CN204434362U - 一种人工湿地结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种人工湿地结构，该人工湿地结构为一池体，其内部和侧壁以及地面设置防渗层，结构顶层为砾石层，中层为多通道高效填料层，底层为粗碎石层。本实用新型为一种简单的人工湿地结构，结构简单，在砾石层上面种植植物，不容易滋生杂草，在下层具有粗的碎石层避免污水和污泥堵塞水流通道。本实用新型具有的特点是将人工湿地的多通道高效生物填料置于中层，里面微生物处于水体半饱和层，利用多通道高效生物填料的物理化学和生物综合技术即填料吸附作用和微生物的降解和絮凝作用有机结合有效提高人工湿地的污水处理效率。
Description
技术领域
本实用新型属于水体净化技术领域，具体的说，涉及一种人工湿地技术领域，目的在于提供一种能提高净化过滤效果的人工湿地结构。
背景技术
人工湿地是 20 世纪 70 年代发展起来的一种新型污水处理工艺，目前人工湿地已逐步应用于生活污水和工业废水的深度处理，是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，利用自然系统中的物理、化学和生物三重协同作用来实现污水的净化。其作用机理包括吸附、过滤、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分、养分吸收和各类动物等因素的作用。
常规的人工湿地，氮磷去除率高、运转维护方便、工程基建和运转费用低等优势，因而被广泛应用到生活污水处理、工业污水处理以、农业点源和面源污染以及水体富营养化问题处理。本发明主要将多通道高效生物填料应用在人工湿地系统中，增加微生物作用效果，同时由于微生物处于固定化状态，提高人工湿地整体的污水处理效果。
多通道高效生物填料是利用粉煤灰、火山岩、砾石粒料和工业废渣等物质作为微生物载体制成的。多通道高效生物填料具有耐久性、耐腐蚀性和稳定性，其独特的性能是其它材料不可替代的。该方法效果好、无二次污染。从社会效益上看多通道高效生物填料项目既能充分利用粉煤灰等工业废渣，减少环境污染、节能降耗、废为宝、保护土地资源。
多通道高效生物填料表面粗糙、疏松多孔的基质（如矿渣和火山岩等）可以还能为微生物提供较大的附着面积，为微生物附着、生长和降解有机污染物提供微环境空间。同时还能为微生物和植物生长提供微量元，利于湿地植物生长和形成大量生物膜，基质通过吸附污染物不仅可以降低出水浓度，还通过这种固定污染物的方式，提高污染物与微生物的接触时间，利于污染物被降解去除，多通道高效生物填料中存在吸附和生物降解的协同作用，微生物降解使得填料具有存在持续的吸附能力，随着运行时间的延长，截留比例将会下降，而微生物去除的比例将会上升。辅助其他治理手段能彻底根本改善湿地等水体的水质。
湿地中多孔径的多通道高效生物填料中含有的有机质较多的如砂土、粘土类基质，能够对悬浮物的截留和对污染物的吸附达到降低污染物出水浓度，通过表面吸附固定芳香族化合物污染物外，还可以通过分配作用获得更好的污染物去除效果。避免单纯的此类基质粒径小，会因湿地孔隙率过小而带来易引起堵塞及湿地复氧能力减弱的问题。
发明内容
一种人工湿地结构，其特征在于该人工湿地结构为一池体，其内部和侧壁以及地面设置防渗层，结构顶层为砾石层1，中层为多通道高效填料层2，底层为粗碎石层3。所述的砾石层上层由粒径为 3-6mm 的砾石铺设而成，由上自下砾石粒径逐渐加大，厚度为20-35cm；在砾石层上面种植植物。所述的中层多通道高效填料层的厚度为 30-50cm。所述的底层粗碎石层由粒径为60-80mm的粗碎石铺设而成，厚度为 30-50cm。
本实用新型更加详细的描述如下：
