一种螺旋形波式潜流人工湿地系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种螺旋形波式潜流人工湿地系统，包括进水管，以及由螺旋形的隔墙构成的床体，其中，床体的中心设有配水池；床体中相邻隔墙之间留有间隙，形成水流通道，水流通道内填充有填料，且水流通道内沿程设有上下交错的若干上导流板和下导流板，上导流板和下导流板均沿床体径向竖直布置；进水管、配水池和水流通道的首端相连通，水流通道末端处通过集水池连通出水管。本实用新型专利技术将螺旋形水流与波行水流的组合，使得污水与基质达到最大接触面积及接触时间，由此实现了多层次最大程度的水质净化，在不额外占用城市用地的情况下实现了污水的生态化处理。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋形波式潜流人工湿地系统
本技术属于水处理
，具体涉及一种螺旋形波式潜流人工湿地系统。
技术介绍
人工湿地是模拟的自然湿地系统，利用系统中的物理、化学和生物的协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化，人工湿地根据构造分为表面流人工湿地和潜流人工湿地，表面流人工湿地投资低，设计简单，但是卫生条件差，传统的潜流人工湿地利用水流在地面以下渗流，卫生高效，但是充氧能力差，处理效果不理想。人工湿地具有投资低、运行费用低、维持技术水平低和能耗低等特点。不应仅局限于城镇污水净化，农业污水处理，也应在景观水资源利用和水质保证上发挥更大的作用。但是占地面积相对较大，导致很难广泛推广。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种处理效果良好、节约占地面积的螺旋形波式潜流人工湿地系统。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：包括进水管，以及由螺旋形的隔墙构成的床体，其中，床体的中心设有配水池；床体中相邻隔墙之间留有间隙，形成水流通道，水流通道内填充有填料，且水流通道内沿程设有上下交错的若干上导流板和下导流板，上导流板和下导流板均沿床体径向竖直布置；进水管、配水池和水流通道的首端相连通，水流通道末端处通过集水池连通出水管。进一步地，进水管通过布水装置连通配水池。进一步地，配水池的池壁为带有均匀孔口的穿孔墙，配水池中放置有鹅卵石。进一步地，配水池、水流通道和集水池的底部均设置防渗层。进一步地，填料包括下层的砾石、中层基质以及能够种植湿地水生植物的上层基质。进一步地，集水池通过设置出水孔和水流通道相连通。进一步地，床体由中心到末端沿程设置1‰～3‰的坡度。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术利用隔墙形成螺旋形的填料床体，使水流增大流程，延长水力停留时间，同时解决了人工湿地系统用地受限的问题，节约占地面积；同时，通过设置上下交错的若干上导流板和下导流板，能够形成包括水平流、上行流和下行流在内的混合流态波形潜流，集合了潜流人工湿地和垂直流人工湿地的优点，处理效果好。本技术将螺旋形水流与波行水流的组合，使得污水与基质达到最大接触面积及接触时间，由此实现了多层次最大程度的水质净化，在不额外占用城市用地的情况下实现了污水的生态化处理。另外，本技术不但清洁卫生，而且具有一定的景观作用，对促进利用人工湿地系统改善水质技术的广泛推广能够产生积极作用。进一步地，本技术通过在配水池中放置鹅卵石，能够有效去除悬浮固体。进一步地，本技术通过设置防渗层，以防被处理水污染土壤和地下水。进一步地，本技术通过设置上层基质，能够种植湿地水生植物，污水通过上导流板和下导流板时，将会反复处于好氧-兼氧-厌氧状态，从而交替进行硝化和反硝化过程，能够充分利用植物根系生物膜吸附与基质的物理化学作用实现对污染物的去除。当水流通过下导流板上部时，能充分利用植物根系的泌氧与空气中的氧气，使得水中溶解氧增加，进一步有效去除N、P和可溶性有机物。进一步地，本技术通过设置坡度，使得污水可以沿斜坡螺旋走向流动。【附图说明】图1是本技术一种螺旋形波式潜流人工湿地的平面结构图；图2是图1的B-B纵剖视图；图3是图1的配水池A-A纵剖视图；图4是图1的集水池C-C纵剖视图；其中：1-进水管；2-布水装置；3-配水池；4-穿孔墙；5-隔墙；6-集水池；7-上层基质；8-湿地水生植物；9-中层基质；10-砾石；11-上导流板；12-下导流板；13-防渗层；14-鹅卵石；15-出水孔；16-出水管。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步详细说明。