一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理工艺，包括原水提升泵站、絮凝剂加注系统、絮凝池、沉淀池、人工湿地、入渗池、开采井和淤泥脱水池，本发明专利技术脱氮除磷效果好，工艺简单、处理费用低；可根据应用地点的实际情况及污水处理规模大小调整工艺规模；操作易于调控，维护简单；持续开采状态下，系统对周边地下水环境影响小；将湿地生态保护区与地下水资源人工补给有机结合，建立基于湿地生态系统的地下水人工补给系统，既改善城市内河绵远河水环境，又增加了供水水源，可有效缓解应用地区的供水压力；可结合湿地公园修建，兼具湿地景观娱乐，地下水人工回灌，饮用水生产，公众教育以及科学研究的功能，各个功能之间相辅相成。

A groundwater artificial recharge water treatment process based on Wetland Ecosystem

The invention discloses a groundwater artificial recharge water treatment process based on wetland ecosystem, which includes raw water lifting pump station, flocculant filling system, flocculation tank, sedimentation tank, constructed wetland, infiltration tank, mining well and sludge dewatering tank. The nitrogen and phosphorus removal effect is good, the process is simple and the treatment cost is low, and the sewage treatment scale is large according to the actual situation of the application site. Small adjustment of technological scale, easy operation and easy maintenance, small environmental impact on surrounding groundwater under continuous exploitation, organic combination of wetland ecological protection area and groundwater artificial recharge, establishment of groundwater artificial recharge system based on wetland ecosystem, not only improve the water environment of urban inland river Mianyuan River, but also increase the water supply source, can effectively alleviate the application. The water supply pressure of the region can be combined with the construction of wetland parks, which have the functions of wetland landscape recreation, groundwater artificial recharge, drinking water production, public education and scientific research, and each function complements each other.

