CN104445626A - 一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地，包括集水池，还包括由若干个垂直流人工湿地床体构成的长形垂直流人工湿地床体组，长形垂直流人工湿地床体组的两侧分别设置有进水渠和出水渠，进水渠通过布水管与各个垂直流人工湿地床体连通，各个垂直流人工湿地床体内均设置有与出水渠连通的出水收集管，集水池与进水渠连通，出水渠还与出水展示池连通。本发明专门针对狭长河道污水处理的人工湿地技术，可不占用河道周边土地，利用河道直接进行处理。依据河道现有地形设置人工湿地系统对污水中污染物进行去除，并搭配设置生态调节池和出水展示池兼以景观性。

Description

一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地
技术领域
本发明技术涉及狭长河道污水处理领域，具体涉及一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地。适用于狭长河道污水处理。
背景技术
人工湿地是从20世纪70年代在土地处理、稳定塘、生物滤池等污水处理技术基础上发展起来的一种新型污水处理技术，它主要是利用湿地植物、微生物及土壤（或填料）的综合作用去除污水中的污染物，具有构造简单、处理费用低、并且具有景观效果等优点，经过几十年的发展，该技术在处理生活污水、地表水、面源污染等方面得到了逐渐广泛的应用。
目前人工湿地在水处理中的应用越来越广，而河道中人工湿地的构建仍比较少见。河道人工湿地构建的目的就是处理河道河水或者处理后排入河道污水，当前有两种构建方式，一种是体外处理，另一种是体内处理。前者是在河道的周边地区进行人工湿地的建设，将污水排入这片湿地，经湿地处理之后再重新回到河道；后者是直接在河道进行人工湿地的建设，处理之后再汇入河道。目前第一种较为常见，且在工程应用中取得了较好的效果。
但在较为狭长的河道周围没有足够可供建设的土地，这就极大限制了第一种体外处理的人工湿地的建设及应用。且两种方式比较，第二种人工湿地更加接近于自然界中的湿地，方便管理，结构简单，成本也不高，还可以美化生态环境，让河道中的各种生物可以栖息。因此，如何在狭长河道内建造人工湿地对河道河水及排入河道的污水进行净化就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种适用于在狭长河道河床内建造的污水处理的人工湿地，其目的在于通过进/出水渠的变化调节河道内各湿地的水力负荷、水质负荷一致，并配置生态调节池与出水渠相连，搭配以景观性。由于河道过于狭长，潜流人工湿地的配水不易均匀，因而限制了各湿地床块对河道污水的水量和水质的净化效果，因而本装置设计了具有渐变宽度的进/出水渠的垂直流人工湿地系统，使进入每个湿地床体的水量及水质均保持一致，有利于整体河道内的污水净化。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地，包括集水池，还包括由若干个垂直流人工湿地床体构成的长形垂直流人工湿地床体组，长形垂直流人工湿地床体组的两侧分别设置有进水渠和出水渠，进水渠通过布水管与各个垂直流人工湿地床体连通，各个垂直流人工湿地床体内均设置有与出水渠连通的出水收集管，集水池与进水渠连通，出水渠还与生态调节池和出水展示池连通。
如上所述的集水池设置在长形垂直流人工湿地床体组的一端，出水展示池设置在长形垂直流人工湿地床体组的另一端。
如上所述的进水渠的宽度沿进水渠进水纵向流向逐步减小，所述的出水渠的宽度沿出水渠的出水纵向流向逐步增大。
如上所述的生态调节池内设置有生态调节池折流板。
如上所述的生态调节池插入设置在长形垂直流人工湿地床体组的中部和尾部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、填补国内空白，是针对狭长河道污水处理问题专门开发的一种处理系统及装置；
2、安装施工简单，依据需处理河道地形进行施工安装，土建工程量较少；
3、管理方便，无动力消耗，只需每年冬季收割植物。
4、系统景观性较强，在河道人工湿地中种植有挺水植物，生态调节池及出水展示池中种植浮水、沉水植物等，与河道周边景观形成统一系统。
5、处理效果好，出水水质指标可达地表水Ⅳ类标准，直接排入河道系统。
本发明是专门针对狭长河道污水处理的人工湿地技术，可不占用河道周边土地，利用河道直接进行处理。依据河道现有地形设置人工湿地系统对污水中污染物进行去除，并搭配设置生态调节池和出水展示池兼以景观性。
附图说明
图1为本发明的平面示意图。
图2为本发明的布水平面图。
图3为本发明的剖面示意图。
图中：1-集水池；2-进水渠；3-垂直流人工湿地床体；4-生态调节池；5-出水渠；6-出水展示池；7-生态调节池折流墙；8-出水展示池溢流墙；9-出水展示池溢流坝；10-布水主管（UPVC DN200～300mm）；11-布水支管（UPVC DN100～150mm）；12-出水收集管（UPVC DN200～300mm）；13-浮水植物；14-沉水植物；15-挺水植物；16-填料层。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
