CN215975177U - 一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环境工程技术领域，具体涉及一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，包括沿水流方向依次连通的布水塘、双向垂直潜流湿地、一级表流湿地、湿地集水沟、复氧型湿地、一级水平潜流湿地、二级表流湿地、二级氧化塘、高负荷填料型湿地、三级表流湿地和植物景观塘；所述布水塘与污水处理厂尾水排出管连通，所述植物景观塘通过排水管道与河流连通，所述排水管道的排口处设有防洪拍门。本实用新型通过多级人工湿地处理有效地降低工业园污水厂尾水中的污染物浓度，改善流域居民的用水质量，恢复流域生态环境；并在植物景观塘与河流连通的排水管道的排口处设有防洪拍门，防止河流发生洪水灾害时倒灌入湿地系统内。

Description

一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统

技术领域

本实用新型属于环境工程技术领域，具体涉及一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统。

背景技术

随着工业化的快速发展，工业污水的大量排放，导致许多河流、湖泊水体都处于比较严重的污染状态，水资源紧缺和水环境污染问题日益突出。如何合理有效的对工业园污水厂尾水进行综合利用，已成为解决工业园水资源利用和水环境污染问题的关键。而工业园污水厂尾水中含有氨氮、有机物、盐分等，不能满足回用标准。因此，有必要设计一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，使工业园污水厂尾水变成清洁的水体，改善水环境，实现水资源综合利用。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，通过多级人工湿地处理有效地降低工业园污水厂尾水中的污染物浓度，改善流域居民的用水质量，恢复流域生态环境。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，包括沿水流方向依次连通的布水塘、双向垂直潜流湿地、一级表流湿地、湿地集水沟、复氧型湿地、一级水平潜流湿地、二级表流湿地、二级氧化塘、高负荷填料型湿地、三级表流湿地和植物景观塘；所述布水塘与污水处理厂尾水排出管连通，所述植物景观塘通过排水管道与河流连通，所述排水管道的排口处设有防洪拍门。

进一步地，所述布水塘的池体内设有两道穿孔墙，两道穿孔墙将池体内依次分为布水塘配水渠、布水塘进水渠和布水塘配水渠；所述穿孔墙的底部间隔设有若干穿孔，所述污水处理厂尾水排出管与所述布水塘进水渠连通，所述布水塘配水渠与所述双向垂直潜流湿地连通。

进一步地，所述双向垂直潜流湿地和所述高负荷填料型湿地的池体结构相同，均包括沿水流方向依次连通的配水渠、主体池、集水渠和出水渠；所述主体池内设有填料区，所述填料区自上至下依次分为配水层、主体层、过渡层和排水层；所述配水层设有布水渠，所述布水渠与所述配水渠连通；所述布水渠连接有若干布水管；所述排水层内设有集水管，所述集水管与所述集水渠连通，所述集水渠与所述出水渠连通；所述排水层内还设有管式曝气器。

更进一步地，所述配水层的厚度为0.2m，是由粒径为16~32mm的钙质碎石组成；所述主体层的厚度为0.5m，是由粒径为3~5mm的改性沸石组成；所述过渡层的厚度为0.2m，是由粒径为5~10mm的钙质碎石组成；所述排水层的厚度为0.3m，是由粒径为50~100mm的鹅卵石组成。

进一步地，所述一级表流湿地的池体、所述二级表流湿地和所述三级表流湿地的池体均包括沿水流方向依次连通的表流湿地连接渠、表流湿地配水渠和表流湿地主体区，所述二级表流湿地和所述三级表流湿地的表流湿地主体区还连接有表流湿地出水渠；所述表流湿地主体区的底部设有钙质碎石层。

进一步地，所述复氧型湿地的池体包括两个复氧型湿地主体池以及位于两个所述复氧型湿地主体池之间的复氧型湿地配水渠，所述复氧型湿地配水渠与所述湿地集水沟连通；所述复氧型湿地主体池内通过隔墙依次分为复氧型湿地进水区、复氧型湿地主体区和复氧型湿地出水区，所述复氧型湿地配水渠分别与两侧的复氧型湿地进水区连通；所述复氧型湿地主体区内设有上下两层玻璃钢格栅板，且两层玻璃钢格栅板将所述复氧型湿地主体区内自下至上依次分为复氧型湿地架空层、复氧型湿地填料层和复氧型湿地水体层，所述复氧型湿地进水区与所述复氧型湿地架空层连通，所述复氧型湿地出水区与所述复氧型湿地水体层连通；所述复氧型湿地架空层内设有管式曝气器，所述复氧型湿地填料层内填充有组合填料，所述复氧型湿地水体层内设有生态浮岛。

进一步地，所述一级水平潜流湿地的池体包括沿水流方向依次连通的水平潜流湿地配水渠、水平潜流湿地主体池、水平潜流湿地集水渠和水平潜流湿地出水渠；所述水平潜流湿地主体池内依次分为水平潜流湿地进水区、水平潜流湿地主体区和水平潜流湿地出水区；所述水平潜流湿地进水区和所述水平潜流湿地出水区均设置格宾石笼；所述水平潜流湿地主体区内填充有混合填料。

更进一步地，所述格宾石笼内填充有粒径为50-80mm的钙质碎石；所述混合填料包括粒径为16~32mm的钙质碎石和粒径为20~50m的改性沸石。

进一步地，所述布水塘、所述湿地集水沟、所述复氧型湿地、所述二级氧化塘、所述植物景观塘均种植有挺水植物和浮水植物；所述双向垂直潜流湿地、所述一级表流湿地、所述一级水平潜流湿地、所述二级表流湿地、所述高负荷填料型湿地和所述三级表流湿地均种植有挺水植物。

