垂直流人工湿地系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术提供了一种垂直流人工湿地系统及工作方法，所述人工湿地系统包括池子、填料及湿地植物；进水管，所述进水管连接切换模块；切换模块，所述切换模块使所述进水管选择性地连通配水管、集水管；配水管，所述配水管设置在所述填料内的上部；集水管，所述集水管设置在所述池子内的下部，尾部向上延伸；至少二个阀门，所述阀门与所述集水管的尾部连通，连通处沿所述尾部自上而下排列。本发明专利技术具有运行高效、应用前景好等优点。

【技术实现步骤摘要】
垂直流人工湿地系统及其工作方法
本专利技术涉及湿地系统，特别涉及人工湿地系统及其工作方法。
技术介绍
人工湿地是模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统，主要由填料、植物和微生物组成，利用生态系统中物理、化学和生物的直接和协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物降解等作用来实现对污水高效净化的一种新型污水处理技术，广泛应用于城镇生活污水、受污染城市水体、暴雨径流、污水处理厂中水、农业面源污染等废水的处理。垂直流人工湿地长时间的连续运行造成的填料基质堵塞、冬季低温地区微生物活性降低、以及前期植物根系生长状况等问题日渐突出，带来了人工湿地去除效率降低、湿地系统寿命缩短、冬季低温地区无法正常运行、植物成活率不高等技术问题。为了解决上述问题，现有技术中采用如下技术方案：提出进水预处理、更换湿地填料、利用布管反冲洗等方法，解决垂直流湿地填料堵塞问题。采用秸秆覆盖、薄膜覆盖、阳光温棚等保温措施，解决冬季低温地区潜流人工湿地正常运行问题。采用人工补植水生植物、清除杂草等方法，补救前期植物生长势差的问题。上述技术方案仍然具有不足，如：1.湿地建设完成后，运行维护中仅单纯解决堵塞或保温的问题。2.解决垂直流湿地堵塞的方案造价高、耗能高、控制复杂、操作繁琐等缺点。3.现有冬季低温运行措施，存在造价高，费时费力，容易造成二次污染等问题。4.湿地建成初期处理效果较差，春季微生物恢复过程缓慢，不利于受纳水体的净化。
技术实现思路
为了解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种高效持续运行、应用前景好的垂直流人工湿地系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种垂直流人工湿地系统，所述人工湿地系统包括池子、填料及湿地植物；所述垂直流人工湿地系统进一步包括：进水管，所述进水管连接切换模块；切换模块，所述切换模块使所述进水管选择性地连通配水管、集水管；配水管，所述配水管设置在所述填料内的上部；集水管，所述集水管设置在所述池子内的下部，尾部向上延伸；至少二个阀门，所述阀门与所述集水管的尾部连通，连通处沿所述尾部自上而下排列。本专利技术的目的还在于提供了根据上述的垂直流人工湿地系统的工作方法，所述工作方法为：切换模块切换到进水管连通配水管状态，选择需要打开的阀门，该阀门与集水管尾部的连通处的高度与池子内的水面匹配。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：1.系统简单、操作方便、便于维修；2.逐层调控湿地运行水位，有利于填料基质富氧和吸附有机物的降解，预防填料堵塞问题；3.保证垂直流湿地长期稳定的净化效果；4.系统操作仅需要通过阀门的自动化调控，便于垂直流湿地的运行维护。附图说明参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：图1是根据本专利技术实施例的垂直流人工湿地系统的结构简图。具体实施方式图1和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了教导本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1：图1示意性地给出了本专利技术实施例的垂直流人工湿地系统的结构简图，如图1所示，所述垂直流人工湿地系统包括：池子、填料7-9及湿地植物21；所述填料7-9自上而下地分为三层，每一层的粒径分别为5-8cm、1-3cm、5-8cm。进水管2，所述进水管连接切换模块3；切换模块3，如三通阀，所述切换模块使所述进水管选择性地连通配水管、集水管；配水管5，所述配水管设置在所述填料内的上部；池子内的所述配水管连接支管6，支管的一端封闭，具有出水孔；集水管4，所述集水管设置在所述池子内的下部，尾部向上延伸；池子内的集水管连接支管11，支管具有进水孔；配水池1，所述配水池具有顶盖19，所述进水管、配水管和集水管的部分、切换模块处于所述配水池内。