申请日2016.10.09
公开(公告)日2016.12.21
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种人工湿地系统，包括多个垂直流人工湿地单元;所述垂直流人工湿地单元包括进水渠、进水配水管道、湿地床体、出水底渠、出水管道和排水渠;一种人工湿地系统的污水处理方法，包括将污水收集于进水渠中，经所述进水配水管道进入所述湿地床体，所述排水渠收集经所述湿地床体净化后的尾水，经所述出水管道排出;其中，多个所述垂直流人工湿地单元采用交替间歇进水的方式，每个所述垂直流人工湿地单元的周期运行时间为4‑6h，进水与落干的时长比值小于1:2。本发明通过采用多个垂直流人工湿地单元，比单一人工湿地单元净化效果更好，能够更有效的去除污水中氮、磷等污染物，且使木本植物能长期存活。
摘要附图
权利要求书
1.一种人工湿地系统，其特征在于：包括多个垂直流人工湿地单元;所述垂直流人工湿地单元包括进水渠、进水配水管道、湿地床体、出水底渠、出水管道和排水渠;所述进水配水管道平铺于所述湿地床体表层;所述进水渠连接所述进水配水管道;所述出水底渠设置在所述湿地床体内底部;所述出水管道一端连接所述出水底渠，另一端穿出所述湿地床体连接所述排水渠;所述湿地床体内设置有木本植物和基质层;所述木本植物栽植于基质层上，所述基质层由下至上依次为砾石层、第一碎石层、沸石与钢渣混合层、粗砂层、生物陶粒与炭粉混合层、第二碎石层及种植土壤层。
2.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于：所述进水配水管道上装有电动阀;所述进水配水管道管底两侧设置有出水孔。
3.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于：所述木本植物为海桑、桐花、木槿、黄槐中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于：所述种植土壤层和所述第二碎石层之间设置有带网孔软板。
5.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于：所述砾石层和所述第一碎石层之间设置有第一通气管道;所述第二碎石层中间设置有第二通气管道;所述第一通气管道和所述第二通气管道均与外部大气环境相连。
6.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于：所述出水底渠和所述砾石层之间设置有隔网。
7.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于：所述第一碎石层与所述沸石与钢渣混合层设置有土工布。
8.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于：所述出水管道上设置有第三通气管道。
9.根据权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于：多个所述垂直流人工湿地单元平行排布;前一个所述垂直流人工湿地单元的进水渠与相邻的后一个所述垂直流人工湿地单元的进水渠相连接，或者前一个所述垂直流人工湿地单元的进水渠与相邻的后一个所述垂直流人工湿地单元的进水渠为同一个;前一个所述垂直流人工湿地单元的排水渠与相邻的后一个所述垂直流人工湿地单元的排水渠相连接，或者前一个所述垂直流人工湿地单元的排水渠与相邻的后一个所述垂直流人工湿地单元的排水渠为同一个。
10.根据权利要求1所述的人工湿地系统的污水处理方法，其特征在于：污水收集于进水渠中，所述进水渠中的污水经所述进水配水管道进入所述湿地床体，所述出水底渠收集经所述湿地床体净化后的尾水并经所述出水管道排出到排水渠中;其中，多个所述垂直流人工湿地单元采用交替间歇进水的方式，每个所述垂直流人工湿地单元的周期运行时间为4-6h，进水与落干的时长比值小于1:2。
说明书
一种人工湿地系统及其污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种人工湿地系统及其污水处理方法。
背景技术
人工湿地是以人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面，通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化人工湿地作为一种经济高效的污水生态处理技术,人工湿地处理法是一项既高效经济,又具有综合效益的处理方法,是一种结合我国目前污水处理状况联合处理达到国家污水排放综合指标的治理办法,它投资少,建设周期短,处理效率高,可使处理后的污水资源化。自上世纪七、八十年代兴盛起来，广泛应用于大中小城镇和乡村地区的生活污水处理，也有应用于工业和农业。