进一步地，所述双向垂直潜流湿地、所述复氧型湿地、所述高负荷填料型湿地和的池体均采用钢筋混凝土结构，且池壁和池底均设有防渗层；所述布水塘、所述一级表流湿地、所述湿地集水沟、所述一级水平潜流湿地、所述二级表流湿地、所述二级氧化塘、所述三级表流湿地和所述植物景观塘的池体均是通过夯实边坡并清淤而成，且池壁和池底均设有防渗层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型通过多级人工湿地处理有效地降低工业园污水厂尾水中的污染物浓度，改善流域居民的用水质量，恢复流域水生态环境；

（2）本实用新型的双向垂直潜流湿地和高负荷填料型湿地的水力分配均匀，水力停留时间长，有机物、氮、磷等污染物去除效果更佳，深度净化处理效果好；

（3）本实用新型的双向垂直潜流湿地、高负荷填料型湿地和复氧型湿地内通过管式曝气器增加池底氧气含量，提高微生物活性，从而提高有机物的去除效果；

（4）本实用新型在植物景观塘与河流连通的排水管道的排口处设有防洪拍门，防止河流发生洪水灾害时倒灌入湿地系统内。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统的示意图；

图2为布水塘的结构示意图；

图3为双向垂直潜流湿地的结构示意图；

图4为一级表流湿地的结构示意图；

图5为复氧型湿地和一级水平潜流湿地的结构示意图；

图6为二级表流湿地的结构示意图；

图7为高负荷填料型湿地的结构示意图；

图8为三级表流湿地的结构示意图；

图中：1、布水塘；101、穿孔墙；102、布水塘进水渠；103、布水塘配水渠；2、双向垂直潜流湿地；201、垂直潜流湿地配水渠；202、垂直潜流湿地主体池；203、垂直潜流湿地集水渠；204、垂直潜流湿地出水渠；205、垂直潜流湿地配水层；206、垂直潜流湿地主体层；207、垂直潜流湿地过渡层；208、垂直潜流湿地排水层；209、垂直潜流湿地布水渠；210、垂直潜流湿地集水管；3、一级表流湿地；301、一级表流湿地连接渠；302、一级表流湿地配水渠；303、一级表流湿地主体区；304、一级表流湿地钙质碎石层；4、湿地集水沟；5、复氧型湿地；501、复氧型湿地配水渠；502、复氧型湿地进水区；503、复氧型湿地主体区；504、复氧型湿地出水区；505、玻璃钢格栅板；506、复氧型湿地架空层；507、复氧型湿地填料层；508、复氧型湿地水体层；509、管式曝气器；510、生态浮岛；6、一级水平潜流湿地；601、水平潜流湿地配水渠；602、水平潜流湿地主体池；603、水平潜流湿地集水渠；604、水平潜流湿地出水渠；605、水平潜流湿地进水区；606、水平潜流湿地主体区；607、水平潜流湿地出水区；7、二级表流湿地；701、二级表流湿地连接渠；702、二级表流湿地配水渠；703、二级表流湿地主体区；704、二级表流湿地出水渠；705、二级表流湿地钙质碎石层；8、二级氧化塘；9、高负荷填料型湿地；901、高负荷填料型湿地配水渠；902、高负荷填料型湿地主体池；903、高负荷填料型湿地集水渠；904、高负荷填料型湿地出水渠；905、高负荷填料型湿地配水层；906、高负荷填料型湿地主体层；907、高负荷填料型湿地过渡层；908、高负荷填料型湿地排水层；909、高负荷填料型湿地布水渠；910、高负荷填料型湿地集水管；10、三级表流湿地；1001、三级表流湿地连接渠；1002、三级表流湿地配水渠；1003、三级表流湿地主体区；1004、三级表流湿地出水渠；1005、三级表流湿地钙质碎石层；11、植物景观塘；12、污水处理厂尾水排出管；13、河流；14、防洪拍门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，包括沿水流方向依次连通的布水塘1、双向垂直潜流湿地2、一级表流湿地3、湿地集水沟4、复氧型湿地5、一级水平潜流湿地6、二级表流湿地7、二级氧化塘8、高负荷填料型湿地9、三级表流湿地10和植物景观塘11；布水塘1与污水处理厂尾水排出管12连通，植物景观塘11通过排水管道与河流13连通，排水管道的排口处设有防洪拍门14。本实施例通过多级人工湿地处理有效地降低工业园污水厂尾水中的污染物浓度，改善流域居民的用水质量，恢复流域水生态环境；且本实施例在植物景观塘11与河流13连通的排水管道的排口处设有防洪拍门14，防止河流13发生洪水灾害时倒灌入湿地系统内。

进一步地，如图2所示，布水塘1的池体内设有两道穿孔墙101，两道穿孔墙101将池体内依次分为布水塘配水渠103、布水塘进水渠102和布水塘配水渠103；穿孔墙101的底部间隔设有若干穿孔，污水处理厂尾水排出管12通过盖板渠与布水塘进水渠102连通，承接现状污水处理厂尾水出流；布水塘配水渠103与双向垂直潜流湿地2配水渠连通。本实施例中，布水塘1通过盖板渠（B×H=1.2m×1.0m，有效水深0.7m）承接现状污水处理厂尾水出流，其中，盖板渠进水处设计水面标高为28.10m，考虑拦截植物花瓣、幕叶对管道可能产生堵塞，在渠道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入布水塘1；盖板渠在进入布水塘1前设置超越阀门井，并设置排出管接入附近河道，当污水处理厂出流量超过人工湿地水力负荷或人工湿地检修停用时，可将尾水直接通过该管道排至河道，排出管为DN1000。

