CN104817184A - 可反洗垂直流人工潜流湿地 - Google Patents

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张志扬
唐运平
庞维亮
田泽祥
程丹丹
邢国政
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Abstract

本发明公开了一种可反洗垂直流人工潜流湿地，包括自系统进水管至系统出水管依次设有的配水槽、潜流湿地区和出水槽，潜流湿地区的四周和底部为封闭防水结构，自潜流湿地区至出水槽设有连通的可旋转的出水管；潜流湿地区内填充的填料是自下而上铺设的大砾石和小碎石；潜流湿地区的底部在宽度方向每隔5m敷设一条穿孔管，穿孔管的一端位于潜流湿地区内靠近配水槽的一侧，穿孔管的另一端与可旋转的出水管一端连接；可旋转的出水管的另一端设有法兰可连接可移动式的反洗管线，反洗管线连接有反洗水泵和反洗鼓风机；配水槽位于系统进水管一侧的底部设有反洗排水管。本发明通过改变填料的填充方式和级配，增加反洗系统，来彻底改善人工潜流湿地的堵塞问题。

Description

可反洗垂直流人工潜流湿地
技术领域
本专利能够广泛的用于污水处理领域，尤其是污水深度处理领域。凡是利用人工湿地作为污水处理工艺单元的，均可采用该方法。
背景技术
人工湿地作为一种有效的污水处理技术，广泛应用于污水处理各个领域，包括常规二级处理及污水深度处理等，人工湿地内需要填充大量的生物填料，以维持较高浓度的微生物；同时，为强化湿地的脱氮除磷和灭菌效率，湿地内还需种植大量的水生植物。经人工强化后的湿地系统，污染物去除效率较高，出水水质良好。人工湿地技术主要是利用物理沉降作用、植物根系的阻截吸附作用、填料和植物的表面吸附与吸收作用和微生物的代谢作用等，对污水进行处理处置，可有效降低污水中的COD、N、P等污染物质。
然而，由于正常的生物膜老化、脱落，水生植物的死亡和更替等现象存在，以及运行不当造成的长期雍水现象，随着运行时间的延长，生物膜的老化和脱落现象明显，水生植物的死亡和更替现象出现，造成人工潜流湿地系统常存在轻微的或者严重的堵塞现象；为延长湿地系统的稳定运行时间，防止系统堵塞，为了达到良好的处理效果，通常采取的措施包括：(1)加强管理，避免不正常雍水现象的发生；定期对湿地系统死亡的水生植物进行割除和清理。(2)摒弃传统的土壤滤料，改为使用大粒径碎石、砾石等。采用上述措施虽然可以从一定程度上缓解人工潜流湿地的堵塞情况，延长系统的稳定运行时间。但是，仍不能彻底改善系统的堵塞问题，尤其针对已经造成的堵塞问题，则无法进行有效的修复。
本专利的主要任务是通过改变填料的填充方式和级配，增加反洗系统，来彻底改善人工潜流湿地的堵塞问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种可反洗垂直流人工潜流湿地，主要是通过改变填料的填充方式和级配，增加反洗系统，来彻底改善人工潜流湿地的堵塞问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种可反洗垂直流人工潜流湿地予以实现的提出的技术方案是：该可反洗垂直流人工潜流湿地包括系统进水管和系统出水管，自所述系统进水管至系统出水管依次设有配水槽、潜流湿地区和出水槽，所述潜流湿地区的四周和底部为封闭防水结构，自所述潜流湿地区至出水槽设有连通的可旋转的出水管；所述潜流湿地区内填充的填料是自下而上铺设的粒径为50～100mm、厚度为0.2m的砾石填料和粒径20～50mm、厚度为0.8m的碎石填料，所述填料中种植多种水生植物；所述潜流湿地区的底部、在所述潜流湿地区的宽度方向上每隔5m敷设一条穿孔管，所述穿孔管的走向与所述潜流湿地区的长度方向一致；所述可旋转的出水管的条数与所述穿孔管条数一致，所述穿孔管的一端位于潜流湿地区内靠近配水槽的一侧，所述穿孔管的另一端与一可旋转的出水管一端连接，所述可旋转的出水管的另一端设有可移动式的反洗管线，所述反洗管线连接有反洗水泵和反洗鼓风机；所述配水槽位于潜流湿地区一侧的顶部设有出水堰，所述配水槽位于系统进水管一侧的底部设有反洗排水管；所述系统进水管、系统出水管和反洗排水管上均分别设有控制阀门。
进一步讲，所述可旋转的出水管的位置包括：当系统正常进、出水时，该出水管的顶端低于设计水位0.1～0.2m；当系统需要放空时，将该出水管旋转至最低点；当系统停止进水、进行反洗时，将该出水管旋转至最高点。
所述穿孔管上的孔间距为0.1～0.15m。
本发明可反洗垂直流人工潜流湿地的进水采用重力流，进水通过配水槽3中的堰板配水后，跌落至潜流湿地区的填料顶部；污水自上而下、依靠重力作用，依次经过小碎石填料、大砾石填料；利用物理沉降作用，植物根系的阻截吸附作用，填料和植物的表面吸附与吸收作用、微生物的代谢作用等，污水得到净化；净化后的出水通过敷设在潜流湿地区底部的穿孔管并流经可旋转的出水管后从系统出水管流出湿地系统。当潜流湿地系统过流速度下降、有堵塞情况发生时，湿地系统停止进水，可旋转的出水管上接反洗水泵和反洗鼓风机，利用穿孔管布水、布气，反冲洗气、水自下而上对潜流湿地区进行反冲洗，反洗水通过设置的出水堰，排至湿地系统外。经过反冲洗后的人工湿地系统，即可恢复进水，正常运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的潜流湿地区内填充不同级配填料及在湿地区的底部设置穿孔管，该穿孔管兼做出水、收水管和反洗布水、布气管，通过增加反洗鼓风机和反洗水泵，可实现对湿地系统的反冲洗，修复堵塞的湿地系统，彻底改善人工潜流湿地的堵塞问题。
附图说明
图1是本发明可反洗垂直流人工潜流湿的工艺框图。
图中：
1-系统进水管      2-阀门井              3-配水槽          4、潜流湿地区
5-出水槽          6-可旋转出水管        7-系统出水管      8-反洗水泵
9-反洗鼓风机      10-可移动式反洗管线   11-反洗排水管
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
如图1所示，本发明一种可反洗垂直流人工潜流湿地，包括系统进水管1和系统出水管7，所述系统进水管1和系统出水管7上均分别设有控制阀门。自所述系统进水管1至系统出水管7依次设有配水槽3、潜流湿地区4和出水槽5，所述潜流湿地区4的四周和底部为封闭防水结构，自所述潜流湿地区4至出水槽5设有将两者连通的可旋转的出水管6，所述可旋转的出水管6可以根据需求旋转：当系统正常进、出水时，出水管6的顶端低于设计水位0.1～0.2m；系统需要放空时，将出水管6旋转至最低点；当系统停止进水、进行反洗时，将出水管6旋转至最高点。
所述潜流湿地区4内填充的填料是自下而上铺设的粒径为50～100mm、厚度为0.2m的大砾石填料和粒径20～50mm、厚度为0.8m的小碎石填料，所述填料中种植多种水生植物；
所述潜流湿地区4的底部、在所述潜流湿地区4的宽度方向上每隔5m敷设一条穿孔管12，所述穿孔管12上的孔间距为0.1～0.15m，所述穿孔管12的走向与所述潜流湿地区4的长度方向一致；所述可旋转的出水管6的条数与所述穿孔管12条数一致，所述穿孔管12的一端位于潜流湿地区4内靠近配水槽3的一侧，所述穿孔管12的另一端与一可旋转的出水管6一端连接，所述可旋转的出水管6的另一端设有法兰，可用来连接可移动式的反洗管线10，所述反洗管线10连接有反洗水泵8和反洗鼓风机9；所述配水槽3位于潜流湿地区4一侧的顶部设有出水堰，所述配水槽3位于系统进水管1一侧的底部设有反洗排水管11，所述反洗排水管11上设有控制阀门。
本发明可反洗垂直流人工潜流湿地正常处理时，待处理污水通过系统进水管1进入配水槽3，自配水槽3顶跌入潜流湿地区4，垂直流经小碎石填料、大砾石填料，然后通过潜流湿地区4底部的穿孔管12流经可旋转的出水管6进入出水槽5，净化后的出水最终通过系统出水管7排出湿地系统。
当湿地系统过流速度下降、有堵塞情况发生时，关闭系统进水管1上的控制阀门，开启反洗排水管11上的控制阀门，将可移动式的反洗管线10与可旋转的出水管6采用法兰连接起来，然后，先后连接并开启反洗水泵8和反洗鼓风机9，对湿地系统进行反洗，利用潜流湿地区4底部的穿孔管12布水、布气，反冲洗气、水自下而上对潜流湿地区4进行反冲洗，反洗水通过配水槽3处的出水堰，进入配水槽3，最终通过反洗排水管11排至湿地系统外。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (3)

