CN103708624A - 人工湿地系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人工湿地系统，具有供氧充足、出水水质稳定的特点。本发明的人工湿地系统，包括前置的浅流处理单元和与浅流处理单元串接的潜流处理单元；所述浅流处理单元内设有进水管和浅流池，浅流池内设有水生植物和填料，浅流池的深度不超过0.1m；所述潜流处理单元包括潜流池，潜流池内设有水生植物、填料层和多根分散布置的复氧通气管，复氧通气管竖向贯穿填料层，复氧通气管上分层设有多个开孔。通过设置较浅的浅流处理单元和复氧通气管，本发明解决了现有技术存在的供氧不足、净化效率低下的缺点，使人工湿地系统能够高效稳定的运行。

Description

人工湿地系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种人工湿地系统。

背景技术

人工湿地是一种生活污水处理技术，其原理为利用土壤、栽培的水生植物和填料上附着的微生物所构成的生态系统吸收和分解生活污水中的有机碳污染物和含有氮、磷的营养型污染物。它具有处理效果好、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低等特点，被广泛应用于土地资源相对丰富的地区处理生活污水，保护生态环境。

人工湿地系统主要由湿地生态系统和输配水系统构成。其中湿地生态系统一般由生物载体填料和生物载体填料上培植的水生植物和附着微生物构成；输配水系统决定着人工湿地系统的运行方式，负责向湿地生态系统中输运污水。污水中含碳、氮、磷等元素的有机污染物会作为湿地生态系统中植物和微生物代谢生长的营养物被吸收或降解；湿地生态系统运行所需的氧也是通过输配水系统输运到植物根系和生物载体表面。

现有的人工湿地系统主要采用湿地表面漫流或管渠等方式配水，其表层水深度一般在0.5m以上，生物填料的淹没水深较大；因此其运输有机物和氧的路径较为紊乱，效率较为低下，容易导致供氧不足，从而导致人工湿地系统运行的稳定性较差，出水水质浓度变化较大，很多情况下达不到排放标准。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够克服湿地生态系统中供氧不足的缺陷、稳定维持湿地生态系统活性和可靠性的人工湿地系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：人工湿地系统，包括前置的浅流处理单元和与浅流处理单元串接的潜流处理单元；

所述浅流处理单元内设有进水管和浅流池，浅流池内设有水生植物和浅流填料层，浅流池的深度不超过0.1m；

所述潜流处理单元包括潜流池，潜流池内设有水生植物、潜流填料层和多根分散布置的复氧通气管，复氧通气管竖向贯穿填料层，复氧通气管上分层设有多个开孔。

进一步的，所述浅流池内设有至少一个由浅流池前端延伸至浅流池后端的导流埂，导流埂的高度大于浅流池的深度，进水管与浅流池之间通过浅流配水管连通，浅流配水管在浅流池内由导流埂所划分出的各区域中均设有出水口；

所述浅流处理单元和潜流处理单元之间设有集水槽；

所述潜流池内设有多根与集水槽连通的潜流配水管，潜流配水管上均匀布置有多个滴水头，滴水头与填料层连通。

进一步的，所述浅流处理单元和集水槽之间设有卵石滤层。

进一步的，所述浅流池和潜流池的池壁和底部设有防渗土工布。

本发明的有益效果是：通过将浅流处理单元内的浅流池深度设置地较浅，提高了空气中氧向湿地系统自然输送的效率和可靠性；

通过在潜流处理单元设置多根贯穿填料层的复氧通气管，满足了潜流填料层下部深处的复氧需求，确保了潜流处理单元全部水体淹没范围内的污水中均含有足够的溶解氧浓度，保证了湿地生态系统运行的稳定性。

附图说明

图1是本发明的俯视结构示意图；

图2是图1中A-A剖面的示意图；

图3是图1中B-B剖面的示意图；

图中所示：1-浅流处理单元，11-进水管，12-浅流池，13-浅流填料层，14-导流埂，15-浅流配水管，2-潜流处理单元，21-潜流池，22-潜流填料层，23-复氧通气管，24-潜流配水管，25-滴水头，3-水生植物，4-集水槽，5-卵石滤层，6-防渗土工布。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图3所示，本发明的人工湿地系统，包括前置的浅流处理单元1和与浅流处理单元1串接的潜流处理单元2；所述浅流处理单元1内设有进水管11和浅流池12，浅流池12内设有水生植物3和浅流填料层13，浅流池12的深度不超过0.1m；所述潜流处理单元2包括潜流池21，潜流池21内设有水生植物3、潜流填料层22和多根分散布置的复氧通气管23，复氧通气管23竖向贯穿潜流填料层22，复氧通气管23上分层设有多个开孔。

前置的浅流处理单元1的设计目的在于去除入流污水中的大部分悬浮态污染物和溶解性污染物，其深度控制在0.1m以内，以保证整个水深范围的复氧和光线可穿透至水底，使通过水面扩散输入的氧和通过附着藻类光合作用产生的氧让整个水深范围溶解氧浓度保持在3mg/l以上。在含氧量充足的情况下，水生植物3根系和浅流填料层13上的微生物能够有效地截留、吸收和降解污水中的绝大部分有机污染物。

