CN114835333A - 一种自动增氧型人工湿地系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动增氧型人工湿地系统，所述装置包括：湿地床体；填料层，填充在所述湿地床体中；湿地植物层，种植在所述填料层上；和自动增氧装置，设置于所述填料层中，所述自动增氧装置包括：集水管组件、连通管组件、布水管组件和通气管组件，所述集水管组件位于所述填料层的下部，所述布水管组件位于所述填料层的上部，所述集水管组件通过所述连通管组件与所述布水管组件相连通；所述通气管组件一端与所述布水管组件相连通，另一端伸出所述湿地床体与大气相连通；且所述集水管组件与所述布水管组件上均设有多个小孔，多个所述小孔呈S型分布。该装置具有传氧能力高、硝化效果好、脱氮效能好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及污水生态净化技术领域，特别涉及一种自动增氧型人工湿地系统。
背景技术
我国的水环境存在两大主要问题，即水资源短缺和水污染严重。我国在工业污染及水污染的防控方面，已有数十年的努力，基本策略还是没有跳出末端处理的老套路，其费用效益是很低的，而且不符合可持续发展的战略。目前所研究的工艺都需要昂贵的设备为载体，所涉及的设备类型多样、成本投入大，运行费用高，动力消耗也大。此外，大多工艺都存在技术要求高、管理复杂难度大的缺陷。自1950年开始系统性研究以来，人工湿地研究日趋深入，也得到了广泛的应用。随着水体污染控制与治理重大项目的实施，我国人工湿地研究及应用得到了迅猛的发展，多地建成人工湿地系统，并且延伸出前端工艺与人工湿地组合技术，至今已经遍及全国。人工建造的湿地，其生态系统中的生物种类多种多样，并处于人为控制之下，综合处理污水的能力受到人工设计控制，处理能力较强。人工湿地污水处理系统是目前世界上低投资、低能耗、行之有效的处理与利用污水的系统工程，是在长期应用天然湿地净化功能基础上发展起来的资源化生态工程处理技术，脱氮除磷效果明显。
湿地环境对很多生物来说是一种严酷的逆境，最严酷的条件是湿地内部缺氧。缺氧条件下，生物不能进行正常的有氧呼吸，还原态的某些元素和有机物的浓度可达到有毒的水平，因此人工湿地系统供氧是否充足关系到湿地系统的正常运转。微生物的硝化和反硝化作用是人工湿地主要脱氮机理，其中，好氧硝化反应是人工湿地生物脱氮的主要限速步骤。因此，提高人工湿地内DO含量，是保证硝化反应的顺利进行，提高人工湿地脱氮效率的关键。传统潜流人工湿地研究表明，湿地植物根系泌氧的能力能够补充一定的DO，但由于根系泌氧能力有限，很难同时满足湿地内有机物降解和硝化作用对DO的需求。
综上可知，现有技术中的人工湿地存在水力停留时间长、占地面积大、植物及基质的传氧能力有限、硝化效果不好、脱氮效能较低及易堵塞等难题。
因此，有必要开发一种高效率、低投资、低运行费、低维持技术和低能耗的序批式自动增氧型人工湿地系统。
发明内容
本发明目的是提供一种自动增氧型人工湿地系统，具有传氧能力高、硝化效果好、脱氮效能好的优点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种自动增氧型人工湿地系统，所述装置包括：
湿地床体；
填料层，填充在所述湿地床体中；
湿地植物层，种植在所述填料层上；
和自动增氧装置，设置于所述填料层中，所述自动增氧装置包括：集水管组件、连通管组件、布水管组件和通气管组件，所述集水管组件位于所述填料层的下部，所述布水管组件位于所述填料层的上部，所述集水管组件通过所述连通管组件与所述布水管组件相连通；所述通气管组件一端与所述布水管组件相连通，另一端伸出所述湿地床体与大气相连通；且所述集水管组件与所述布水管组件上均设有多个小孔，多个所述小孔呈S型分布。
进一步地，所述集水管组件包括：
4根平行设置的集水管主管；
2根集水管端管，分别设置于所述集水管主管的两端、用于连通4根所述集水管主管；
中间管，设置于所述集水管主管的中部、用于连通4根所述集水管主管；
出水总管，设于所述集水管端管上。