本发明所述的人工湿地结构，砾石层上层砾石层由粒径为 3-6mm 的砾石铺设而成由上自下砾石粒径逐渐加大。厚度为20-35cm；采用上述结构，该砾石层能防止污水、污泥和风雨的冲刷和吹袭，不会堵塞水管；砾石层，具有良好的通透性；该粒径大小的砾石能进一步防止砾石被液体带入碎石缝到达出水管处，防止堵塞水管。该厚度对污水和污泥的净化过滤及能及时排走，该厚度利于植物生长，且净化过滤和排水效果好。
中层多通道高效填料层的厚度为 30-50cm；多通道高效生物填料，它是由下述重量份数的原料粘合而成固定的多通道结构，主要成分包括以下内容：复合粘土(粘土：炉渣：矿渣：粉煤：沸石粉的重量分数比例为2：2：2：2：1) 3份；外加剂 0.05份；微生物粉状菌剂2份；复合砂石（砾石：火山岩：炉渣比例为1：1：1） 5份；硅酸盐2份。所述的粉状菌剂指的是：芽孢杆菌、副球菌、絮凝菌、光合菌组成的粉状菌剂；其中芽孢杆菌：副球菌：絮凝菌、光合菌的重量比为5：3：2：1（天津市环境保护科学研究院可以免费对外提供）；所述的复合粘土指的是由粘土与砂石、砾石、火山岩、炉渣、矿渣或粉煤组成。
所述粗碎石层由粒径为60-80mm的粗碎石铺设而成。厚度为 30-50cm。该粗碎石层结构粒径大的碎石，间隙大，通透性好，有利于净化水的曲线流动；而当粒径大小为 65mm 时通透性最好，且不影响对水体的净化过滤效果。
附图说明：
图1为人工湿地结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种人工湿地结构，该人工湿地结构为一池体，其内部和侧壁以及地面设置防渗层，结构顶层为砾石层1，中层为多通道高效填料层2，底层为粗碎石层3。所述的砾石层上层由粒径为 3-6mm 的砾石铺设而成，由上自下砾石粒径逐渐加大，厚度为20-35cm；在砾石层上面种植植物。所述的中层多通道高效填料层的厚度为 30-50cm。所述的底层粗碎石层由粒径为60-80mm的粗碎石铺设而成，厚度为 30-50cm。
实施例2
在湿地修复中，湿地结构有顶层砾石层1，中层多通道高效填料层2和底层粗碎石层3组成。多通道高效生物填料做为湿地基质，放置在湿地的中层部位。
某开发区人工湿地位于沿海地区，地表水的盐度接近海水盐度，高含盐湿地中工程的处理对象是该区污水处理厂的达标排水。某西区污水处理厂达标排放出水排入景观河道后，再由人工湿地实现对西区景观河道水质的离线净化。对湿地预处理设施后出水进行中式实验，设置了普通常规的潜流湿地和改造后以多通道高效生物填料做基质的湿地，实验后期还添加有机污染物苯酚。通过三个月实验对比发现出水水质明显好与对比值（见下表），在高含盐环境中苯酚的去除率比对比实验高20%：
通过PCR-DGGE验证，湿地系统中不同位置的基质样品DGGE 分离图谱。根据变性梯度凝胶电泳分离原理，PCR-DGGE 带谱中的每一条带代表一个可能的细菌类群或可操作分类单元。电泳条带数目越多说明生物多样性越丰富；条带信号越强，表示该种属的数量越多，从而确定湿地系统中微生物的数量和种类关系。
Claims (5)
1.一种人工湿地结构，其特征在于该人工湿地结构为一池体，其内部和侧壁以及地面设置防渗层，结构顶层为砾石层（1），中层为多通道高效填料层（2），底层为粗碎石层（3）。
2.根据权利要求1所述的人工湿地结构，其特征在于所述的砾石层（1）上层由粒径为 3-6mm 的砾石铺设而成，由上自下砾石粒径逐渐加大，厚度为20-35cm。
3.的厚度为 30-50cm。
4.根据权利要求 1 所述人工湿地结构，其特征在于所述的底层粗碎石层（3）由粒径为60-80mm的粗碎石铺设而成，厚度为 30-50cm。
5.根据权利要求 1 所述人工湿地结构，其特征在于在砾石层（1）上面种植植物（4）。
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