申请日2017.12.25
公开(公告)日2018.05.08
IPC分类号C02F3/32; C02F9/14; A01D43/063
摘要
本发明提供一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，包括湿地本体，其内设有第一植物区、第二植物区、过滤池、第三植物区、净化池和集水池，第一植物区和第二植物区分别与过滤池连通，过滤池连通第三植物区，第三植物区连通净化池，净化池连通集水池;第一植物区和第二植物区水流前端设有控水装置;第一植物区、第二植物区和第三植物区均设有绿狐尾藻区和千屈菜区;第一植物区和第二植物区之间设有收割装置。本发明提升人工湿地生活污水的处理效果，提高净水效率。经处理，其COD含量、氨氮含量和总磷含量均有大幅度下降，且经济价值高，可增加农民收入，形成可持续生态经济系统，特别适合农村生活污水处理项目。
权利要求书
1.一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，其特征在于：包括湿地本体，所述本体内设有第一植物区、第二植物区、过滤池、第三植物区、净化池和集水池，所述第一植物区和第二植物区分别与过滤池连通，所述过滤池连通第三植物区，所述第三植物区连通净化池，所述净化池连通集水池;所述第一植物区和第二植物区水流前端设有控水装置;所述第一植物区、第二植物区和第三植物区均设有绿狐尾藻区和千屈菜区;所述第一植物区和第二植物区之间设有收割装置。
2.如权利要求1所述的一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，其特征在于：所述绿狐尾藻区和千屈菜区的面积比例为1：(0.5～1.5)。
3.如权利要求1所述的一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，其特征在于：所述绿狐尾藻区为种植有绿狐尾藻的浮岛。
4.如权利要求1所述的一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，其特征在于：所述千屈菜区为种植有千屈菜的塘泥层。
5.如权利要求1所述的一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，其特征在于：所述收割装置包括滑轨和收割机，所述滑轨布设于所述第一植物区和第二植物区之间、延伸至第三植物区，所述收割机包括本体、竖轨以及支架，所述本体安装于滑轨上，所述竖轨布设于本体上，所述支架包括伸缩横杆和若干分支架，所述伸缩横杆滑动于竖轨上，所述分支架活动连接于伸缩横杆两侧，所述分支架末端可拆卸连接有割刀和收纳篮。
6.如权利要求1所述的一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，其特征在于：所述控水装置包括拦水坝，所述拦水坝设有第一进水口和第二进水口，所述第一进水口连通第一植物区，所述第二进水口连通第二植物区，所述第一进水口连接有第一水闸，所述第二进水口连接有第二水闸。
7.如权利要求6所述的一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，其特征在于：所述第一水闸连接有第一水位计，所述第二水闸连接有第二水位计，所述第一水位计布设于第一植物区，第二水位计布设于第二植物区。
8.如权利要求1所述的一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，其特征在于：所述过滤池在水流方向上依次设有蛭石层和砾石层，所述蛭石层的厚度为5～10cm、其粒径为2～3cm，所述砾石层的厚度为3～5cm、其粒径为1～2cm。
9.如权利要求1所述的一种高效经济亚热带农村生活污水 净化人工湿地植物系统，其特征在于：所述净化池内在水流方向上依次设有鹅卵石层、稻壳层和火山岩层，所述鹅卵石层的厚度为5～10cm、其粒径为1～2cm，所述稻壳层的厚度为1～3cm，所述火山岩层厚度为8～12cm、其粒径为0.5～1cm。
10.如权利要求1～9任一项所述的一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，其特征在于：所述第一植物区和第二植物区分别依次布设绿狐尾藻区和千屈菜区，所述第三植物区依次布设千屈菜区和绿狐尾藻区。
说明书
一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统。
背景技术
