CN220182967U - 一种面源污染治理梯级人工湿地结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种面源污染治理梯级人工湿地结构。本实用新型适用于水污染治理技术领域。本实用新型要解决的技术问题是:提供一种面源污染治理梯级人工湿地结构。本实用新型所采用的技术方案是:一种面源污染治理梯级人工湿地结构,包括依次连接的第一、第二、第三净化处理槽;第一净化处理槽的前侧设有沉淀池,后侧设有过滤湿地;第二净化处理槽内设有表流湿地,第三净化处理槽内设有渗流湿地;污水进入第一净化处理槽的沉淀池,再依次流经过第一净化处理槽的过滤湿地、第二净化处理槽的表流湿地以及第三净化处理槽的渗流湿地后,从第三净化处理槽的第三排水口排出。

Description

一种面源污染治理梯级人工湿地结构
技术领域
本实用新型涉及水污染治理技术领域,具体涉及一种面源污染治理梯级人工湿地结构。
背景技术
虽然在这些重要水源地周边建立了缓冲带、保护区等隔离措施,但仍然受到一定程度的面源污染,威胁水质安全。常规做法是在入河或入湖口区域设置人工湿地,降低面源污染负荷。人工湿地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人工湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
人工湿地因其较好的景观性、生态性及低成本成为了处理低浓度污染物水体的常用手段。然而,对于城镇、山地面源污染,往往存在较多的漂浮垃圾及固体颗粒物,采用传统的渗流人工湿地进行处理时,在长期运行过程中污染物会逐渐堵塞填料孔隙,导致对污水的处理效果变差,需要定期清理更换,增大了运维成本。如果采用传统的表流人工湿地,因为对污水的停留时间有要求,当处理较大规模污水时,占地面积较大,在城镇地区难以实现。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足,提供一种面源污染治理梯级人工湿地结构,能够去除污水中的漂浮垃圾、固体颗粒,缓解湿地堵塞问题,并且能够减少湿地的占地面积,使其易于在城镇地区实施。
本实用新型采用的技术方案如下:一种面源污染治理梯级人工湿地结构,包括依次连接的第一、第二、第三净化处理槽;第一净化处理槽的前侧设有沉淀池,后侧设有过滤湿地;第二净化处理槽内设有表流湿地,第三净化处理槽内设有渗流湿地380;污水进入第一净化处理槽的沉淀池,再依次流经过第一净化处理槽的过滤湿地、第二净化处理槽的表流湿地以及第三净化处理槽的渗流湿地380后,从第三净化处理槽的第三排水口排出。
作为优选,所述过滤湿地包括第一砾石层、隔墙、棕榈纤维堤坝以及湿地植被;所述第一砾石层铺设在第一净化处理槽后侧的底部,隔墙设置在第一砾石层的前端从而在第一砾石层前侧隔离出所述沉淀池,棕榈纤维堤坝设置在第一砾石层顶面的前侧且超出第一净化处理槽的顶边,该棕榈纤维堤坝以及第一砾石层上均种植有所述湿地植被。
作为优选,所述棕榈纤维堤坝包括若干个棕榈纤维卷,这些棕榈纤维卷堆叠到一定高度并通过绑带或者约束网紧固在一起。
作为优选,所述棕榈纤维卷包括板材、植被基材以及聚乙烯网;所述板材开设有多个通孔,板材的底部设置有所述绑带;所述植被基材设置在板材上方,采用椰子垫或橡胶化椰子纤维片制作且填充有植物纤维,聚乙烯网将板材、植被基材包裹成一个整体。
作为优选,所述第二净化处理槽内还设置有均布槽,该均布槽位于表流湿地的前侧,均布槽与表流湿地之间通过分隔壁隔开。
作为优选,所述第二净化处理槽的表流湿地包括基质以及种植在基质上的湿地植被。
作为优选,所述基质由若干个左右交错排列的隔断墙分割成连续的S形,隔断墙的宽度小于第二净化处理槽的宽度。
作为优选,所述第一、第二净化处理槽之间的第一排水口,以及第二、第三净化处理槽之间的第二排水口均制成波浪线型。
作为优选,所述第三净化处理槽的渗流湿地380包括湿地植被、沙层、土工布以及第二砾石层;所述第二砾石层位于沙层下部,两者之间采用土工布分隔;湿地植被种植在沙层顶部,沙层的前后两端设置有第三砾石层,或者沙层的四周设置有环形砾石层;第三净化处理槽的第三排水口设置在其后端的底部。
作为优选,所述第一、第二、第三净化处理槽从高到低排列成阶梯状。
本实用新型具有的有益效果是:(1)通过沉淀池,可以去除漂浮垃圾与粗颗粒沉积物,缓解湿地在污水处理过程中的堵塞问题,降低运维成本;(2)通过梯级湿地高差设计,污水在不同湿地间可实现重力式自流,降低湿地运行期间的能量消耗,符合低碳要求;(3)利用渗透过滤、表流净化、渗流净化的组合,提高污水处理效率,保障河湖水质安全;(4)将表流湿地的基质分隔成连续的S形,延长污水停留时间,再结合过滤湿地、渗流湿地380,可以减小占地面积,方便在城镇地区实施。
附图说明
图1为本实用新型实施例的剖面结构示意图。
图2为本实用新型实施例的俯视结构示意图。
图3是棕榈纤维卷的结构示意图。
