CN113800723A - 一种仿生式湿地系统 - Google Patents

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孙孝平
唐伯平
陈露露
李豫婷
张华彬
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Abstract

本发明公开了一种仿生式湿地系统，包括进水系统、前处理系统、仿生湿地系统和出水系统，进水系统包括源水补充、进入格栅和前置塘，前处理系统包括沉淀池、纳米曝气池和悬浮池；仿生湿地系统包括防生湿地、一级潜流湿地、增氧曝气池和二级垂直湿地；出水系统包括集水池和出水端。采用了进水系统，进水系统内采用了过滤格栅，采用了仿生湿地、一级潜流湿地和二级垂直湿地，三种湿地的组合，实现受污染水体的彻底脱氮，提高污水处理中的氮磷除去除效果，去除水体中的COD、氨氮、总氮和总磷等污染物，净化水质，改善水生态环境，而且微生物菌类可以有效释放人工湿地填料吸附氨氮，延长人工湿地填料更换时间，提高人工湿地运行寿命。

Description

一种仿生式湿地系统
技术领域
本发明涉及湿地系统技术领域，具体为一种仿生式湿地系统。
背景技术
随着我国经济的快速发展，城市建设不断加快，无水无序化排放导致城市水环境遭到破坏，加之配套污水处理设施不完善，导致我国生态水环境进一步恶化，水体污染日益严重，其中水体富营养化和黑臭等水环境问题严重影响城市形象以及周边居民生活水平，制约着我国建设人与自然和谐共处的生态文明型社会。人工湿地作为一种环境友好型技术，具有运行费用低、维护简单、耐负荷冲击等优点，对我国水环境治理以及生态文明建设具有重要意义。
现有的湿地系统自我恢复性能差的问题，基质吸附饱和，污染物累计，发生堵塞，系统运行功能下降，出水不达标。因此需要一种仿生式湿地系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种仿生式湿地系统，以解决上述背景技术中提到现有的湿地系统自我恢复性能差的问题，基质吸附饱和，污染物累计，发生堵塞，系统运行功能下降，出水不达标的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种仿生式湿地系统，包括进水系统、前处理系统、仿生湿地系统和出水系统，所述的进水系统包括源水补充、进入格栅和前置塘，所述的前处理系统包括沉淀池、纳米曝气池和悬浮池；所述的仿生湿地系统包括防生湿地、一级潜流湿地、增氧曝气池和二级垂直湿地；所述的出水系统包括集水池和出水端。
优选的，所述的进水系统中的源水补充采用的是受污染的水体，进入格栅采用的是过滤格栅，并且过滤格栅内置在受污染的水体中，所述的受污染水体中的水通过水泵进入前置塘，随后前置塘中的水体通过水泵进入前处理系统的沉淀池中，所述的沉淀池对水体进行沉淀处理，沉淀可沉降颗粒，沉淀完成后进入纳米曝气池，所述的纳米曝气池与纳米曝气装置连接，水体经过纳米曝气池手进入悬浮滤池，所述的悬浮滤池对无法沉淀的悬浮物进行过滤，并且悬浮滤池通过水泵与防生湿地系统连接。
优选的，所述的仿生湿地系统内的仿生湿地，所述的仿生湿地与微生物菌类加投仓连接，通过微生物菌类加投仓将菌类生物加入到仿生湿地中，经过仿生湿地处理过的水进入一级潜流湿地，所述的一级水平潜流湿地去除进入的微污染水体中的藻类、悬浮物、BOD和部分氨氮，通过一级水平潜流湿地处理的水体进入增氧曝气池，增氧曝气池定时自动提水曝气，同时增强水体溶解氧，强化水体好氧微生物的作用，对COD、氨氮具有一定的去除作用，经过增氧曝气池的水体最后进入二级垂直湿地，所述的二级垂直流湿地去除进入的微污染水体中的氨氮、磷、COD等营养物质，水体最后进入出水系统的集水池中，最后通过集水池排水操作。