植物是人工湿地生态系统的支柱和核心，在人工湿地中对污水的净化能力具有重大意义。植物除了自身对污染物具有的吸附、富集、固定功能，其根系还为微生物提供了生长的空间，并与微生物共生，刺激其生长从而促进有机物的分解。但亚热带植物在冬季往往进入冬眠状态甚至枯萎死亡，这不仅影响了冬季人工湿地的净水效果，更会因为死亡植物在湿地中的腐烂引起二次污染和堵塞。另外，农村污水具有分散、营养物质和元素为主的特点，小面积的人工湿地可以有效、便捷地净化农村生活污水，但常常因为单纯强调生态效益，无经济收益，农户缺乏主动参与管护的驱动力，在农村普遍缺乏持续管护投入的情况下，人工湿地在建成后缺乏有效管护，大多荒废或运行状态不佳。而且湿地植物吸收营养元素，往往因收割不及时，植物生物量过大形成郁闭，影响了光合作用，减缓净水效率。综上，急需一种人工湿地植物系统解决亚热带农村生活污水的难题。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，提升人工湿地生活污水的处理效果，提高净水效率，经济价值高。
本发明的技术方案是这样实现的：一种高效经济亚热带农村生活污水净化人工湿地植物系统，包括湿地本体，所述本体内设有第一植物区、第二植物区、过滤池、第三植物区、净化池和集水池，所述第一植物区和第二植物区分别与过滤池连通，所述过滤池连通第三植物区，所述第三植物区连通净化池，所述净化池连通集水池;所述第一植物区和第二植物区水流前端设有控水装置;所述第一植物区、第二植物区和第三植物区均设有绿狐尾藻区和千屈菜区;所述第一植物区和第二植物区之间设有收割装置。
进一步的，所述绿狐尾藻区和千屈菜区的面积比例为1：(0.5～1.5)。
进一步的，所述绿狐尾藻区为种植有绿狐尾藻的浮岛。
进一步的，所述千屈菜区为种植有千屈菜的塘泥层。
进一步的，所述收割装置包括滑轨和收割机，所述滑轨布设于所述第一植物区和第二植物区之间、延伸至第三植物区，所述收割机包括本体、竖轨以及支架，所述本体安装于滑轨上，所述竖轨布设于本体上，所述支架包括伸缩横杆和若干分支架，所述伸缩横杆滑动于竖轨上，所述分支架活动连接于伸缩横杆两侧，所述分支架末端可拆卸连接有割刀和收纳篮。
进一步的，所述控水装置包括拦水坝，所述拦水坝设有第一进水口和第二进水口，所述第一进水口连通第一植物区，所述第二进水口连通第二植物区，所述第一进水口连接有第一水闸，所述第二进水口连接有第二水闸。
进一步的，所述第一水闸连接有第一水位计，所述第二水闸连接有第二水位计，所述第一水位计布设于第一植物区，第二水位计布设于第二植物区。
进一步的，所述过滤池在水流方向上依次设有蛭石层和砾石层，所述蛭石层的厚度为5～10cm、其粒径为2～3cm，所述砾石层的厚度为3～5cm、其粒径为1～2cm。
进一步的，所述净化池内在水流方向上依次设有鹅卵石层、稻壳层和火山岩层，所述鹅卵石层的厚度为5～10cm、其粒径为1～2cm，所述稻壳层的厚度为1～3cm，所述火山岩层厚度为8～12cm、其粒径为0.5～1cm。
进一步的，所述第一植物区和第二植物区分别依次布设绿狐尾藻区和千屈菜区，所述第三植物区依次布设千屈菜区和绿狐尾藻区。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的人工湿地植物系统不仅对污染物具有良好的吸附、富集、固定作用，还具有很强的脱氮除鳞作用，提升了人工湿地生活污水的处理效果和净水效率。亚热带农村生活污水经处理，其COD含量、氨氮含量和总磷含量均有大幅度下降，而且绿狐尾藻和千屈菜产量高，经济价值高，可增加农民收入，提高农民对湿地管理的积极性，降低湿地的后续管护成本，形成持续运营模式，特别适合农村生活污水处理项目。其中，本发明结合绿狐尾藻区和千屈菜区，其绿狐尾藻和千屈菜为耐寒多年生植物，耐亚热带冬季低温，其绿狐尾藻和千屈菜可相互促进生长，提升人工湿地生物污水的处理效果，提高净水效率，尤其适于在亚热带地区推广应用。本发明设置的收割装置，对绿狐尾藻和千屈菜收割及时，保持整个处理系统中的营养物质含量平衡，不但利于污水处理效果，而且促进绿狐尾藻和千屈菜的良好生长，提高经济效益。本发明选择的绿狐尾藻和千屈菜均为多年生植物，一次栽种，可以免去后续复种的繁琐操作，提升人工湿地净水效率。
另外，本发明设置的绿狐尾藻区和千屈菜区的面积比例以及过滤池、净化池的结构设置，进一步提高人工湿地生活污水的处理效果。所述控水装置更好控制各植物区的水深以及水流速度，不但有利于绿狐尾藻和千屈菜的生长，而且提高绿狐尾藻和千屈菜对农村生活污水的净化效果。所述收割装置便于定时对两侧第一植物区和第二植物区的绿狐尾藻和千屈菜进行收割，提高经济效益。