本实施例中，布水塘进水渠102两侧的布水塘配水渠103并联运行，通过进水总渠进行均匀配水（B×H=1.0m×1.5m，有效水深1.0m），进水总渠两侧设有穿孔墙101，污水处理厂尾水采用上进下出的方式穿过穿孔墙101上的穿孔均匀地进入两侧的布水塘配水渠103，布水塘配水渠103中的水采用双趟盖板渠（B×H=1.0m×008m，有效水深0.4m）出水处末端设计水面标高为28.00m，通过设置溢流孔承接布水塘1出水，出水重力自流至双向垂直潜流湿地2配水渠。作为一种实施方式，布水塘1的坡比为1：1，水力坡度设置为i=0.1%；布水塘1池体总高度为1.6m，其中水深为1.0m，超高为0.6m。

本实施例中，布水塘1的池体通过夯实边坡并清淤而成，且地基从上到下依次为粘土回填30cm、防渗土工布和素土夯实，边坡护砌从上到下依次为袋装土、防渗土工布和素土夯实，通过防渗土工布作为防渗层，避免造成二次污染。布水塘1种植有挺水植物和浮水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物和浮水植物的种类。作为一种实施方式，布水塘1挺水植物设计面积占比为30%，挺水植物种类及占比为梭鱼草：美人蕉：菱白=5：2：3，种植密度为20株/m²；浮水植物设计面积占比为20%，浮水植物种类为睡莲，种植密度为9株/m²。

进一步地，如图3所示，双向垂直潜流湿地2的池体包括沿水流方向依次连通的垂直潜流湿地配水渠201、垂直潜流湿地主体池202、垂直潜流湿地集水渠203和垂直潜流湿地出水渠204；垂直潜流湿地主体池202内设有垂直潜流湿地填料区，该垂直潜流湿地填料区自上至下依次分为垂直潜流湿地配水层205、垂直潜流湿地主体层206、垂直潜流湿地过渡层207和垂直潜流湿地排水层208；该垂直潜流湿地配水层205设有垂直潜流湿地布水渠209，该垂直潜流湿地布水渠209与垂直潜流湿地配水渠201连通；垂直潜流湿地布水渠209连接有若干垂直潜流湿地布水管；垂直潜流湿地排水层208内设有垂直潜流湿地集水管210，垂直潜流湿地集水管210与垂直潜流湿地集水渠203连通，垂直潜流湿地集水渠203与垂直潜流湿地出水渠204连通；垂直潜流湿地排水层208内还设有管式曝气器。本实施例中，双向垂直潜流湿地2通过双趟盖板渠（B×H=1.0m×0.8m，有效水深0.4m）承接布水塘1出流，其中，渠道进水处设计水面标高为28.5m；考虑拦截植物花瓣、落叶对管道可能产生堵塞，在渠道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入湿地；双趟盖板渠在进入双向垂直潜流湿地2前设置渠道叠梁闸，当单个湿地需进行检修维护时，可关闭闸门停止进水；出水至湿地外两侧输水渠道，采用2道盖板渠（B×H=1.0m×0.8m，有效水深0.4m），出水处末端设计水面标高为27.27m，通过设置溢流孔承接潜流湿地出水，出水重力自流至后端一级表流湿地3。

本实施例中，双向垂直潜流湿地2可以设计为平行两排，每排三组并联式人工湿地单元，湿地单元池体尺寸为L×B×H=73m×26m×1.5m，通过垂直潜流湿地配水渠201（B×H=4.0m×0.6m，有效水深0.3m）进行均匀配水，垂直潜流湿地配水渠201出水溢流至垂直潜流湿地布水渠209和垂直潜流湿地布水支管，进入双向垂直潜流湿地2上方，流经垂直潜流湿地填料区后通过垂直潜流湿地排水层208的垂直潜流湿地集水管210收集输送至垂直潜流湿地集水渠203，最后溢流至垂直潜流湿地连接渠出水。作为一种实施方式，双向垂直潜流湿地2水力坡度设置为i=0.8%，双向垂直潜流湿地2池体总高度为1.5m，其中垂直潜流湿地填料区高度为1.2m，超高为0.3m。

更进一步地，垂直潜流湿地填料区从上到下分别为∶0.2m厚度的钙质碎石（粒径16~32mm，初始孔隙率45~50%）作为垂直潜流湿地配水层205，0.5m厚度的改性沸石（粒径 3-5mm，初始孔隙率∶30~35%）作为垂直潜流湿地主体层206，0.2m厚度的钙质碎石（粒径 5-10mm，初始孔隙率∶35~40%）作为垂直潜流湿地过渡层207，0.3m厚度的鹅卵石（粒径 50-100mm，初始孔隙率∶45~50%）作为垂直潜流湿地排水层208。垂直潜流湿地排水层208铺设管式曝气器进行曝气，设计气水比为 0.5∶1，管式曝气器包括曝气主管和曝气支管，曝气主管有若干根，每根曝气主管上连接有若干曝气支管，且若干曝气支管在对应的曝气主管两侧呈交替布置；每根曝气主管分别与通气管连通，每根通气管均向上延伸至水面上方，且通气管的顶端向下弯折形成弯钩，防止其他杂物等从通气管中进入曝气主管中，造成曝气效率降低以及堵塞；曝气主管和曝气支管的管径分别为DN150和DN50，通过多点同时曝气增加水中溶氧量，促进微生物的生化反应，提高有机物的去除率。