进一步地，4根所述平行设置的集水管主管依次包括第一集水管主管、第二集水管主管、第三集水管主管和第四集水管主管，所述中间管包括第一中间管和第二中间管，所述第一中间管的两端分别与所述第一集水管主管、所述第二集水管主管相连通，所述第二中间管的两端分别与所述第三集水管主管、所述第四集水管主管相连通。
进一步地，所述布水管组件包括：
4根平行设置的布水管主管；
2根布水管端管，分别设置于所述集水管主管的两端、用于连通4根所述布水管主管；
进水总管，设于布水管端管上。
进一步地，4根所述平行设置的布水管主管依次包括第一布水管主管、第二布水管主管、第三布水管主管和第四布水管主管。
进一步地，所述连通管组件由第一连通管、第二连通管、第三连通管、第四连通管、第五连通管和第六连通管组成；
所述第一连通管、所述第二连通管用于连通所述第一集水管主管和所述第一布水管主管；
所述第三连通管用于连通所述第二集水管主管和所述第二布水管主管；
所述第四连通管用于连通所述第三集水管主管和所述第三布水管主管；
所述第五连通管、所述第六连通管用于连通所述第四集水管主管和所述第四布水管主管。
进一步地，所述通气管组件包括：
第一通气管，设于所述第一布水管主管上，与所述第一布水管主管相连通；
第二通气管和第三通气管，均设于所述第二布水管主管上，均与所述第二布水管主管相连通；
第四通气管和第五通气管，均设于所述第三布水管主管上，均与所述第三布水管主管相连通；
和第六通气管，设于所述第四布水管主管上，与所述第四布水管主管相连通。
进一步地，所述第一通气管、第二通气管、第三通气管、第四通气管、第五通气管和第六通气管均呈L型，且用于与大气相连通的一端水平设置。
进一步地，所述填料层包括从下到上依次设置的卵石层、煤渣层、陶粒层和黄沙层。
进一步地，所述湿地植物层包括美人蕉，所述美人蕉种植于所述黄沙层上。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供一种自动增氧型人工湿地系统，本发明通过放置在人工湿地中的双层通气管增加湿地内部氧气，通气管底部按S型的排列方式钻有系列通气小孔，与通气管相连的上层立管与大气相通。该装置，一方面增加管路中污水与空气的接触，增强大气的复氧作用；另一方面，当采用间歇瞬时进水、周期出水的运行方式时，系统出水快速排干时有利于空气通过自动增氧装置被抽吸进入填料层内部，从而实现自动增氧。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种自动增氧型人工湿地系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种自动增氧型人工湿地系统的布水管的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种自动增氧型人工湿地系统的集水管的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种自动增氧型人工湿地系统的自动增氧装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种自动增氧型人工湿地系统中的集水管组件的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种自动增氧型人工湿地系统中的布水管组件和通气管组件的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种自动增氧型人工湿地系统的制备过程；其中图7(A)为一种具体实施方式中的自动增氧型人工湿地系统的自动增氧装置的结构示意图；图7(B)为添加了填料层的结构；图7(C)为种植了湿地植物层后的结构；
图8为第一运行周期SS、COD、TP去除率变化；
图9为第二运行周期SS、COD、TP、TN去除率变化；
图10为第三运行周期SS、COD、TP、TN去除率变化；
图11为第四运行周期SS、COD、TP、TN去除率变化；
图12为第五运行周期SS、COD、TP、TN去除率变化；
图8-图12中条形图下方“1”即为对比例1，“2”即为对比例2；“3”即为实施例1；
图中附图标记为：1-湿地床体；
2-填料层；21-卵石层；22-煤渣层；23-陶粒层；24-黄沙层；
3-湿地植物层；
4-自动增氧装置；