目前，应用于人工湿地的植物多为一年生的草本植物，主要有：香蒲、花叶芦竹、美人蕉、菖蒲、芦苇、再力花、风车草、梭鱼草等草本植物，我国属于亚热带地区，目前在亚热带地区广泛应用的这些人工湿地草本植物，一般到了冬季时，地上部分会逐渐枯死，造成人工湿地系统1冬季时水质处理效果不稳定，和景观效果差的问题。每年需花费大量的人力物力收割，否则植物枯死后营养会重返水体，造成二次污染。再者，湿地填料易营养饱和而不再具备污染净化能力，而更换填料需要大量的人力物力;最后，现有湿地易堵塞，污水净化能力难以持续。因此，在人工湿地上种植木本陆生植物来解决目前冬季大部分草本水生植物地上部分枯死的问题。选择能长期适应人工湿地水体环境且去污能力强、生长量好的木本植物131是非常重要的。
人工湿地处理效果好，但处理负荷不高，传统的人工湿地吨水处理负荷较小，占地面积大。在这土地日趋紧张的情况下，研发出一种提高吨水处理负荷高且利于木本植物生长，能长期用于污水处理的高效人工湿地处理系统是必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种人工湿地系统及其污水处理方法，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，不仅占地面积较小，吨水处理负荷高，而且营造良好的景观效果。
一种人工湿地系统及其污水处理方法，包括多个垂直流人工湿地单元;每个所述垂直流人工湿地单元包括进水渠、进水配水管道、湿地床体、出水底渠、出水管道和排水渠;所述进水配水管道平铺于所述湿地床体表层;所述进水渠连接所述进水配水管道;所述出水底渠设置在所述湿地床体内底部;所述出水管道一端连接所述出水底渠，另一端穿出所述湿地床体连接所述排水渠;所述湿地床体内设置有木本植物和基质层;所述木本植物栽植于基质层上，所述基质层由下至上依次为砾石层、第一碎石层、沸石与钢渣混合层、粗砂层、生物陶粒与炭粉混合层、第二碎石层及种植土壤层。
进一步地，所述进水配水管道上装有电动阀;所述进水配水管道管底两侧设置有出水孔。
进一步地，所述木本植物为海桑、桐花、木槿、黄槐中的一种或多种。进一步地，所述种植土壤层和所述第二碎石层之间设置有带网孔软板。
进一步地，所述砾石层和所述第一碎石层之间设置有第一通气管道;所述第二碎石层中间设置有第二通气管道;所述第一通气管道和所述第二通气管道均与外部大气环境相连。
进一步地，所述排水渠和所述砾石层之间设置有隔网。
进一步地，所述第一碎石层与所述沸石与钢渣混合层设置有透水土工布。
进一步地，所述出水管道上设置有第三通气管道。
进一步地，多个所述垂直流人工湿地单元平行排布;前一个所述垂直流人工湿地单元的进水渠与相邻的后一个所述垂直流人工湿地单元的进水渠相连接，或者前一个所述垂直流人工湿地单元的进水渠与相邻的后一个所述垂直流人工湿地单元的进水渠为同一个;前一个所述垂直流人工湿地单元的排水渠与相邻的后一个所述垂直流人工湿地单元的排水渠相连接，或者前一个所述垂直流人工湿地单元的排水渠与相邻的后一个所述垂直流人工湿地单元的排水渠为同一个。
一种人工湿地系统的污水处理方法，包括将污水收集于进水渠中，所述进水渠中的污水经所述进水配水管道进入所述湿地床体，所述出水底渠收集经所述湿地床体净化后的尾水并经所述出水管道排出到排水渠中;其中，多个所述垂直流人工湿地单元采用交替间歇进水的方式，每个所述垂直流人工湿地单元的周期运行时间为4-6h，进水与落干的时长比值小于1:2。
与现有技术相比，本发明的一种人工湿地系统及其污水处理方法的有益效果是：
1、本发明的一种人工湿地系统及其污水处理方法通过采用多个垂直流人工湿地单元，比单一人工湿地单元净化效果更好，能够更有效的去除氮、磷的污染物;
2、本发明的多个垂直流人工湿地单元采用交替间歇进水方式，为每个单元的木本植物提供一个复氧恢复期，促进木本植物根系发展，使木本植物生长量增大，从而促进对污水中氮、磷等污染物的吸收净化;
3、本发明采用特定的配水方式(即湿干比)及湿地床结构合理布置，一方面形成好氧、厌氧交替环境，另一方面通过物理、化学、生物的三重共同作用来实现对污水的净化作用，有效解决了湿地床体堵塞问题及木本植物长期生长在水中造成根系缺氧，生长量不大，净化效果不好，甚至缺氧死亡，存活率不高的问题。
4、本发明在人工湿地部分形成良好的景观效果，净化水质的同时也美化环境，可以作为科研、教育基地。