从而达到污水处理净化的效果。
40.于本实施例中，砂土层5的厚度为15cm，本领域技术人员还可以适当调整其厚度，对此不进行限定。利用砂土层5可以进一步的过滤掉污水的中杂质，并且可以对污水中的部分杂质进行吸附作用。
41.于本实施例中，砾石层6厚度为50cm，砾石层6中砾石的粒径为2.0-2.5cm，对于具体的参数，本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。砾石层6的目的是进一步的去除或吸附污水中的杂质。
42.于本实施例中，砾石层6的下端固定有一预制穿孔板7，预制穿孔板7的作用是用于支撑砾石层6，预制穿孔板7的厚度为5cm，预制穿孔板7上设有若干个通孔，预制穿孔板7的开孔率为45-55％，每个通孔的孔径为8mm，方便过滤后的污水穿过。
43.于本实施例中，脉冲曝气干管9上设有一个气体流量计，气体流量计与脉冲曝气控制器8电连接，通过气体流量计可以得知氧气的充入量，从而适当的调节电磁脉冲阀的开启时间，以达到维持人工湿地滤池1内氧气含量平衡的技术目的。
44.于本实施例中，进水管路2、出水管路3、脉冲曝气干管9和脉冲曝气支管10均为ppr管。ppr管又称三丙聚丙烯管、无规共聚聚丙烯管或ppr管，是一种采用无规共聚聚丙烯为原料的管材。具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点。本领域技术人员还可以使用其他材质的管件，只要结构坚固且价格便宜均可。此外进水管路2和出水管路3上可以分别设置一个电动阀，且电动阀与脉冲曝气控制器8电连接，从而可以控制进水管路2和出水管路3的污水流通。
45.于本实施例中，每个脉冲曝气湿地滤池中的两个人工湿地滤池1之间设有一个连通孔，连通孔内设有一个穿孔过水管11，穿孔过水管11用于使两个相邻的人工湿地滤池1相连通，从而使得位于前面的人工湿地滤池1中的污水进入到后面的人工湿地滤池1中。此外，为了增加水流量，还可以在每个脉冲曝气湿地滤池中多设置一些穿孔过水管11，具体数量，在此不进行限定。
46.于本实施例中，进水管路2中设有废石膏，通过废石膏可以用来提高除磷效果。
47.于本实施例中，人工湿地滤池1的材料为钢筋混凝土，对于农村环境来说，这种材质方便获得，并且结构坚固，因此能够广泛适用于农村之中。为了方便脉冲曝气干管9的固定，可以在建造人工湿地滤池1过程中，将脉冲曝气干管9与之一起浇筑成型，避免后期再对
脉冲曝气干管9进行单独的固定，省时省力。
48.本实施例中还提供了一种脉冲曝气湿地滤池处理农村污水的方法，包括以下步骤：
49.a、脉冲曝气湿地滤池的构建，采用自然进水挂膜的方式构建人工湿地生物处理系统，同时对脉冲曝气系统进行优化；
50.b、农村污水的治理，将农村污水流入脉冲曝气湿地滤池系统中，进行农村污水的处理。
51.实际应用效果：
52.在四川轻化工大学第三实验楼污水处理站的应用中，原污水设计进水水质cod290mg/l，bod160mg/l，nh
3-n31mg/l，tn39mg/l，tp4.1mg/l，水力停留时间为10h的情况下，处理后出水水质为：cod45mg/l，bod8.5mg/l，nh
3-n3.5mg/l，tn10mg/l，tp0.4mg/l。处理效果良好，出水水质达到国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)的一级a标准。
53.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。