41-集水管组件；411-集水管主管；4111-第一集水管主管；4112-第二集水管主管；4113-第三集水管主管；4114-第四集水管主管；412-集水管端管；413-中间管；4131-第一中间管；4132-第二中间管；414-集水管小孔；415-出水总管；
42-连通管组件；421-第一连通管；422-第二连通管；423-第三连通管；424-第四连通管；425-第五连通管；426-第六连通管；
43-布水管组件；431-布水管主管；4311-第一布水管主管；4312-第二布水管主管；4313-第三布水管主管；4314-第四布水管主管；432-布水管端管；433-布水管小孔；434-进水总管；
44-通气管组件；441-第一通气管；442-第二通气管；443-第三通气管；444-第四通气管；445-第四通气管；446-第六通气管。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买获得或者可通过现有方法获得。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本发明实施例提供一种自动增氧型人工湿地系统，如图1-图4所示，所述装置包括：
湿地床体1；
填料层2，填充在所述湿地床体1中；
湿地植物层3，种植在所述填料层2上；
和自动增氧装置4，设置于所述填料层2中，所述自动增氧装置4包括：集水管组件41、连通管组件42、布水管组件43和通气管组件44，所述集水管组件41位于所述填料层2的下部，所述布水管组件43位于所述填料层2的上部，所述集水管组件41通过所述连通管组件42与所述布水管组件43相连通；所述通气管组件44一端与所述布水管组件43相连通，另一端伸出所述湿地床体1与大气相连通；且所述集水管组件41与所述布水管组件43上均设有多个小孔，多个所述小孔呈S型分布。
本发明实施例提供一种自动增氧型人工湿地系统的工作原理为空气由通气管组件44进入连通管组件42中，并通过布水管组件43上设置的S型分布的小孔，从而进入填料层2中而溶解于人工湿地的水体中，增加水体的溶解氧，通气组件44顶部接有一个弯头，以免杂物(颗粒、粉尘、枝叶等)掉落进入通气装置，造成装置通气不畅，进而影响自动增氧的效果。本发明的设计可以增加管路中污水与空气的接触，增强大气的复氧作用；通过布水管组件43和集水管组件41中并通过其上设置的S型分布的小孔进出水，将人工湿地的水体排空时，空气能更好地进入人工湿地。
本发明实施例提供一种自动增氧型人工湿地系统的工作流程为系统采用间歇瞬时进水、周期出水的运行方式。启动开始前，向湿地内投加少量活性污泥。启动后，进水通过布水管组件43布水，水体流经填料层2，填料通过吸附、吸收、过滤、离子交换、络合反应等物理化学作用去除污水中的污染物质，同时人工湿地中种植的植物吸收污水中的有机物维持自身的生长，空气通过通气管组件44进入连通管组件42中，并通过布水管组件43上设置的S型分布的小孔增加水体的溶解氧，该过程无需耗电，最后通过集水管组件41中并通过其上设置的S型分布的小孔出水，将人工湿地的水体排出系统(在重力作用下通过S型分布的小孔可以快速排干水)。排空时，采用快速排干的方式，有利于空气通过自动增氧装置被抽吸进入填料层内部，从而实现自动增氧。
参考图4和图5，所述集水管组件41包括：
4根平行设置的集水管主管411；
2根集水管端管412，分别设置于所述集水管主管411的两端、用于连通4根所述集水管主管411；
中间管413，设置于所述集水管主管411的中部、用于连通4根所述集水管主管411；
集水管端管412上连通有出水总管415，所述出水总管415上设有用于放水的水龙头(或水阀)；
作为具体的实施方式，4根所述平行设置的集水管主管411依次包括第一集水管主管4111、第二集水管主管4112、第三集水管主管4113和第四集水管主管4114，所述中间管413包括第一中间管4131和第二中间管4132，所述第一中间管4131的两端分别与所述第一集水管主管4111、所述第二集水管主管4112相连通，所述第二中间管4132的两端分别与所述第三集水管主管4113、所述第四集水管4114主管相连通。