如图1和图4所示，本技术包括进水管1，以及由螺旋形的隔墙5构成的螺旋形填料床体，床体的中心设有配水池3，配水池上方设置有均匀布水装置2；床体由中心到末端沿程设置1‰～3‰的坡度，这使得污水可以沿斜坡螺旋走向流动。床体中相邻隔墙5之间留有间隙，形成水流通道，水流通道内填充有填料，填料包括下层的砾石10、中层基质9以及能够种植湿地水生植物8的上层基质7。且水流通道内沿程设有上下交错的若干上导流板11和下导流板12，上导流板11和下导流板12均沿床体径向竖直布置；进水管1通过布水装置2连通配水池3，配水池3和水流通道的首端相连通，水流通道末端处通过集水池6连通出水管16。集水池6通过设置出水孔15和水流通道相连通。配水池3、水流通道和集水池6的底部均设置防渗层13，以防被处理水污染土壤和地下水。如图2所示，螺旋形填料床体内部填充填料，填料可由当地的废弃砖、碎石、煤渣、沙土等进行分层填装。上层基质7选用粒径相对小的可种植基质，并均匀种植湿地水生植物8，湿地水生植物8选用对污水起净化作用的湿地植物；中层基质9选用煤渣或者废弃砖；底部选用粒径相对大的砾石10作为承托层。床体内设有交错的沿径向垂直布置的上下导流板，第2N+1个为上导流板11，上导流板11底部与床体底部留有一定的间距，使水得以流过，上导流板11上部与上层基质7相平，左右与隔墙5相接，第2N个为下导流板12，下导流板12与隔墙5和床体底部相接，下导流板12上部与上层基质7的上表面留有一定距离，使水得以流过，其中N是大于等于0的整数，通过上导流板11和下导流板12，使水流成波形水路。。如图3所示，中心的配水池3呈圆形，池壁为带有均匀孔口的穿孔墙4。配水池3内填充大粒径的鹅卵石14，能够有效去除悬浮固体。如图4所示，出水孔15位于螺旋形填料床体的末端下部，出水孔15单排均匀设置，出水流入相接的集水池6内，再由与集水池6相连的出水管16排走。本技术的工作流程如下：污水首先由进水管1流入布水装置2，然后均匀流入配水池3，再经由配水池3中的鹅卵石14的初步过滤下从穿孔墙4进入填料床体。在上导流板11和下导流板12的导流作用以及隔墙5的约束作用下，水流从上层基质7渗透到下层基质砾石10，形成下行流，进而从上导流板11的下部流过；然后从下层的砾石10流动到上层基质7，形成上行流；上行流与下行流不断与各层的基质及微生物发生接触，上行流与下行流之间存在短暂的水平流，水平流时与植物的根系接触，获取氧气并且通过植物的根系吸附去除水流中N、P和可溶性有机物。水流以此方式不断反复流动，在纵向以波形水路前进，水平方向螺旋前进，在行进过程中污水中的悬浮固体和溶解性污染物由于物理化学生物作用得以去除，最终水流经过螺旋形床体尾端的出水孔15流入集水池6，再由出水管16排走。本技术提供一种处理效果良好、节约占地面积且美观的螺旋形波式流潜流人工湿地，使其对氮、磷和有机物均有较好的去除率。本技术未提到且应采取的技术措施均为本领域专业技术人员所应知的常识性问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋形波式潜流人工湿地系统，其特征在于：包括进水管(1)，以及由螺旋形的隔墙(5)构成的床体，其中，床体的中心设有配水池(3)；床体中相邻隔墙(5)之间留有间隙，形成水流通道，水流通道内填充有填料，且水流通道内沿程设有上下交错的若干上导流板(11)和下导流板(12)，上导流板(11)和下导流板(12)均沿床体径向竖直布置；进水管(1)、配水池(3)和水流通道的首端相连通，水流通道末端处通过集水池(6)连通出水管(16)。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋形波式潜流人工湿地系统，其特征在于：包括进水管(1)，以及由螺旋形的隔墙(5)构成的床体，其中，床体的中心设有配水池(3)；床体中相邻隔墙(5)之间留有间隙，形成水流通道，水流通道内填充有填料，且水流通道内沿程设有上下交错的若干上导流板(11)和下导流板(12)，上导流板(11)和下导流板(12)均沿床体径向竖直布置；进水管(1)、配水池(3)和水流通道的首端相连通，水流通道末端处通过集水池(6)连通出水管(16)。2.根据权利要求1所述的一种螺旋形波式潜流人工湿地系统，其特征在于：进水管(1)通过布水装置(2)连通配水池(3)。3.根据权利要求1所述的一种螺旋形波式潜流人工湿地系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丹，彭博，代飞，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61