CN104418433A - 高效复合流人工湿地污水处理方法 - Google Patents

高效复合流人工湿地污水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及污水处理方法，具体的说是一种高效复合流人工湿地污水处理方法。污水经预处理后从复合流人工湿地单元一端的配水渠通过配水系统向各复合流人工湿地单元进行布水，污水在复合流人工湿地单元内以水平和垂直复合流态流动，污水经复合流人工湿地单元净化后通过集水系统流入复合流人工湿地单元另一端的集水渠内。本发明提高人工湿地系统的处理效率，降低建设成本，满足中小型污水处理设施的实际工程建设、运行管理、景观等方面需求。

Description

高效复合流人工湿地污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理方法，具体的说是一种高效复合流人工湿地污水处理方法。
背景技术
人工湿地技术是近年来兴起的一种生态型污水处理技术，以低投资、出水水质好、抗冲击力强、操作简单、运行费用低等优势在我国逐渐受到重视。此外，通过合理的植物选择和景观设计可增加绿地面积，改善和美化生态环境，还能产出有一定收益的农产品来补充农村污水处理设施的人员与维护费用。这项技术适合我国城镇或者村镇技术经济水平，是城市、村镇污水处理的革新/替代技术之一。但是在北方地区寒冷的气候条件使得该项技术的应用受到一定的限制。
发明内容
针对上述问题，本发明目的在于提供一种高效复合流人工湿地污水处理方法。该方法提高人工湿地系统的处理效率，降低建设成本，满足中小型污水处理设施的实际工程建设、运行管理、景观等方面需求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高效复合流人工湿地污水处理方法，污水经预处理后从复合流人工湿地单元一端的配水渠通过配水系统向各复合流人工湿地单元进行布水，污水在复合流人工湿地单元内以水平和垂直复合流态流动，污水经复合流人工湿地单元净化后通过集水系统流入复合流人工湿地单元另一端的集水渠内。
所述集水系统包括设置于复合流人工湿地单元上部的导流孔和下部的集水管，所述导流孔和集水管均与集水渠连通，所述配水系统采用穿孔管的方式从复合流人工湿地单元一端布水，净化后的污水通过导流孔和/或集水管流入集水渠内。所述集水管位于集水渠内的部分设有不同高度的出水管。
所述复合流人工湿地单元包括湿地植物、湿地填料床层及防渗结构，其中湿地填料床层的上部种植湿地植物，所述湿地填料床层的底部设有防渗结构，污水与湿地填料床层的基质和湿地植物的根系进行作用，实现污水的净化。
所述湿地填料床层从上至下依次包括布水层、种植层、填料层、导淤层及防渗层，所述导淤层内设倒膜管，所述倒膜管与集水渠连通。所述倒膜管为丁字形结构。所述填料层自下而上依次为夯实粘土、HDPE防水土工膜、粗砂、卵石、粗砂及种植土。所述卵石为三层，各层卵石的直径自下而上依次为80-120mm、10-30mm、5-8mm。所述布水层是由于开启复合流人工湿地单元上部的导流孔，使污水以上升流态至种植层表面，形成湿地表面淹水状态。所述湿地植物为芦苇、茭白和香蒲。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明采用水平潜流与上升式复合垂直布水方式，水平潜流保证了人工湿地冬季的正常运行，上升式垂直流则充分利用了植物根系功能，同时水平潜流与上升式复合垂直布水方式能变换湿地内部的水力流态，在植物的不同生长季节进行交替使用，能够做到最大空间上利用湿地的效能。上升式垂直布水方式还能使得大部分悬浮物以及脱落的生物膜沉积在潜流湿地填料层底部导淤层，便于导膜清淤。
2.本发明实现了湿地系统的干湿交替运行，能有效的控制旱生杂草的生长，有利于水生植物的生长发育。
附图说明
图1为本发明中复合流人工湿地单元的结构示意图；
图2为图1的侧视图。
其中：1为集水渠，2为集水管，3为湿地植物，4为配水渠，5为倒膜管，6为配水系统，7为湿地填料床层，8为防渗结构，9为导流孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2所示，本发明是污水经预处理后从复合流人工湿地单元一端的配水渠4通过配水系统6向各复合流人工湿地单元进行布水，污水在复合流人工湿地单元内以水平和垂直复合流态流动，污水经复合流人工湿地单元净化后通过集水系统流入复合流人工湿地单元另一端的积水渠1内。
所述集水系统包括设置于复合流人工湿地单元上部的导流孔9和下部的集水管2，导流孔9和集水管2均与集水渠1连通。配水系统6采用穿孔管的方式从复合流人工湿地单元一端布水，净化后的污水通过导流孔9和/或集水管2流入集水渠1内。集水管2位于集水渠1内的部分设有不同高度的出水管，根据湿地需求控制不同高度的出水。
所述复合流人工湿地单元包括湿地植物3、湿地填料床层7及防渗结构8，其中湿地植物3种植于湿地填料床层7上，湿地填料床层7的底部设有防渗结构8。污水与湿地填料床层7的基质、湿地植物3的根系进行作用，实现污水的净化。所述湿地填料床层7从上至下依次包括布水层、种植层、填料层、导淤层及防渗层，所述导淤层内设倒膜管5，倒膜管5为丁字形、并与集水渠1连通。所述填料层自下而上依次为夯实粘土、HDPE(高密度聚乙烯)防水土工膜(700g/m2)、粗砂、卵石、粗砂及种植土，所述卵石为三层，各层卵石的直径自下而上依次为80-120mm、10-30mm、5-8mm，填料层的各层厚度视具体情况而定。所述布水层是由于启动复合流人工湿地单元上部的导流孔9，使污水以上升流态至种植层表面，形成湿地表面淹水状态。所述种植层中种植的植物为芦苇、茭白和香蒲。
复合流人工湿地单元内部设置的两套集水系统，即上部设置的导流孔9和下部设置的集水管2，可根据湿地不同时期的需求单独或联合使用。北方寒冷地区冬季可单独采用下部集水方式，使污水在湿地表面下流动，保证湿地低温时正常运行。
实施例
旅游景区生活及餐饮污水处理，工程主要建设内容有：格栅间、调节池、预处理系统、出水池、高效复合流湿地系统和污水收集系统，工程规模为1000m3/d。由于园内污水具有排放集中、餐饮废水污染物较高等特点。为保证出水水质、生态景观营建和回用水量的稳定，处理工艺采用预处理与高效复合流人工湿地的组合工艺。污水经预处理后，COD(化学需氧量)降至100mg/L以下，然后经人工湿地进行深度处理后COD达到50mg/L以下。
人工湿地共2700m2，共分三个分区，即香蒲区、芦苇区和茭白区，这三种水生植物具有极强的耐污及去污能力，种植密度25株/m2。各复合流人工湿地单元尺寸与结构基本一致，各复合流人工湿地单元四周240mm砖墙护围，单元深度1.2m，底部设适宜坡度。由DN150(即公称直径为150mm)配水干管将污水引入各复合流人工湿地单元，支干管上分别设蝶阀，布水方式为穿孔管向卵石层布水，出水是通过在底部集水区铺设的集水管2汇入集水渠1内。
运行时采用水平流与上升式垂直流相结合操作方式。开启上部导流孔9使水流迅速上升至湿地表面，使湿地系统呈现淹水状态，通过调节水位，有效控制杂草，让优先的高效植株的生长占优，有助于改善整体改观。下部采用水平潜流的运行方式，污水在湿地填料床层7内流动，一方面可以利用填料表面生长的生物膜对污染物的降解，丰富的植物根系及表面土层和填料的吸收过滤等作用，以及湿地植物3的收割而去除污染物，进一步提高处理效果和处理能力；另一方面由于水流在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响小，且卫生条件好，尤适于北方地区应用。
种植层中种植的植物通常选定为耐污能力较强的芦苇、茭白和香蒲，具体应结合实际工程当地情况来定。植物的收割时间选择在秋末初冬植物枯萎后，降低复合流人工湿地单元内的水位，待表土干燥后再进行收割，避免工人操作时破坏湿地土壤。