按照图1，适用于狭长河道污水处理的人工湿地处理系统只利用河道河床下挖（不影响河道正常行洪），包括集水池1、垂直流人工湿地床体3、生态调节池4和出水展示池6。集水池1进水进入多组垂直流人工湿地床体3后设置一个生态调节池4进行调节，再后续设置多组垂直流人工湿地床体3，在系统最末端设置出水展示池6对系统出水进行展示及景观美化。
河道污水处理系统不占用河道周边土地，全部构筑物均建在河道内部，将原有河床下挖后建设而成，仅占用少量原河床过水断面，可满足河道正常泄洪要求。
前端集水池1为沿河床下挖，池底末端进行硬化，保证集水池1内水力停留时间≥0.5h。
河道内垂直流人工湿地床体3为并联进水，进水渠2和出水渠5为渐变式宽度以保持各湿地床体的水力负荷和水质负荷均匀一致。进/出水渠各分布在河道两侧，进水渠渠宽沿水流方向变窄，出水渠5渠宽变化与进水渠2变化相反，保持进/出水渠内流速u≤0.2m/s。
垂直流人工湿地床体3布水采用布水管布水，布水主管10经进水渠2沿水流方向布置，布水支管11垂直水流方向。出水收集管12收集湿地出水后排入出水渠5。
填料层16选择为多种不同粒径级配填料，由上至下填料粒径由小变大，填料层总厚度不小于0.8m，粒径层数不小于三层。填料种类为低热值煤矸石、石灰石、沸石、多孔炭其中的一种或多种。
填料层16的实例一：填料层选择不同粒径天然石灰石（石灰石中CaCO3含量20%以上）分三层铺设，填料层总厚度为0.9m，石灰石粒径由上至下分别为8~12mm、15~25mm、30~60mm，三种粒径石灰石厚度均为0.3m；
填料层16的实例二：多种填料组合，填料层总厚度为0.9m，最上层为厚度0.3m、粒径8~12mm的沸石，中间层为厚度0.3m、粒径15~25mm的石灰石，底层为厚度0.3m、粒径30~60mm的石灰石。
进/出水渠及垂直流人工湿地床体3总体坡度与原河道坡度保持一致，进/出水渠内搭配水生植物，以沉水植物为主，浮水、挺水植物为辅。水生植物的选择应因地制宜，尽量选取适宜当地气候条件的植物种类。
浮水植物为睡莲或荇菜。
挺水植物为芦苇或菖蒲或鸢尾或美人蕉。
沉水植物为菹草或黄丝草或微齿眼子菜或黑藻或苦草或狐尾藻。
生态调节池4与湿地出水渠5相连，设置在多组人工湿地之后，其设定距离及面积不受约束，可根据河道地形灵活调整，但单个生态调节池的水力停留时间≥4.0h。
生态调节池4内设有1堵折流墙7，折流墙7与人工湿地3形成的渠道宽度略大于出水渠5的宽度，出水渠5内出水通过折流墙7折流进入生态调节池4，避免出水的短流。
垂直流人工湿地床体3构成的长形垂直流人工湿地床体组的尾部设置一座出水展示池6与出水渠5相连通，生态调节池4及出水展示池6内种植挺水植物、沉水植物及浮水植物，并搭配放养鱼类及底栖动物，构建完整的生态景观系统。
出水展示池6内设1堵溢流墙8，溢流墙8与垂直流人工湿地床体3形成的出水溢流渠道的宽度不设限制，但应大于系统最后一组人工湿地3的出水渠5的宽度，溢流墙8墙高与出水渠5的出水端出水水位相同，垂直流人工湿地床体3末端出水渠5出水通过溢流墙8溢流进入出水展示池6，避免出水的短流。出水展示池6出水通过溢流坝9溢流至下游河道，溢流坝9坝顶高程低于溢流墙8墙顶10cm左右，保证出水流向。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施案例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法替代，但并不会偏离本发明的精神或者超于所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地，包括集水池（1），其特征在于，还包括由若干个垂直流人工湿地床体（3）构成的长形垂直流人工湿地床体组，长形垂直流人工湿地床体组的两侧分别设置有进水渠（2）和出水渠（5），进水渠（2）通过布水管与各个垂直流人工湿地床体（3）连通，各个垂直流人工湿地床体（3）内均设置有与出水渠（5）连通的出水收集管（12），集水池（1）与进水渠（2）连通，出水渠（5）还与生态调节池（4）和出水展示池（6）连通。
2.根据权利要求1所述的一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地，其特征在于，所述的集水池（1）设置在长形垂直流人工湿地床体组的一端，出水展示池（6）设置在长形垂直流人工湿地床体组的另一端。
3.根据权利要求2所述的一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地，其特征在于，所述的进水渠（2）的宽度沿进水渠进水纵向流向逐步减小，所述的出水渠（5）的宽度沿出水渠的出水纵向流向逐步增大。
4.根据权利要求1所述的一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地，其特征在于，所述的生态调节池（4）内设置有生态调节池折流板（7）。
5.根据权利要求4所述的一种适用于狭长河道污水处理的人工湿地，其特征在于，所述的生态调节池（4）插入设置在长形垂直流人工湿地床体组的中部和尾部。
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