如图2所示，4根所述平行设置的集水管主管411上均设有多个呈S型分布的集水管小孔414。作为一种具体的实施方式，4根所述平行设置的集水管主管411的直径D1均为20mm，每个所述集水管小孔414的直径D2为2mm，每个所述集水管主管411上设有多个集水管小孔414，多个集水管小孔414呈S型分布，每个所述集水管主管411中相邻两个集水管小孔414的水平距离L1为60mm。在其他实施方式中，所述直径D1、D2和L1可根据需要进行调整。
所述集水管组件41采用上述布设方式有利于系统快速排水，所述集水管组件41的作用为将人工湿地内部的水体排出系统，为空气被抽吸进入人工湿地内部提供动力。
参考图4和图6，所述布水管组件43包括：
4根平行设置的布水管主管431；
2根布水管端管432，分别设置于所述集水管主管431的两端、用于连通4根所述布水管主管；
布水管端管432上连通有进水总管434，所述进水总管上设有用于进水的水龙头(或水阀)；
作为优选的实施方式，4根所述平行设置的布水管主管431依次包括第一布水管主管4311、第二布水管主管4312、第三布水管主管4313和第四布水管主管4314。
如图3所示，所述布水管组件43上设有多个呈S型分布的布水管小孔433。作为一种具体的实施方式，4根所述平行设置的布水管主管431的直径D3均为25mm，每个所述布水管小孔433的直径D4为6mm，每个所述布水管主管431上设有多个布水管小孔433，多个布水管小孔433呈S型分布，每个布水管主管431中相邻两个布水管小孔433的水平距离L2为30mm。在其他实施方式中，所述直径D3、D4和L2可根据需要进行调整。
所述布水管组件43采用上述布设方式有利于进行人工湿地均匀布水，所述布水管组件43的作用为采用垂直下行流的布水方式进水。
作为优选的实施方式，参考图4和图6，所述连通管组件42由第一连通管421、第二连通管422、第三连通管423、第四连通管424、第五连通管425和第六连通管426组成；
所述第一连通管421、所述第二连通管422用于连通所述第一集水管主管4111和所述第一布水管主管4311；
所述第三连通管423用于连通所述第二集水管主管4112和所述第二布水管主管4312；
所述第四连通管424用于连通所述第三集水管主管4113和所述第三布水管主管4313；
所述第五连通管425、所述第六连通管426用于连通所述第四集水管主管4114和所述第四布水管主管4314。
通过上述方式，所述连通管组件42与所述通气管组件44相连通，从而有利于增加管路中污水与空气的接触，增强大气的复氧作用。
作为优选的实施方式，参考图4，所述通气管组件44包括：
第一通气管441，设于所述第一布水管主管4311上，与所述第一布水管主管4311相连通；
第二通气管442和第三通气管443，均设于所述第二布水管主管4312上，均与所述第二布水管主管4312相连通；
第四通气管444和第五通气管445，均设于所述第三布水管主管4313上，均与所述第三布水管主管4313相连通；
和第六通气管446，设于所述第四布水管主管444上，与所述第四布水管主管444相连通。
作为优选的实施方式，参考图4，所述第一通气管441、第二通气管442、第三通气管443、第四通气管444、第五通气管445和第六通气管446均呈L型，包括用于与大气相连通的一端和用于与布水管相连通的另一端；且用于与大气相连通的一端水平设置且伸出水面。这样设置有利于避免杂物(颗粒、粉尘、枝叶等)掉落进入通气装置，造成装置通气不畅或堵塞，进而影响自动增氧的效果。
作为优选的实施方式，所述填料层2包括从下到上依次设置的卵石层21、煤渣层22、陶粒层23和黄沙层24。
所述集水管组件41设置于所述卵石层21中，所述布水管组件43设于所述黄沙层24中；这样设置有利于系统快速进出水，且布水孔与集水孔分布在管道下方，避免上方悬浮物等堵塞孔口。
作为优选的实施方式，所述湿地植物层3包括美人蕉，所述美人蕉种植于所述黄沙层24上。
下面将结合实施例及实验数据对本申请的一种自动增氧型人工湿地系统进行详细说明。
实施例1
本发明提供了一种自动增氧型人工湿地系统，所述装置包括：
湿地床体1，尺寸为60cm×40cm×39cm；
填料层2，填充在所述湿地床体1中；包括从下到上依次设置的卵石层21、煤渣层22、陶粒层23和黄沙层24；