集水池18，所述集水池具有顶盖19，所述集水管的尾部16和至少二个阀门设置在所述集水池内，所述集水池的底部连接有排水管17，以作为排水口；至少二个阀门，所述至少二个阀门包括高位阀门15、中位阀门14、低位阀门13和放空阀门12，与集水管尾部连通处的位置自上而下排列，且分别高出、低于、低于、低于填料上表面；上述阀门均是电动阀门，可自动控制。根据上述的垂直流人工湿地系统的工作方法，所述工作方法为：切换模块切换到进水管连通配水管状态，选择需要打开的阀门，该阀门与集水管尾部的连通处的高度与池子内的水面匹配，具体为：正常运行时，切换模块3切换到进水管2连通配水管5状态，打开中位阀门14，污水流经进水管2、配水管5后进入填料内，经填料7-9、湿地植物21及微生物的协同作用净化后进入集水管4，从中位阀门14排出到集水池18内，最后由出水管17流出；在维护(预防堵塞)时，切换模块3切换到进水管2连通集水管4状态，打开第一阀门，污水流经进水管2、集水管4，部分进入填料7-9内，另一部分从低位阀门13排出到集水池18内；关闭低位阀门13，打开放空阀门12，污水从放空阀门12排出到集水池18内；在冬季运行时，选择打开高位阀门15，使得池子内的水面高出填料上表面，高出30-40cm；水面结冰，冰层20底面与填料上表面间的距离大于零；选择打开中位阀门14，使得池子内的水面低于所述冰层的底面，比填料上表面低10-20cm；冻结期开始前已完成对湿地植物的收割，通过冰层与填料间形成的空气隔离层，达到冬季保温的效果；春季，湿地植物栽培生长初期运行阶段，选择打开高位阀门15，污水经进水管2、切换模块3、配水管5进入污水净化系统，控制湿地高水位运行，对湿地植物进行淹水处理约15d，防止杂草丛生；然后选择打开中位阀门14，运行至湿地植物生长良好；再通过调控低位阀门13，低水位运行至植物生长稳定；选择打开中位阀门14，池子内水位在填料上表面下20-30cm处，促进植物根系向下生长，促使根系周围微生物的生长，来保证净水效果。植物生长初期，水位调控运行4次，历时35-40d左右；冬季低温运行阶段，水位调控2次，历时15d左右；预防堵塞运行机制，水位调控2次，一年运行3次，分别选择温度最高时期、温度低于10℃的春季、秋季时期。实施例2：本专利技术实施例的垂直流人工湿地系统，与实施例1不同的是：不再设置配水池。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直流人工湿地系统，所述人工湿地系统包括池子、填料及湿地植物；其特征在于：所述垂直流人工湿地系统进一步包括：进水管，所述进水管连接切换模块；切换模块，所述切换模块使所述进水管选择性地连通配水管、集水管；配水管，所述配水管设置在所述填料内的上部；集水管，所述集水管设置在所述池子内的下部，尾部向上延伸；至少二个阀门，所述阀门与所述集水管的尾部连通，连通处沿所述尾部自上而下排列。

【技术特征摘要】
1.一种垂直流人工湿地系统，所述人工湿地系统包括池子、填料及湿地植物；其特征在于：所述垂直流人工湿地系统进一步包括：进水管，所述进水管连接切换模块；切换模块，所述切换模块使所述进水管选择性地连通配水管、集水管；配水管，所述配水管设置在所述填料内的上部；集水管，所述集水管设置在所述池子内的下部，尾部向上延伸；至少二个阀门，所述阀门与所述集水管的尾部连通，连通处沿所述尾部自上而下排列。2.根据权利要求1所述的垂直流人工湿地系统，其特征在于：所述填料自上而下地分为三层，每一层的粒径分别为5-8cm、1-3cm、5-8cm。3.根据权利要求1所述的垂直流人工湿地系统，其特征在于：所述垂直流人工湿地系统进一步包括：集水池，所述集水管的尾部和至少二个阀门设置在所述集水池内，所述集水池具有排水口。4.根据权利要求1所述的垂直流人工湿地系统，其特征在于：所述配水管和集水管分别连接有支管。5.根据权利要求1所述的垂直流人工湿地系统，其特征在于：所述垂直流人工湿地系统进一步包括：配水池，所述进水管、配水管和集水管的部分、切换模块处于所述配水池内。6.根据权利要求1所述的垂直流人工湿地系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟娜，杜劲冬，张楠，李广胜，高勐，池艳峰，
申请(专利权)人：聚光科技杭州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33