本实施例中，双向垂直潜流湿地2的池体采用钢筋混凝土结构，池壁和池底均铺设2mm厚的PE薄膜进行防渗处理，避免造成二次污染；双向垂直潜流湿地2种植有挺水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物的种类。作为一种实施方式，双向垂直潜流湿地2采用挺水植物种类及占比为风车草：香蒲：美人蕉=1：1：1，种植密度为20株/m²。

进一步地，如图4所示，一级表流湿地3的池体包括沿水流方向依次连通的一级表流湿地连接渠301、一级表流湿地配水渠302和一级表流湿地主体区303，一级表流湿地连接渠301与双向垂直潜流湿地2连通，一级表流湿地主体区303与湿地集水沟4连通，一级表流湿地主体区303的底部设有一级表流湿地钙质碎石层304。本实施例中，一级表流湿地3通过双趟盖板渠（B×H=1.0m×0，8m，有效水深0.4m）承接双向垂直潜流湿地2出流，渠道进水处设计水面标高为 27.10m；考虑拦截植物花瓣、落叶对管道可能产生堵塞，在渠道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入湿地；渠道在进入一级表流湿地3前设置渠道叠梁闸，当单个湿地需进行检修维护时，可关闭闸门停止进水；出水至塘外两侧输水渠道，采用2道硬质沟渠，渠宽1.0m，渠道有效水深0.4m，出水处末端设计水面标高为26.95m，通过设置三角溢流堰承接一级表流湿地3出水，出水重力自流至后端湿地集水沟4。

本实施例中，一级表流湿地3可以设计为平行两排，每排四组并联式湿地单元，共8组，湿地单元池体尺寸为L×B×H=71m×14m×1.3m。进水通过一级表流湿地连接渠301溢流至一级表流湿地配水渠302，通过三角堰水流水平通过一级表流湿地主体区303，通过溢流堰出水。作为一种实施方式，一级表流湿地3水力坡度设置为i=0，2%，湿地池体总高度为1.3m，其中水深 0.5m，一级表流湿地钙质碎石层304厚度为0.2m（粒径20~50mm，初始孔隙率35~40%），超高为0.6m。

本实施例中，一级表流湿地3的池体通过夯实边坡并清淤而成，采用0.5m厚度的碾压黏土层，池壁和池底铺设复合型防渗土工布进行防渗，底部素土夯实。一级表流湿地3种植有挺水植物可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物和浮水植物的种类。作为一种实施方式，一级表流湿地3采用的植物种类及占比为美人蕉：菖痛∶芦竹=1∶2∶ 1，种植密度为9株/m²。

进一步地，湿地集水沟4的进水来自一级表流湿地3出流，通过6根DN300管道进水，进水处设计水面标高为26.95m；考虑拦截植物花瓣、落叶对管道可能产生堵塞，在管道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入湿地；集水沟南侧出水采用2根DN600管道，出水处末端设计水面标高为26.85m，出水重力自流至后端复氧型湿地5。作为一种实施方式，湿地集水沟4单元池体尺寸为L×B×H=52m×10m×1.6m，设计边坡比为1：1，设计水力坡度为i=0.2%，湿地集水沟4池体总高度为1.6m，其中水深为1.0m，超高为 0.6m。

本实施例中，湿地集水沟4池体为夯实边坡并清淤而成，地基处理方式从上到下依次为粘土回填30cm+复合型防渗土工布+素土夯实，边坡护砌方式从上到下依次为袋装土+复合型防渗土工布+素土夯实。湿地集水沟4种植有挺水植物和浮水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物和浮水植物的种类；作为一种实施方式，湿地集水沟4挺水植物设计面积占比为50%，采用植物种类为南美天胡萋，种植密度为20株/m²；浮水植物设计面积占比为30%，采用植物种类为绿狐尾藻，种植密度为20株/m²。

进一步地，如图5所示，所述复氧型湿地5的池体包括两个复氧型湿地5主体池以及位于两个所述复氧型湿地5主体池之间的复氧型湿地配水渠501，所述复氧型湿地配水渠501与所述湿地集水沟4连通；所述复氧型湿地5主体池内通过隔墙依次分为复氧型湿地进水区502、复氧型湿地主体区503和复氧型湿地出水区504，所述复氧型湿地配水渠501分别与两侧的复氧型湿地进水区502连通；所述复氧型湿地主体区503内设有上下两层玻璃钢格栅板505，且两层玻璃钢格栅板505将所述复氧型湿地主体区503内自下至上依次分为复氧型湿地架空层506、复氧型湿地填料层507和复氧型湿地水体层508，所述复氧型湿地进水区502与所述复氧型湿地架空层506连通，所述复氧型湿地出水区504与所述复氧型湿地水体层508连通；所述复氧型湿地架空层506内设有管式曝气器509，所述复氧型湿地填料层507内填充有组合填料，所述复氧型湿地水体层508内设有生态浮岛510。本实施例中复氧型湿地5的进水来自湿地集水沟4出流，通过2根DN600管道进水，进水处设计水面标高为26.85m；考虑拦截植物花瓣、落叶对管道可能产生堵塞，在管道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入湿地；复氧型湿地5在复氧型湿地配水渠501（B×H=1.7m×1.6m）向两侧复氧型湿地5主体池配水，隔墙顶部设置可调节堰板，当单组湿地需进行检修维护时，可抬升堰板停止进水；复氧型湿地5出水通过两侧溢流孔进入一级水平潜流湿地6的配水渠，出水处末端设计水面标高为26. 75m。