图中有:第一净化处理槽100、第一排水口106、植被基材112、板材113、聚乙烯网114、绑带115、根系116、通孔117、沉淀池120、隔墙125、第一砾石层130、棕榈纤维堤坝150、棕榈纤维卷151、约束网152、湿地植被160、过滤湿地180、第二净化处理槽200、第二排水口206、均布槽220、分隔壁225、基质230、隔断墙235、表流湿地280、第三净化处理槽300、第三排水口306、第二砾石层320、沙层330、第三砾石层340、土工布350、渗流湿地380。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点,以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述,但本实用新型并不局限于以下实施例。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”\“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1、图2所示,本实施例提供一种面源污染治理梯级人工湿地结构,包括从高到低排列成阶梯状的第一净化处理槽100、第二净化处理槽200和第三净化处理槽300。所述第一净化处理槽100的前侧设有用以去除漂浮物及大颗粒悬浮物的沉淀池120,后侧设有用于过滤细颗粒沉积物,去除有机质等杂质的过滤湿地180。第二净化处理槽200的前侧设有均布槽220,后侧设有表流湿地280,均布槽220与表流湿地280之间通过分隔壁225隔开。第三净化处理槽300布置有渗流湿地380。污水可以从第一净化处理槽100溢流到第二净化处理槽200,再从第二净化处理槽200溢流到第三净化处理槽300,实现重力式自流,降低湿地运行期间的能量消耗,符合低碳要求。
所述过滤湿地180包括第一砾石层130、隔墙125、棕榈纤维堤坝150以及湿地植被160。所述第一砾石层130铺设在第一净化处理槽100后侧的底部,隔墙125设置在第一砾石层130的前端从而在第一砾石层130前侧隔离出所述沉淀池120,并且可以稳定第一砾石层130的边坡,棕榈纤维堤坝150设置在第一砾石层130顶面的前侧且顶部第一净化处理槽100的顶边,混凝土挡墙顶部高程需要低于棕榈纤维堤坝150底部高程,确保污水能够顺利渗过棕榈纤维堤坝150。棕榈纤维堤坝150以及第一砾石层130上均种植有所述湿地植被160,湿地植被160可以选用芦苇、香蒲等水生植物。
如图1所示,所述棕榈纤维堤坝150包括若干个棕榈纤维卷151,这些棕榈纤维卷151堆叠到一定高度并通过绑带115或者约束网152紧固在一起。如图3所示,所述棕榈纤维卷151包括板材113、植被基材112以及聚乙烯网114。所述板材113开设有多个利于湿地植被160的根系116向下扎根的通孔117,板材113的底部设置有所述绑带115。所述植被基材112设置在板材113上方,采用椰子垫或橡胶化椰子纤维片制作且填充有植物纤维(例如椰子纤维、棉纱、黄麻纱线等),聚乙烯网114将板材113、植被基材112包裹成一个整体。
污水进入第一净化处理槽100后,由于第一砾石层130一侧被混凝土挡墙阻隔,污水中的颗粒物先在沉淀池120发生沉降,从而缓解对后续处理工艺中填料的堵塞。随着沉淀池120内污水的水位上升,污水经第一砾石层130与棕榈纤维卷151过滤后,大颗粒漂浮垃圾被截留在所述沉淀池120,污水再被第一净化处理槽100内的湿地植被160进行初步净化。然后,通过第一净化处理槽100、第二净化处理槽200之间的第一排水口106溢流到第二净化处理槽200,如图2所示,第一排水口106制成波浪线型,有利于水流均匀分散。
如图1所示,所述第二净化处理槽200的表流湿地280包括基质230以及种植在基质230上的湿地植被160。所述基质230采用蛭石、珍珠岩和沙子以4:1:5的比例混合得到的混合物。所述表流湿地280的湿地植被160可以选用对去除有机物和微生物表现优异的毛茛。如图2所示,所述基质230由若干个左右交错排列的隔断墙235分割成连续的S形,隔断墙235可以采用砖混结构,宽度小于第二净化处理槽200的宽度,隔断墙235的高度通常高于基质230的高度,使得污水可以在S形的基质230中流动。
污水从第一排水口106溢流到第二净化处理槽200时,首先进入均布槽220,均布槽220能够进一步沉淀污水中的悬浮颗粒物,并有利于水流均匀进入表流湿地280,沿S形路线流动,延长污水运行路径,提高湿地植被160的污水净化效率,并进一步去除细颗粒悬浮物。污水一直流到第二、第三净化处理槽之间的第二排水口206,从第二排水口206溢流到第三净化处理槽300。所述第二排水口206同样制成波浪线型。
如图1所示,所述第三净化处理槽300的渗流湿地380包括湿地植被160、沙层330、土工布350以及第二砾石层320。所述第二砾石层320位于沙层330下部,两者之间采用土工布350分隔。湿地植被160种植在沙层330顶部,渗流湿地380的湿地植被160可以选用芦苇、香蒲等水生植物。沙层330的前后两端设置有第三砾石层340,或者沙层330的四周设置有环形砾石层。第三净化处理槽300的第三排水口306设置在其后端的底部。