潜流处理单元2中潜流池21和潜流填料层22的设计深度一般较深，使进入潜流处理单元的污水在潜流填料层22内部流动，以充分利用水生植物3的根系、潜流填料层22上的生物膜以及潜流填料层22的截留作用将污水中的低浓度污染物彻底清除。在潜流处理单元2设置的具有多排开孔的复氧通气管23竖向贯穿潜流填料层22，满足了潜流填料层22下部不同深度复氧需求，使潜流处理单元2全部水体范围内均含有足够的溶解氧，确保了潜流处理单元2中生态系统运行的稳定性。

为了进一步提高人工湿地系统运行的稳定性和可靠性，作为优选，所述浅流池12内设有至少一个由浅流池12前端延伸至浅流池12后端的导流埂14，导流埂14的高度大于浅流池12的深度，进水管11与浅流池12之间通过浅流配水管15连通，浅流配水管15在浅流池12内由导流埂14所划分出的各区域中均设有出水口；所述浅流处理单元1和潜流处理单元2之间设有集水槽4；所述潜流池21内设有多根与集水槽4连通的潜流配水管24，潜流配水管24上均匀布置有多个滴水头25，滴水头25与潜流填料层22连通。

所述浅流池12前端为浅流池12的进水端，浅流池12后端为浅流池12的出水端。导流埂14会将潜流池12划分为多个区域，浅流配水管15向各个区域内分别输入污水，导流埂14可以有效组织各区域内的水流流型，防止潜流池12中出现死水区或水流短流的现象。从浅流处理单元1流出的污水进入集水槽4，然后通过集水槽4流入潜流配水管24，最后由滴水头25均匀配输至潜流处理单元中2的潜流填料层22各处；这样配水方式可以避免潜流处理单元2出现死水区，还能够充分地利用整个潜流填料层22以达到最达到其最大净化效率。

如图2所示，为了降低潜流配水管24和潜流填料层22的堵塞风险，作为优选，所述浅流处理单元1和集水槽4之间设有卵石滤层5。卵石滤层5能够有效地截留浅流流处理单元1排出的污水中的悬浮污染物和植物叶茎等杂质，从而降低了潜流配水管24和潜流填料层22堵塞的风险，同时保证了潜流处理单元2在低负荷状态下运行并有利于潜流填料层22深部的复氧。

如图2和图3所示，作为优选，所述浅流池12和潜流池21的池壁和底部设有防渗土工布6。防渗土工布6能够有效地防止池内污水渗入下部土壤，对于防止的土壤层受到污水的损害能够起到重要作用。

实施例

在一个优选实施例中，浅流处理单元长16m，潜流处理单元长13.5m，浅流处理单元和潜流处理单元的宽均为12.6m。在浅流处理单元中，以均匀的间距设有4道导流埂，填料为直径5～10mm的卵石；卵石滤层为梯形状，由直径10～30mm卵石堆积而成；潜流处理单元中的填料层厚0.7m，选用直径2～8mm的砂卵石填料构成，各潜流配水管、潜流配水管上各滴水头和各复氧通气孔之间的间距均为1m。

以下表格为对该实施例进行污水处理检测所测得的数值：

由上表可以发现：人工湿地系统的出水水质十分稳定，TN类污染物去除率达60%以上，其余各类污染物去除率均达到了80%以上，达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A排放标准。

Claims (4)

1.人工湿地系统，其特征在于：包括前置的浅流处理单元（1）和与浅流处理单元（1）串接的潜流处理单元（2）；

所述浅流处理单元（1）内设有进水管（11）和浅流池（12），浅流池（12）内设有水生植物（3）和浅流填料层（13），浅流池（12）的深度不超过0.1m；

所述潜流处理单元（2）包括潜流池（21），潜流池（21）内设有水生植物（3）、潜流填料层（22）和多根分散布置的复氧通气管（23），复氧通气管（23）竖向贯穿潜流填料层（22），复氧通气管（23）上分层设有多个开孔。

2.如权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于：所述浅流池（12）内设有至少一个由浅流池（12）前端延伸至浅流池（12）后端的导流埂（14），导流埂（14）的高度大于浅流池（12）的深度，进水管（11）与浅流池（12）之间通过浅流配水管（15）连通，浅流配水管（15）在浅流池（12）内由导流埂（14）所划分出的各区域中均设有出水口；

所述浅流处理单元（1）和潜流处理单元（2）之间设有集水槽（4）；

所述潜流池（21）内设有多根与集水槽（4）连通的潜流配水管（24），潜流配水管（24）上均匀布置有多个滴水头（25），滴水头（25）与潜流填料层（22）连通。

3.如权利要求2所述的人工湿地系统，其特征在于：所述浅流处理单元（1）和集水槽（4）之间设有卵石滤层（5）。

4.如权利要求1、2或3所述的人工湿地系统，其特征在于：所述浅流池（12）和潜流池（21）的池壁和底部设有防渗土工布（6）。

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