作为一种实施方式，复氧型湿地5池体尺寸为L×B×H=100m×23.3m×1.9m，设计水力坡度为i=0.2%，池体总高度为1.9m，其中复氧型湿地架空层506为0.2m，复氧型湿地填料层507为0.6m，水深0.5m，超高为0.6m。复氧型湿地5的复氧型湿地架空层506采用厚度为30m的双层孔隙玻璃钢格榻板，复氧型湿地架空层506铺设管式曝气器509进行曝气，设计气水比为0.5：1，管式曝气器509包括曝气主管和曝气支管，曝气主管有若干根，每根曝气主管上连接有若干曝气支管，且若干曝气支管在对应的曝气主管两侧呈交替布置；每根曝气主管分别与通气管连通，每根通气管均向上延伸至水面上方，且通气管的顶端向下弯折形成弯钩，防止其他杂物等从通气管中进入曝气主管中，造成曝气效率降低以及堵塞；曝气主管和曝气支管的管径分别为DN150和DN50，通过多点同时曝气增加水中溶氧量，促进微生物的生化反应，提高有机物的去除率。复氧型湿地5的复氧型湿地填料层507采用组合填料，悬浮空心球内装填改性功能化载体；球体直径为100mm，材质PE；改性功能化载体为现有的具有较强吸附净化功能的高分子材料，对污染物及其中的氮、磷具有较强的去除能力；组合填料的干密度为8kg/m³，湿密度为500kg/m³，初始孔隙率为95%。

本实施例中，复氧型湿地5的池体采用钢筋混凝土结构，池壁和池底均铺设2mm厚的PE薄膜进行防渗处理，避免造成二次污染；复氧型湿地5种植有挺水植物和浮水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物和浮水植物的种类。作为一种实施方式，复氧型湿地5挺水植物设计面积占比为20%，采用植物种类为梭鱼草，种植密度为20株/m²；浮水植物设计面积占比为30%，采用植物种类为绿狐尾消，种植密度为20株/m²。

进一步地，如图5所示，所述一级水平潜流湿地6的池体包括沿水流方向依次连通的水平潜流湿地配水渠601、水平潜流湿地主体池602、水平潜流湿地集水渠603和水平潜流湿地出水渠604；所述水平潜流湿地主体池602内依次分为水平潜流湿地进水区605、水平潜流湿地主体区606和水平潜流湿地出水区607；所述水平潜流湿地进水区605和所述水平潜流湿地出水区607均设置格宾石笼；所述水平潜流湿地主体区606内填充有混合填料。本实施例中，一级水平潜流湿地6的进水来自复氧型湿地5溢流出水，进水处设计水面标高为26.75m，出水至湿地外两侧输水渠道，采用2道盖板渠（B×H=1.0m×0.8m，有效水深0.4m），出水处末端设计水面标高为26.29m，通过设置溢流孔承接潜流湿地出水，出水重力自流至后端二级表流湿地7。

本实施例中，一级水平潜流湿地6可以设计为平行两排，每排四组并联式湿地单元，共8组，湿地单元池体尺寸为L×B×H=66m×25m×1.1m；复氧型湿地5的出水通过溢流进入水平潜流湿地配水渠601，水流通过穿孔墙101进入水平潜流湿地主体池602，依次通过水平潜流湿地主体池602进水区、水平潜流湿地主体池602主体区、水平潜流湿地主体池602出水区，然后通过穿孔，墙进入水平潜流湿地主体池602集水渠，再通过溢流口进入水平潜流湿地主体池602出水渠，最后通过三角堰溢流出水。作为一种实施方式，一级水平潜流湿地6水力坡度设置为i=0.7%，湿地池体总高度为1.1m，其中填料区高度为0.8m，超高为0.3m。

本实施例中，水平潜流湿地主体池602在水平方向上分为水平潜流湿地进水区605、水平潜流湿地主体区606、水平潜流湿地出水区607。其中水平潜流湿地进水区605和出水平潜流湿地出水区607均设0.5m×0.5m×0.5m的格宾石笼，格宾石笼填料粒径为50-80mm的钙质碎石，初始孔隙率40~50%；水平潜流湿地主体区606为0.8m厚度的组合填料，包含粒径16~32mm多级钙质碎石和粒径20~50m改性沸石，初始孔隙率35~40%。

本实施例中，一级水平潜流湿地6池体沿水流方向的最外侧池壁和底部为夯实边坡并清淤而成，采用0.5m厚度的碾压黏土层，池壁和池底铺设复合型防渗土工布进行防渗。一级水平潜流湿地6种植有挺水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物的种类；作为一种实施方式，一级水平潜流湿地6挺水植物采用植物种类及占比为风车草：石菖蒲：美人蕉=2：1：1，种植密度为20株/m²。