优选的，所述的沉淀池包括池体，池体的顶部左侧设置有进水管，进水管右侧设置有出水管，出水管下方设置有土壤层，土壤层下方设置有基质层，基石层下方设置有砾石层。
优选的，所述的纳米曝气装置在短时间内提高水体溶解氧，保障人工湿地系统进水的溶解氧水平，强化硝化细菌等好氧菌对氨氮、COD等污染物的去除作用。
优选的，所述的微生物菌类加投仓在人工湿地启动期向人工湿地系统投加经过筛选的微生物菌剂，可以加快仿生湿地中仿生水草和植物根系的挂膜速度，并加速潜流湿地微生物系统的构建，强化人工湿地水质净化效果。
优选的，所述的仿生湿地由水生植物、浮体和仿生水草组成，水生植物、仿生水草在吸附水体内的残余的悬浮物，并在表面逐渐形成微生物膜，从而降低悬浮物的浓度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该仿生式湿地系统，采用了进水系统，进水系统内采用了过滤格栅，对水体内大的杂物进行过滤，减少后续处理的复杂程度，采用了前处理系统，对水体进行初步的沉淀，去除可沉淀的杂物，有效的降低了人工湿地的堵塞风险，采用了仿生湿地、一级潜流湿地和二级垂直湿地，三种湿地的组合，实现受污染水体的彻底脱氮，提高污水处理中的氮磷除去除效果，去除水体中的COD、氨氮、总氮和总磷等污染物，净化水质，改善水生态环境，而且微生物菌类可以有效释放人工湿地填料吸附氨氮，延长人工湿地填料更换时间，提高人工湿地运行寿命。
附图说明
图1为本发明系统整体结构图；
图2为本发明沉淀池剖视结构图；
图3为本发明纳米曝气池连接图。
图中：1、池体；2、出水管；3、土壤层；4、基质层；5、砾石层；6、进水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种实施例：一种仿生式湿地系统，包括进水系统、前处理系统、仿生湿地系统和出水系统，进水系统包括源水补充、进入格栅和前置塘，前处理系统包括沉淀池、纳米曝气池和悬浮池；仿生湿地系统包括防生湿地、一级潜流湿地、增氧曝气池和二级垂直湿地；出水系统包括集水池和出水端。
进一步，所述的进水系统中的源水补充采用的是受污染的水体，进入格栅采用的是过滤格栅，并且过滤格栅内置在受污染的水体中，受污染水体中的水通过水泵进入前置塘，随后前置塘中的水体通过水泵进入前处理系统的沉淀池中，沉淀池对水体进行沉淀处理，沉淀可沉降颗粒，沉淀完成后进入纳米曝气池，纳米曝气池与纳米曝气装置连接，水体经过纳米曝气池手进入悬浮滤池，悬浮滤池对无法沉淀的悬浮物进行过滤，并且悬浮滤池通过水泵与防生湿地系统连接。
进一步，所述的仿生湿地系统内的仿生湿地，仿生湿地与微生物菌类加投仓连接，通过微生物菌类加投仓将菌类生物加入到仿生湿地中，经过仿生湿地处理过的水进入一级潜流湿地，一级水平潜流湿地去除进入的微污染水体中的藻类、悬浮物、BOD和部分氨氮，通过一级水平潜流湿地处理的水体进入增氧曝气池，增氧曝气池定时自动提水曝气，同时增强水体溶解氧，强化水体好氧微生物的作用，对COD、氨氮具有一定的去除作用，经过增氧曝气池的水体最后进入二级垂直湿地，二级垂直流湿地去除进入的微污染水体中的氨氮、磷、COD等营养物质，水体最后进入出水系统的集水池中，最后通过集水池排水操作。
进一步，所述的沉淀池包括池体1，池体1的顶部左侧设置有进水管6，进水管6右侧设置有出水管2，出水管2下方设置有土壤层3，土壤层3下方设置有基质层4，基石层下方设置有砾石层5。
进一步，所述的纳米曝气装置在短时间内提高水体溶解氧，保障人工湿地系统进水的溶解氧水平，强化硝化细菌等好氧菌对氨氮、COD等污染物的去除作用。
进一步，所述的微生物菌类加投仓在人工湿地启动期向人工湿地系统投加经过筛选的微生物菌剂，可以加快仿生湿地中仿生水草和植物根系的挂膜速度，并加速潜流湿地微生物系统的构建，强化人工湿地水质净化效果。