Claims (10)

1.一种高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：污水经预处理后从复合流人工湿地单元一端的配水渠(4)通过配水系统(6)向各复合流人工湿地单元进行布水，污水在复合流人工湿地单元内以水平和垂直复合流态流动，污水经复合流人工湿地单元净化后通过集水系统流入复合流人工湿地单元另一端的集水渠(1)内。
2.按权利要求1所述的高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：所述集水系统包括设置于复合流人工湿地单元上部的导流孔(9)和下部的集水管(2)，所述导流孔(9)和集水管(2)均与集水渠(1)连通，所述配水系统(6)采用穿孔管的方式从复合流人工湿地单元一端布水，净化后的污水通过导流孔(9)和/或集水管(2)流入集水渠(1)内。
3.按权利要求2所述的高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：所述集水管(2)位于集水渠(1)内的部分设有不同高度的出水管。
4.按权利要求2所述的高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：所述复合流人工湿地单元包括湿地植物(3)、湿地填料床层(7)及防渗结构(8)，其中湿地填料床层(7)的上部种植湿地植物(3)，所述湿地填料床层(7)的底部设有防渗结构(8)，污水与湿地填料床层(7)的基质和湿地植物(3)的根系进行作用，实现污水的净化。
5.按权利要求4所述的高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：所述湿地填料床层(7)从上至下依次包括布水层、种植层、填料层、导淤层及防渗层，所述导淤层内设倒膜管(5)，所述倒膜管(5)与集水渠(1)连通。
6.按权利要求5所述的高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：所述倒膜管(5)为丁字形结构。
7.按权利要求5所述的高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：所述填料层自下而上依次为夯实粘土、HDPE防水土工膜、粗砂、卵石、粗砂及种植土。
8.按权利要求7所述的高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：所述卵石为三层，各层卵石的直径自下而上依次为80-120mm、10-30mm、5-8mm。
9.按权利要求5所述的高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：所述布水层是由于开启复合流人工湿地单元上部的导流孔(9)，使污水以上升流态至种植层表面，形成湿地表面淹水状态。
10.按权利要求1所述的高效复合流人工湿地污水处理方法，其特征在于：所述湿地植物(3)为芦苇、茭白和香蒲。
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