进一步地，如图6所示，所述二级表流湿地7包括沿水流方向依次连通的二级表流湿地连接渠701、二级表流湿地配水渠702、二级表流湿地主体区703和二级表流湿地出水渠704；所述二级表流湿地主体区703的底部设有二级表流湿地钙质碎石层705。本实施例的二级表流湿地7的通过双趟盖板渠（B×H=1.0m×0.8m，有效水深0.4m）进水，承接一级水平潜流湿地6出流，渠道进水处设计水面标高为26.11m；考虑拦截植物花瓣、落叶对管道可能产生堵塞，在渠道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入湿地。渠道在进入二级表流湿地7前设置渠道叠梁闸，当单个湿地需进行检修维护时，可关闭闸门停止进水；二级表流湿地7的出水至湿地末端出水渠道，出水处末端设计水面标高为25.99m，通过设置三角溢流堰承接二级表流湿地7出水，最终通过10根DN300管道重力自流至后端二级氧化塘8。

本实施例中，二级表流湿地7可以设计为平行两排，每排五组并联式湿地单元，共10组，湿地单元池体尺寸为L×B×H=-60m×10m×1.3m。二级表流湿地7进水流入二级表流湿地配水渠702，通过三角堰水流水平通过二级表流湿地主体区703，通过三角堰溢流出水至二级表流湿地出水渠704，再通过管道出水。作为一种实施方式，二级表流湿地7水力坡度设置为i=0.2%，进水标高为26.01m，出水标高为25.89m，湿地池体总高度为1.3m，其中水深0.5m，二级表流湿地钙质碎石层705的厚度为0.2m（粒径 20~50mm，初始孔隙率35~40%），超高为0.6m。

本实施例中，二级表流湿地7四周池体和底部为夯实边坡并清淤而成，采用0.5m厚度的碾压黏土层，池壁和池底铺设复合型防渗土工布进行防渗，底部素土夯实。二级表流湿地7种植有挺水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物和浮水植物的种类；作为一种实施方式，二级表流湿地7采用的植物种类及占比为美人蕉：菖蒲：芦竹=2：2：1，种植密度为9株/m²。

进一步地，所述二级氧化塘8的进水来自二级表流湿地7出流，通过10根D800管道进水，进水处设计水面标高为25.99m；考虑拦截植物花测、落叶对管道可能产生堵塞，在管道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入湿地；二级氧化塘8北侧出水采用单趟盖板渠（B×H=2.0m×0. 6m，有效水深0. 3），出水处末端设计水面标高为25.59m，出水重力自流至后端高负荷填料型湿地9。

本实施例中，二级氧化塘8可以设计为两个串联式人工湿地单元，湿地单元面积分别为7000m²和 1883m²，通过单趟盖板连接渠（B×H=1，2m×0.8m，有效水深0.6m）进行连接。作为一种实施方式，二级氧化塘8设计边坡比为1：1，水力坡度设量为i=0.1%，池体总高度为1.6m，其中水深为1.0m，超高为0.6m。

本实施例中，二级氧化塘8池体为夯实边坡并清淤而成，采用0.3m厚度的碾压黏土层，铺设复合型防渗土工布进行防渗，底部素土夯实。二级表流湿地7种植有挺水植物和浮水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物和浮水植物的种类；作为一种实施方式，二级氧化塘8挺水植物设计面积占比为30%，采用植物种类及占比为梭鱼草：菱白：水葱：美人蕉=3：5：1：1，种植密度为9株/m²；浮水植物设计面积占比为20%，采用植物种类及占比为睡莲：荇菜= 1：1，种植密度为20株/m²。

进一步地，如图7所示，高负荷填料型湿地9的池体包括沿水流方向依次连通的高负荷填料型湿地配水渠901、高负荷填料型湿地主体池902、高负荷填料型湿地集水渠903和高负荷填料型湿地出水渠904；高负荷填料型湿地主体池902内设有高负荷填料型湿地9填料区，该高负荷填料型湿地9填料区自上至下依次分为高负荷填料型湿地配水层905、高负荷填料型湿地主体层906、高负荷填料型湿地过渡层907和高负荷填料型湿地排水层908；该高负荷填料型湿地配水层905设有高负荷填料型湿地布水渠909，该高负荷填料型湿地布水渠909与高负荷填料型湿地配水渠901连通；高负荷填料型湿地布水渠909连接有若干高负荷填料型湿地9布水管；高负荷填料型湿地排水层908内设有高负荷填料型湿地集水管910，高负荷填料型湿地集水管910与高负荷填料型湿地集水渠903连通，高负荷填料型湿地集水渠903与高负荷填料型湿地出水渠904连通；高负荷填料型湿地排水层908内还设有管式曝气器。本实施例中，高负荷填料型湿地9通过通过单趟盖板渠（B×H=2.0m×0.6m，有效水深0.3m）承接二级氧化塘8出流，其中，渠道进水处设计水面标高为25.46m；考虑拦截植物花瓣、落叶对管道可能产生堵塞，在渠道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入湿地；盖板渠在进入高负荷填料型湿地9前设置渠道叠梁闸，当单个湿地需进行检修维护时，可关闭闸门停止进水；出水至湿地外两侧输水渠道，采用2道盖板渠（B×H=1.0m×0.8m，有效水深0.4m），出水处末端设计水面扬高为25.09m，通过设置溢流孔承接高负荷填料型湿地9出水，出水重力自流至后端三级表流湿地10。