湿地植物层3(美人蕉)，种植在所述填料层2的黄沙层24上，种植密度为25株/m2；
和自动增氧装置4，设置于所述填料层2中，所述自动增氧装置4包括：集水管组件41、连通管组件42、布水管组件43和通气管组件44，所述集水管组件41位于所述填料层2的下部，所述布水管组件43位于所述填料层2的上部，所述集水管组件41通过所述连通管组件42与所述布水管组件43相连通；所述通气管组件44一端与所述布水管组件43相连通，另一端伸出所述湿地床体1与大气相连通；且所述集水管组件41与所述布水管组件43上均设有多个小孔，多个所述小孔呈S型分布，穿孔率为10.7％。
所述集水管组件41包括：
4根平行设置的集水管主管411；
2根集水管端管412，分别设置于所述集水管主管411的两端、用于连通4根所述集水管主管411；
中间管413，设置于所述集水管主管411的中部、用于连通4根所述集水管主管411。
作为具体的实施方式，4根所述平行设置的集水管主管411依次包括第一集水管主管4111、第二集水管主管4112、第三集水管主管4113和第四集水管主管4114，所述中间管413包括第一中间管4131和第二中间管4132，所述第一中间管4131的两端分别与所述第一集水管主管4111、所述第二集水管主管4112相连通，所述第二中间管4132的两端分别与所述第三集水管主管4113、所述第四集水管4114主管相连通。
所述布水管组件43包括：
4根平行设置的布水管主管431；
2根布水管端管432，分别设置于所述集水管主管431的两端、用于连通4根所述布水管主管。
对比例1
该对比例中，为完全空白系统，即整理箱内不设任何填料，不栽培植物。
对比例2
该对比例中，不含自动增氧装置4，其他均同实施例1。该对比例为垂直下行流生活污水处理器系统。
实验例1
分别检测实施例1、对比例2和对比例1的装置的自动增氧效果，具体如下：
一、实验方法
人工湿地采用间歇进水(生活污水)，周期出水的运行方式启动。启动开始前，向处理器内投加少量活性污泥(取自曝气池，0.5L)，在整个启动过程中，系统运行良好。填料有完好的挂膜过程，填料上生物膜呈现由红褐色斑点——块状——膜状的变化。运行45d后，两种处理器内的填料都覆盖有一层均匀而致密的菌膜，褐色膜状。膜上动物种类与数量较多，优势动物种群有钟虫、轮虫和环节动物等。
试验水温8～39℃，气温9～40℃，水质情况如下表所示按间歇瞬时进水、反应沉淀、瞬时出水、待机闲休的方式运行进水后处理器水位高度为32cm，相应孔隙率约为55％，对应污水处理量约为42.4L。每周期设计进水时间t约为26h，对应理论流量约为0.453cm3/s。
表1-人工湿地系统进水水质指标
人工湿地系统上午8点进水，每次进水间隔时间为9天，即每次运行周期为9天。其中污水在反应器中的停留时间为7天，7天后排水，接下来的2天反应器进入停休阶段。按以上方式考察以下2个方面的运行效能：(1)排空闲休期为12h时，测试实施例1、对比例2和对比例1在不同停留时间下的SS、COD、TN和TP去除效率；(2)实施例1、对比例2和对比例1停留时间为42h时，测试排空闲休期分别为6h、12h和24h的SS、COD、TN和TP去除效率。
二、实验结果
监测了启动过程中停留时间分别为4d和7d的系统出水水质，主要指标为SS、COD、TP、TN的4d和7d去除率变化分别如图8-图12所示。
1、启动前期(第一、二运行周期)去除效果
由图8-图9可知，在第一、第二运行周期，对比例2、实施例1对SS、COD、TP、TN有较高的四天与七天去除率，对比例2、实施例1的去除率区别不大。SS、COD、TP、TN的四天平均去除率皆在91％、79％、89％和89％左右；SS、COD、TP、TN的七天平均去除率皆在94％、84％、89％和91％左右。此外七天去除率比四天去除率稍高。
出现以上情况的主要原因是：对比例2、实施例1较长的进水时间使得水流非常缓慢，流量只有0.453cm3/s，较低的流量导致较低的水力负荷(16.31cm/d)。因此大部分污染成分能通过截留、吸附、吸收、过滤、离子交换、络合反应等物理化学作用去除。由于启动初期，微生物还未挂膜，影响生物降解的一些因子如溶解氧、温度以及碳氮比等对污染物的去除作用不明显。故物理化学作用是启动前期污染物的主要去除机理，结果表现为对比例2、实施例1的去除效果差异极小。可能由于污染成分能在较短时间内完成物理化学作用，致使七天去除率比四天去除率偏高的差异不大。