污水进入第三净化处理槽300后,由上而下分别经过湿地植被160、沙层330与第二砾石层320,进一步去除水体中细颗粒悬浮物与污染物质。土工布350能够让水流通过,并且防止细颗粒泥沙进入第二砾石层320。第三砾石层340以及环形砾石层,有利于污水经沙层330过滤后,快速进入第二砾石层320。最终从第三净化处理槽300的后端底部的第三排水口306排出,排入自然河湖水系。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:包括依次连接的第一、第二、第三净化处理槽;第一净化处理槽(100)的前侧设有沉淀池(120),后侧设有过滤湿地(180);第二净化处理槽(200)内设有表流湿地(280),第三净化处理槽(300)内设有渗流湿地(380);污水进入第一净化处理槽(100)的沉淀池(120),再依次流经过第一净化处理槽(100)的过滤湿地(180)、第二净化处理槽(200)的表流湿地(280)以及第三净化处理槽(300)的渗流湿地(380)后,从第三净化处理槽(300)的第三排水口(306)排出。
2.根据权利要求1所述的一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:所述过滤湿地(180)包括第一砾石层(130)、隔墙(125)、棕榈纤维堤坝(150)以及湿地植被(160);所述第一砾石层(130)铺设在第一净化处理槽(100)后侧的底部,隔墙(125)设置在第一砾石层(130)的前端从而在第一砾石层(130)前侧隔离出所述沉淀池(120),棕榈纤维堤坝(150)设置在第一砾石层(130)顶面的前侧且超出第一净化处理槽(100)的顶边,该棕榈纤维堤坝(150)以及第一砾石层(130)上均种植有所述湿地植被(160)。
3.根据权利要求2所述的一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:所述棕榈纤维堤坝(150)包括若干个棕榈纤维卷(151),这些棕榈纤维卷(151)堆叠到一定高度并通过绑带(115)或者约束网(152)紧固在一起。
4.根据权利要求3所述的一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:所述棕榈纤维卷(151)包括板材(113)、植被基材(112)以及聚乙烯网(114);所述板材(113)开设有多个通孔(117),板材(113)的底部设置有所述绑带(115);所述植被基材(112)设置在板材(113)上方,采用椰子垫或橡胶化椰子纤维片制作且填充有植物纤维,聚乙烯网(114)将板材(113)、植被基材(112)包裹成一个整体。
5.根据权利要求4所述的一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:所述第二净化处理槽(200)内还设置有均布槽(220),该均布槽(220)位于表流湿地(280)的前侧,均布槽(220)与表流湿地(280)之间通过分隔壁(225)隔开。
6.根据权利要求5所述的一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:所述第二净化处理槽(200)的表流湿地(280)包括基质(230)以及种植在基质(230)上的湿地植被(160)。
7.根据权利要求6所述的一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:所述基质(230)由若干个左右交错排列的隔断墙(235)分割成连续的S形,隔断墙(235)的宽度小于第二净化处理槽(200)的宽度。
8.根据权利要求7所述的一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:所述第一、第二净化处理槽之间的第一排水口(106),以及第二、第三净化处理槽之间的第二排水口(206)均制成波浪线型。
9.根据权利要求8所述的一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:所述第三净化处理槽(300)的渗流湿地(380)包括湿地植被(160)、沙层(330)、土工布(350)以及第二砾石层(320);所述第二砾石层(320)位于沙层(330)下部,两者之间采用土工布(350)分隔;湿地植被(160)种植在沙层(330)顶部,沙层(330)的前后两端设置有第三砾石层(340),或者沙层(330)的四周设置有环形砾石层;第三净化处理槽(300)的第三排水口(306)设置在其后端的底部。
10.根据权利要求9所述的一种面源污染治理梯级人工湿地结构,其特征在于:所述第一、第二、第三净化处理槽从高到低排列成阶梯状。
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