本市实施例中，高负荷填料型湿地9可以设计为平行两排，每排三组并联式人工混地单元，共6组，湿地单元池体尺寸为L×B×H=53m×24.6m×1.5m，通过中间配水渠进行均匀配水（B×H=2.0m×0.6m，有效水深0.3m），高负荷填料型湿地配水渠901出水溢流至高负荷填料型湿地布水渠909和高负荷填料型湿地9布水支管，进入高负荷填料型湿地9单元上方，流经高负荷填料型湿地9填料区后通过高负荷填料型湿地排水层908的高负荷填料型湿地集水管910收集输送至高负荷填料型湿地集水渠903，最后溢流至高负荷填料型湿地9连接渠出水。作为一种实施方式，高负荷填料型湿地9水力坡度设置为i=0.7%，高负荷填料型湿地9池体总高度为1.5m，其中填料区高度为1. 2m，超高为0. 3m。

更进一步地，高负荷填料型湿地9填料区从上到下分别为∶0.2m厚度的多级钙质碎石（粒径16~32mm，初始孔隙率45~50%）作为高负荷填料型湿地配水层905，0.5m厚度的改性沸石（粒径 3-5mm，初始孔隙率；30~35%）作为高负荷填料型湿地主体层906，0.2m厚度的钙质碎石（粒径5-10mm，初始孔隙率；35~40%）作为高负荷填料型湿地过渡层907，0.3m厚度的鹅卵石（粒径50-100m，初始孔隙率∶ 45~50%）作为高负荷填料型湿地排水层908。高负荷填料型湿地排水层908铺设管式曝气器进行曝气，设计气水比为 0.5∶1，曝气主管和曝气支管的管径分别为DN150和DN50。

本实施例中，高负荷填料型湿地9的池体采用钢筋混凝土结构，池壁和池底均铺设2mm厚的PE薄膜进行防渗处理，避免造成二次污染；高负荷填料型湿地9种植有挺水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物的种类。作为一种实施方式，高负荷填料型湿地9采用挺水植物种类及占比为风车草：菖蒲：再力花=1：1：1，种植密度为20株/m²。

进一步地，如图8所示，所述三级表流湿地10包括沿水流方向依次连通的三级表流湿地连接渠1001、三级表流湿地配水渠1002、三级表流湿地主体区1003和三级表流湿地出水渠1004；所述三级表流湿地主体区1003的底部设有三级表流湿地钙质碎石层1005。本实施例的三级表流湿地10的通过双趟盖板渠（B×H=1.0m×0.8m，有效水深0.4m）进水，承接一级水平潜流湿地6出流，渠道进水处设计水面标高为24.99m；考虑拦截植物花瓣、落叶对管道可能产生堵塞，在渠道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入湿地；渠道在进入三级表流湿地10前设置渠道叠梁闸，当单个湿地需进行检修维护时，可关闭闸门停止进水；三级表流湿地10的出水至塘外两侧输水渠道，采用2道硬质沟渠，集宽1.0m，渠道有效水深 0.4m，出水处末端设计水面标高为24.91m，通过设置三角溢流堰承接三级表流湿地10出水，出水重力自流至后端植物景观塘11。

本实施例中，三级表流湿地10可以设计为平行两排，每排五组并联式湿地单元，共10组，湿地单元池体尺寸为为L×B×H=40m×10m×1.3m。三级表流湿地10进水通过三级表流湿地连接渠1001溢流至三级表流湿地配水渠1002，通过三角堰水流水平通过三级表流湿地主体区1003，通过溢流堰出水。作为一种实施方式，三级表流湿地10水力坡度设置为i=0.2%；湿地池体总高度为1.3m，其中水深 0.5m，三级表流湿地钙质碎石层1005的厚度为0.2m（粒径20~50m，初始孔隙率35~40%），超高为0.6m。

本实施例中，三级表流湿地10四周池体和底部为夯实边坡并清淤而成，采用0.3m厚度的碾压黏土层，池壁和池底铺设复合型防渗土工布进行防渗，底部素土夯实。三级表流湿地10种植有挺水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物和浮水植物的种类；作为一种实施方式，三级表流湿地10采用的植物种类及占比为黄菖蒲∶芦竹∶路易斯安娜鸢尾=4：3：3，种植密度为20株/m²。

进一步地，所述植物景观塘11的进水来自三级表流湿地10出流，通过通过盖板渠（B×H=1.2m×1.0m，有效水深0.7m），渠道进水处设计水面标高为28.10m。考虑拦截植物花瓣、落叶对管道可能产生堵塞，在渠道进水口设置格网，保证大的悬浮物不进入布水塘1。渠道在进入布水塘1前设置超越阀门井，当污水处理厂出流量超过人工湿地水力负荷或人工湿地检修停用时，可将尾水直接通过该管道排至出水河道，排出管为DN1000。植物景观塘11出水至塘外两侧输水渠道，采用双趟盖板渠（B×H=1.0m×0.8m，有效水深0.4m），出水处末端设计水面标高为24.81m，出水通过DN1000管道重力自流排入出水河道，排口设置防洪拍门。

作为一种实施方式，植物景观塘11湿地单元面积为945m²，进水经过植物景观塘11主体水域后重力自流出水；植物景观塘11设计边坡比为1∶1，水力坡度设置为i=0.2%。池体总高度为1.6m，其中水深为1.0m，超高为0.6m。