2、启动中期(第三运行周期)去除效果
由图10可知，在第三运行周期是整个启动过程的一个转折点，主要表现为，该运行周期内，SS、COD、TN的四天和七天去除率都有较为明显的下降：SS的四天和七天去除率皆下降了5-6个百分点；COD的四天和七天去除率皆下降了8-10个百分点；TN的四天和七天去除率皆下降了4-6个百分点。而TP去除率下降不是很明显。
对于出现以上现象，可能的原因主要有：(1)经过第一、二运行周期，填料表面所吸附的物质达到一定的饱和，使填料对污染物的截留、吸附、吸收、过滤、离子交换、络合反应等物理化学作用达到一定的限度，此时填料还未挂膜或者挂膜还不充分，因此影响了去除效果；(2)在第三运行周期内，大棚温度比较高，最高气温达到38℃，而过高的温度不利于物理吸附的进行，甚至发生解吸过程。因此在第三运行期间较高的温度也可能影响了该阶段的去除效果；(3)植株到本次进水期间后期才开始出现明显的长势，因此，植物对污染物吸收与同化的贡献量较小。
3、启动后期(第四、五运行周期)去除效果
由图11可知，在第四运行周期内，对比例2、实施例1的SS、COD、TN四天和七天去除率都有较为明显的回升，TP的四天和七天去除率也有一定程度的提高；实施例1的SS、COD、TP、TN四天和七天去除率都比对比例2相应的去除率高一些。至此，可以认为污染物的生物去除机制已经开始发挥，填料已经挂膜，截留和吸附在填料表面的成分能通过自身代谢进行污染物的降解、吸收、同化等。同时植株的茁壮生长，也吸收同化了一部分物质。
由图12可知，在第五运行周期内，对比例2、实施例1的SS、COD、TN四天和七天去除率继续上升，并达到一个较高的去除率水平：(1)实施例1的SS四天去除率达91.8％，比对比例2高4.5个百分点；七天去除率达到92.7％。(2)实施例1的COD四天去除率达到82.4％，而对比例2相应去除率只有77.9％；七天后，COD去除率，实施例1为86.8％，对比例2为85.3％。(3)对于TN，实施例1源水在停留4天和7天后，TN去除率分别达到93.4％和94.3％；对应地，对比例2也能达到90.2％和94.3％。TP去除率上升不明显，但也达到了很高的去除率：停留4天与7天后，实施例1的TP去除率分别为91.6％和94.4％，相应地，对比例2去除率为90.7％和92.5％。至此，可以认为填料上的生物膜已经趋于成熟。
同时，通过对比例1、对比例2、实施例1的45天的间歇运行，对各系统出水水质的进行了监测分析，可以得出以下结论：
(1)经过45天的间歇运行方式，生活污水处理器内部基质生物膜基本稳定，生活污水处理器的启动基本完毕，处理器运行良好，植株有明显的长势。
(2)对比例1在整个运行过程中对SS、COD、TP、TN的去除率比较稳定，四天平均去除率分别为17.4％、11.8％、7.9％和8.1％；七天平均去除率分别为22.1％、15.8％、8.1％和10.2％。去除效果明显低于对比例2、实施例1。
(3)对比例2、实施例1在启动前期(第一、二运行周期)对SS、COD、TP、TN有较高的四天和七天去除率，对比例2、实施例1去除率差异不大。SS、COD、TP、TN的四天平均去除率皆在91％、79％、89％和89％左右；SS、COD、TP、TN的七天平均去除率皆在94％、84％、89％和91％左右。
(4)对比例2、实施例1在启动中期(第三运行周期)，SS、COD、TN的四天和起天去除率都有较为明显的下降，出现了去除率的“低谷”时期，但TP去除率变化不明显。
(5)对比例2、实施例1在启动后期(第四、五运行周期)，SS、COD、TN四天和七天去除率都有较为明显的回升，TP的四天和七天去除率也有一定程度的提高，SS、COD、TN、TP的四天和七天去除率达到了比较高的水平，但实施例1的去除效果要优于对比例2：实施例1对SS、COD、TN、TP的四天去除率分别达到91.8％、82.4％、93.4％和91.6％，分别比对比例2高4.5、4.5、3.2和0.9个百分点；实施例1对SS、COD、TN、TP的七天去除率分别达到92.7％、86.8％、94.3％和94.4％，比对比例2偏高。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述装置包括：