1.一种可反洗垂直流人工潜流湿地，包括系统进水管(1)和系统出水管(7)，自所述系统进水管(1)至系统出水管(7)依次设有配水槽(3)、潜流湿地区(4)和出水槽(5)，所述潜流湿地区(4)的四周和底部为封闭防水结构，自所述潜流湿地区(4)至出水槽(5)设有连通的可旋转的出水管(6)；其特征在于：
所述潜流湿地区(4)内填充的填料是自下而上铺设的粒径为50～100mm、厚度为0.2m的砾石填料和粒径20～50mm、厚度为0.8m的碎石填料，所述填料中种植多种水生植物；
所述潜流湿地区(4)的底部、在所述潜流湿地区(4)的宽度方向上每隔5m敷设一条穿孔管(12)，所述穿孔管(12)的走向与所述潜流湿地区(4)的长度方向一致；
所述可旋转的出水管(6)的条数与所述穿孔管(12)条数一致，
所述穿孔管(12)的一端位于潜流湿地区(4)内靠近配水槽(3)的一侧，所述穿孔管(12)的另一端与一可旋转的出水管(6)一端连接，所述可旋转的出水管(6)的另一端设有可移动式的反洗管线(10)，所述反洗管线(10)连接有反洗水泵(8)和反洗鼓风机(9)；
所述配水槽(3)位于潜流湿地区(4)一侧的顶部设有出水堰，所述配水槽(3)位于系统进水管(1)一侧的底部设有反洗排水管(11)；
所述系统进水管(1)、系统出水管(7)和反洗排水管(11)上均分别设有控制阀门。
2.根据权利要求1所述可反洗垂直流人工潜流湿地，其特征在于，所述可旋转的出水管(6)的位置包括：当系统正常进、出水时，该出水管的顶端低于设计水位0.1～0.2m；当系统需要放空时，将该出水管旋转至最低点；当系统停止进水、进行反洗时，将该出水管旋转至最高点。
3.根据权利要求1所述可反洗垂直流人工潜流湿地，其特征在于，所述穿孔管(12)上的孔间距为0.1～0.15m。
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