本实施例中，植物景观塘11地基处理方式从上到下依次为粘土回填30cm+复合型防渗土工布+素土夯实，边坡护砌方式从上到下依次为袋装土+复合型防渗土工布+素土夯实。植物景观塘11种植有挺水植物和浮水植物，可以根据系统生态平衡自净要求、外来污水量净化效力与景观效果，选择挺水植物和浮水植物的种类；作为一种实施方式，植物景观塘11挺水植物设计面积占比为30%，采用植物种类及占比为梭鱼草∶菱白∶美人蕉=5：2∶3，种植密度为20株/m²；浮水植物设计面积占比为20%，采用植物种类为睡莲，种植密度为9株/m²。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：包括沿水流方向依次连通的布水塘、双向垂直潜流湿地、一级表流湿地、湿地集水沟、复氧型湿地、一级水平潜流湿地、二级表流湿地、二级氧化塘、高负荷填料型湿地、三级表流湿地和植物景观塘；所述布水塘与污水处理厂尾水排出管连通，所述植物景观塘通过排水管道与河流连通，所述排水管道的排口处设有防洪拍门。

2.如权利要求1所述的一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：所述布水塘的池体内设有两道穿孔墙，两道穿孔墙将池体内依次分为布水塘配水渠、布水塘进水渠和布水塘配水渠；所述穿孔墙的底部间隔设有若干穿孔，所述污水处理厂尾水排出管与所述布水塘进水渠连通，所述布水塘配水渠与所述双向垂直潜流湿地连通。

3.如权利要求1所述的一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：所述双向垂直潜流湿地和所述高负荷填料型湿地的池体结构相同，均包括沿水流方向依次连通的配水渠、主体池、集水渠和出水渠；所述主体池内设有填料区，所述填料区自上至下依次分为配水层、主体层、过渡层和排水层；所述配水层设有布水渠，所述布水渠与所述配水渠连通；所述布水渠连接有若干布水管；所述排水层内设有集水管，所述集水管与所述集水渠连通，所述集水渠与所述出水渠连通；所述排水层内还设有管式曝气器。

4.如权利要求3所述的一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：所述配水层的厚度为0.2m，是由粒径为16~32mm的钙质碎石组成；所述主体层的厚度为0.5m，是由粒径为3~5mm的改性沸石组成；所述过渡层的厚度为0.2m，是由粒径为5~10mm的钙质碎石组成；所述排水层的厚度为0.3m，是由粒径为50~100mm的鹅卵石组成。

5.如权利要求1所述的一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：所述一级表流湿地的池体、所述二级表流湿地和所述三级表流湿地的池体均包括沿水流方向依次连通的表流湿地连接渠、表流湿地配水渠和表流湿地主体区，所述二级表流湿地和所述三级表流湿地的表流湿地主体区还连接有表流湿地出水渠；所述表流湿地主体区的底部设有钙质碎石层。

6.如权利要求1所述的一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：所述复氧型湿地的池体包括两个复氧型湿地主体池以及位于两个所述复氧型湿地主体池之间的复氧型湿地配水渠，所述复氧型湿地配水渠与所述湿地集水沟连通；所述复氧型湿地主体池内通过隔墙依次分为复氧型湿地进水区、复氧型湿地主体区和复氧型湿地出水区，所述复氧型湿地配水渠分别与两侧的复氧型湿地进水区连通；所述复氧型湿地主体区内设有上下两层玻璃钢格栅板，且两层玻璃钢格栅板将所述复氧型湿地主体区内自下至上依次分为复氧型湿地架空层、复氧型湿地填料层和复氧型湿地水体层，所述复氧型湿地进水区与所述复氧型湿地架空层连通，所述复氧型湿地出水区与所述复氧型湿地水体层连通；所述复氧型湿地架空层内设有管式曝气器，所述复氧型湿地填料层内填充有组合填料，所述复氧型湿地水体层内设有生态浮岛。

7.如权利要求1所述的一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：所述一级水平潜流湿地的池体包括沿水流方向依次连通的水平潜流湿地配水渠、水平潜流湿地主体池、水平潜流湿地集水渠和水平潜流湿地出水渠；所述水平潜流湿地主体池内依次分为水平潜流湿地进水区、水平潜流湿地主体区和水平潜流湿地出水区；所述水平潜流湿地进水区和所述水平潜流湿地出水区均设置格宾石笼；所述水平潜流湿地主体区内填充有混合填料。

8.如权利要求7所述的一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：所述格宾石笼内填充有粒径为50-80mm的钙质碎石；所述混合填料包括粒径为16~32mm的钙质碎石和粒径为20~50m的改性沸石。

9.如权利要求1所述的一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：所述布水塘、所述湿地集水沟、所述复氧型湿地、所述二级氧化塘、所述植物景观塘均种植有挺水植物和浮水植物；所述双向垂直潜流湿地、所述一级表流湿地、所述一级水平潜流湿地、所述二级表流湿地、所述高负荷填料型湿地和所述三级表流湿地均种植有挺水植物。

10.如权利要求1所述的一种复合型工业园污水厂尾水人工湿地生态处理系统，其特征在于：所述双向垂直潜流湿地、所述复氧型湿地、所述高负荷填料型湿地和的池体均采用钢筋混凝土结构，且池壁和池底均设有防渗层；所述布水塘、所述一级表流湿地、所述湿地集水沟、所述一级水平潜流湿地、所述二级表流湿地、所述二级氧化塘、所述三级表流湿地和所述植物景观塘的池体均是通过夯实边坡并清淤而成，且池壁和池底均设有防渗层。

Images