湿地床体；
填料层，填充在所述湿地床体中；
湿地植物层，种植在所述填料层上；
和自动增氧装置，设置于所述填料层中，所述自动增氧装置包括：集水管组件、连通管组件、布水管组件和通气管组件，所述集水管组件位于所述填料层的下部，所述布水管组件位于所述填料层的上部，所述集水管组件通过所述连通管组件与所述布水管组件相连通；所述通气管组件一端与所述布水管组件相连通，另一端伸出所述湿地床体与大气相连通；且所述集水管组件与所述布水管组件上均设有多个小孔，多个所述小孔呈S型分布。
2.根据权利要求1所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述集水管组件包括：
4根平行设置的集水管主管；
2根集水管端管，分别设置于所述集水管主管的两端、用于连通4根所述集水管主管；
中间管，设置于所述集水管主管的中部、用于连通4根所述集水管主管；
出水总管，设于所述集水管端管上。
3.根据权利要求2所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，4根所述平行设置的集水管主管依次包括第一集水管主管、第二集水管主管、第三集水管主管和第四集水管主管，所述中间管包括第一中间管和第二中间管，所述第一中间管的两端分别与所述第一集水管主管、所述第二集水管主管相连通，所述第二中间管的两端分别与所述第三集水管主管、所述第四集水管主管相连通。
4.根据权利要求3所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述布水管组件包括：
4根平行设置的布水管主管；
2根布水管端管，分别设置于所述集水管主管的两端、用于连通4根所述布水管主管；
进水总管，设于布水管端管上。
5.根据权利要求4所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，4根所述平行设置的布水管主管依次包括第一布水管主管、第二布水管主管、第三布水管主管和第四布水管主管。
6.根据权利要求5所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述连通管组件由第一连通管、第二连通管、第三连通管、第四连通管、第五连通管和第六连通管组成；
所述第一连通管、所述第二连通管用于连通所述第一集水管主管和所述第一布水管主管；
所述第三连通管用于连通所述第二集水管主管和所述第二布水管主管；
所述第四连通管用于连通所述第三集水管主管和所述第三布水管主管；
所述第五连通管、所述第六连通管用于连通所述第四集水管主管和所述第四布水管主管。
7.根据权利要求1所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述通气管组件包括：
第一通气管，设于所述第一布水管主管上，与所述第一布水管主管相连通；
第二通气管和第三通气管，均设于所述第二布水管主管上，均与所述第二布水管主管相连通；
第四通气管和第五通气管，均设于所述第三布水管主管上，均与所述第三布水管主管相连通；
和第六通气管，设于所述第四布水管主管上，与所述第四布水管主管相连通。
8.根据权利要求7所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述第一通气管、第二通气管、第三通气管、第四通气管、第五通气管和第六通气管均呈L型，且用于与大气相连通的一端水平设置。
9.根据权利要求1所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述填料层包括从下到上依次设置的卵石层、煤渣层、陶粒层和黄沙层。
10.根据权利要求9所述的一种自动增氧型人工湿地系统，其特征在于，所述湿地植物层包括美人蕉，所述美人蕉种植于所述黄沙层上。
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