进一步，所述的仿生湿地由水生植物、浮体和仿生水草组成，水生植物、仿生水草在吸附水体内的残余的悬浮物，并在表面逐渐形成微生物膜，从而降低悬浮物的浓度。
本发明上述实施例所述的仿生式湿地系统，采用了进水系统、前处理系统、仿生湿地系统和出水系统，采用的进水系统内内的过滤格栅，对水体内大的杂物进行过滤，减少后续处理的复杂程度，利用前处理系统，对水体进行初步的沉淀，去除可沉淀的杂物，有效的降低了人工湿地的堵塞风险，仿生湿地系统采用了仿生湿地、一级潜流湿地和二级垂直湿地，三种湿地的组合，实现受污染水体的彻底脱氮，提高污水处理中的氮磷除去除效果，去除水体中的COD、氨氮、总氮和总磷等污染物，净化水质，改善水生态环境，而且微生物菌类可以有效释放人工湿地填料吸附氨氮，延长人工湿地填料更换时间，提高人工湿地运行寿命，解决了常规人工湿地负荷较低、复氧能力较弱等缺点。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种仿生式湿地系统，包括进水系统、前处理系统、仿生湿地系统和出水系统，其特征在于：所述的进水系统包括源水补充、进入格栅和前置塘，所述的前处理系统包括沉淀池、纳米曝气池和悬浮池；所述的仿生湿地系统包括防生湿地、一级潜流湿地、增氧曝气池和二级垂直湿地；所述的出水系统包括集水池和出水端。
2.根据权利要求1所述的一种仿生式湿地系统，其特征在于：所述的进水系统中的源水补充采用的是受污染的水体，进入格栅采用的是过滤格栅，并且过滤格栅内置在受污染的水体中，所述的受污染水体中的水通过水泵进入前置塘，随后前置塘中的水体通过水泵进入前处理系统的沉淀池中，所述的沉淀池对水体进行沉淀处理，沉淀可沉降颗粒，沉淀完成后进入纳米曝气池，所述的纳米曝气池与纳米曝气装置连接，水体经过纳米曝气池手进入悬浮滤池，所述的悬浮滤池对无法沉淀的悬浮物进行过滤，并且悬浮滤池通过水泵与防生湿地系统连接。
3.根据权利要求2所述的一种仿生式湿地系统，其特征在于：所述的仿生湿地系统内的仿生湿地，所述的仿生湿地与微生物菌类加投仓连接，通过微生物菌类加投仓将菌类生物加入到仿生湿地中，经过仿生湿地处理过的水进入一级潜流湿地，所述的一级水平潜流湿地去除进入的微污染水体中的藻类、悬浮物、BOD和部分氨氮，通过一级水平潜流湿地处理的水体进入增氧曝气池，增氧曝气池定时自动提水曝气，同时增强水体溶解氧，强化水体好氧微生物的作用，对COD、氨氮具有一定的去除作用，经过增氧曝气池的水体最后进入二级垂直湿地，所述的二级垂直流湿地去除进入的微污染水体中的氨氮、磷、COD等营养物质，水体最后进入出水系统的集水池中，最后通过集水池排水操作。
4.根据权利要求3所述的一种仿生式湿地系统，其特征在于：所述的沉淀池包括池体(1)，池体(1)的顶部左侧设置有进水管(6)，进水管(6)右侧设置有出水管(2)，出水管(2)下方设置有土壤层(3)，土壤层(3)下方设置有基质层(4)，基石层下方设置有砾石层(5)。
5.根据权利要求4所述的一种仿生式湿地系统，其特征在于：所述的纳米曝气装置在短时间内提高水体溶解氧，保障人工湿地系统进水的溶解氧水平，强化硝化细菌等好氧菌对氨氮、COD等污染物的去除作用。
6.根据权利要求5所述的一种仿生式湿地系统，其特征在于：所述的微生物菌类加投仓在人工湿地启动期向人工湿地系统投加经过筛选的微生物菌剂，可以加快仿生湿地中仿生水草和植物根系的挂膜速度，并加速潜流湿地微生物系统的构建，强化人工湿地水质净化效果。
7.根据权利要求6所述的一种仿生式湿地系统，其特征在于：所述的仿生湿地由水生植物、浮体和仿生水草组成，水生植物、仿生水草在吸附水体内的残余的悬浮物，并在表面逐渐形成微生物膜，从而降低悬浮物的浓度。
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