【技术实现步骤摘要】
一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理工艺
本专利技术涉及水质处理
，尤其涉及一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理工艺。
技术介绍
自1990s年代以来，我国地下水开采量以2.5×109m3/a的速度递增，造成的地下水超量开采问题愈来愈突出，同时，由于水资源管理不善等问题，国内地表水体污染事件密集爆发，城市应急供水体系亟需完善，在此背景下，水资源调蓄战略迫切实现由传统单一以地表水调蓄为主的方式向地表水-地下水联合调蓄方式的转型。近年来，发达国家为解决城市供水水资源紧缺问题，调节和缓解公共供水紧张局面，水资源调蓄方法实现了由传统修建地表水库储备水资源向利用地下含水层储水构造建立地下水“水银行”的转型。欧洲供水联合会(EUREAU)的12个成员国以及美国自20世纪80年代开始，便开展了钻孔补给含水层的恢复(ASR)工程，以满足日益增长的供水需求(费谨，1982)。我国对于地下水人工补给的相关研究相对起步较晚，最初研究的目的主要是为解决城市地面沉降问题。近年来，伴随国家南水北调工程的推进，及与之相关的与北京市地下水回灌系列工程的展开，北京市水文队在北京西郊西黄村地区开展了利用废砂石坑进行人工补给地下水的试验，并利用首都钢铁公司大口径井进行了管井注入地下水回灌试验等研究(张虎成等，2004)，人工湿地系统通过模拟天然湿地的结构与功能，可以根据人为需求设计建造的湿地生态系统，使经处理的原水水质得到改善，实现对污水的净化作用与生态化处理(刘强等，2008)。人工湿地将水质处理与环境生态有机结合，既使污水得到了有效处理，又构建生态景观、美化环境，兼顾了环境效益与经济效益(黄锦楼等，2013)。生态河道—湿地—人工回灌系统的建设，不但可以改善城市水环境，而且可以治理将天然河道河水改善成具有供水价值的地下水人工补给水源，为城市供水提供重要的生态用水水源，对城市可持续发展做出新的贡献。当今世界许多城市把生态保护区与地下水资源人工补给有机结合，既美化了城市环境，又保障了城市安全供水。基于湿地生态系统的地下水人工补给与供水系统可为城市安全供水提供有效的应对方案，并带动中国地下水人工补给项目的广泛实施，该系统致力于产、学、研有效结合，可建成科研与公众教育的基地，该设计先进的人造湿地生态系统处理补给水源，引进自动监测仪器全方位监测水质变化，防范任何污染事故。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理工艺。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：本专利技术一种基于湿地生态系统，包括原水提升泵站、絮凝剂加注系统、絮凝池、沉淀池、人工湿地、入渗池、开采井和淤泥脱水池，所述原水提升泵站接入水源或自然水源，所述原水提升泵站输出原水至所述絮凝池，所述絮凝池设置所述絮凝剂加注系统，所述絮凝池出水输出至所述沉淀池，所述沉淀池设置所述淤泥脱水池，所述沉淀池输出水至所述人工湿地，所述人工湿地的出水输出至入渗池，所述入渗池输出水至开采井，所述开采井输出水至自来水厂。进一步，还设置有监测系统，所述监测系统监测点包括场地进水水质监测，沉淀池出水监测、场地人工湿地运行监测、场地地下水入渗池水质监测部分。优选的，所述絮凝池为穿孔旋流型，絮凝池分为四个部分，每个部分进出水口上下错开形成紊流。本专利技术一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理工艺，包括以下步骤：(1)利用原水提升泵站将河水提升进入本处理工艺，或可利用有利地形使河水自然流入本处理工艺；(2)利用加药泵将絮凝剂投加到原水中，加药泵可调节絮凝剂加注流量；絮凝剂采用聚氯化铝溶液(PAC)或者三氯化铁溶液(FeCl3)；(3)絮凝池设计为穿孔旋流型，絮凝池分为四个部分，每个部分进出水口上下错开形成紊流，使絮凝剂与原水充分混合，提高絮凝沉淀效果；(4)水流进入沉淀池，沉淀时间4-12小时；(5)当沉淀池的淤泥层厚大于50cm时，必须清除淤泥至淤泥脱水池脱水，脱出的水用虹吸管道排出，干淤泥用卡车运送到指定的堆放场做无害化处理；(6)水流从沉淀池进入人工湿地，人工湿地采用垂直潜流式设计，水力负荷不超过0.75m3/m2·d，填料选择砾石(主要成分SiO2)、石灰岩(主要成分CaCO3)；垂直流的布水方式有助于湿地内部厌氧环境的产生，进而有助于反硝化脱氮作用；(7)水流从人工湿地进入入渗补给池，入渗补给池为两个平行入渗补给池，方便清淤及维护，并采用反滤层结构；NH4+、NO3-可通过入渗池单元的氨化、硝化作用、反硝化作用得到去除；(8)最后在地下水流向下游设置开采井，抽取入渗池补给的地下水，入渗补给水源经过反滤层和含水层介质，进一步杀灭细菌和病毒，并与地下水充分混合，达到地下水质量标准，可开采出来利用。本专利技术的有益效果在于：本专利技术是一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理工艺，与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1.脱氮除磷效果好，工艺简单、处理费用低；2.可根据应用地点的实际情况及污水处理规模大小调整工艺规模；3.操作易于调控，维护简单；4.持续开采状态下，系统对周边地下水环境影响小；5.该工艺将湿地生态保护区与地下水资源人工补给有机结合，建立基于湿地生态系统的地下水人工补给系统，既改善城市内河绵远河水环境，又增加了供水水源，可有效缓解应用地区的供水压力；6.该工艺可结合湿地公园修建，兼具湿地景观娱乐，地下水人工回灌，饮用水生产，公众教育以及科学研究的功能，各个功能之间相辅相成。附图说明图1是本专利技术的处理工艺流程图；图2是本专利技术的絮凝池俯视图图3是本专利技术的絮凝池剖面示意图图4是本专利技术的入渗池反滤层结构示意图；图5是本专利技术的入渗池结构示意图；图6是本专利技术德阳市旌南湿地公园地下水人工补给系统水处理工艺与监测点(孔)平面分布图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1所示：本专利技术一种基于湿地生态系统，包括原水提升泵站、絮凝剂加注系统、絮凝池、沉淀池、人工湿地、入渗池、开采井和淤泥脱水池，所述原水提升泵站接入水源或自然水源，所述原水提升泵站输出原水至所述絮凝池，所述絮凝池设置所述絮凝剂加注系统，所述絮凝池出水输出至所述沉淀池，所述沉淀池设置所述淤泥脱水池，所述沉淀池输出水至所述人工湿地，所述人工湿地的出水输出至入渗池，所述入渗池输出水至开采井，所述开采井输出水至自来水厂。通过景观设计，可把本水处理系统设计成特色景观公园。设计理念为：河湖湿地，综合补源，地下水库，供水安全，生态公园，教育科研。另外公园内布置一个展厅，既作为系统的控制室，也作为公众教育展览厅，展示各个系统组成的功能，宣传生态保护和水资源保护的重要意义及节约用水的观念。进一步，还设置有监测系统，所述监测系统监测点包括场地进水水质监测，沉淀池出水监测、场地人工湿地运行监测、场地地下水入渗池水质监测部分。优选的，所述絮凝池为穿孔旋流型，絮凝池分为四个部分，每个部分进出水口上下错开形成紊流。本专利技术一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理工艺，包括以下步骤：(1)利用原水提升泵站将河水提升进入本处理工艺，或可利用有利地形使河水自然流入本处理工艺；(2)利用加药泵将絮凝剂投加到原水中，加药泵可调节絮凝剂加注流量；絮凝剂采用聚氯化铝溶液(PAC)或者三氯化铁溶液(FeCl3)；具有高效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理系统，其特征在于：包括原水提升泵站、絮凝剂加注系统、絮凝池、沉淀池、人工湿地、入渗池、开采井和淤泥脱水池，所述原水提升泵站接入水源或自然水源，所述原水提升泵站输出原水至所述絮凝池，所述絮凝池设置所述絮凝剂加注系统，所述絮凝池出水输出至所述沉淀池，所述沉淀池设置所述淤泥脱水池，所述沉淀池输出水至所述人工湿地，所述人工湿地的出水输出至入渗池，所述入渗池输出水至开采井，所述开采井输出水至自来水厂。

【技术特征摘要】
1.一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理系统，其特征在于：包括原水提升泵站、絮凝剂加注系统、絮凝池、沉淀池、人工湿地、入渗池、开采井和淤泥脱水池，所述原水提升泵站接入水源或自然水源，所述原水提升泵站输出原水至所述絮凝池，所述絮凝池设置所述絮凝剂加注系统，所述絮凝池出水输出至所述沉淀池，所述沉淀池设置所述淤泥脱水池，所述沉淀池输出水至所述人工湿地，所述人工湿地的出水输出至入渗池，所述入渗池输出水至开采井，所述开采井输出水至自来水厂。2.根据权利要求1所述的基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理系统，其特征在于：还设置有监测系统，所述监测系统监测点包括场地进水水质监测，沉淀池出水监测、场地人工湿地运行监测、场地地下水入渗池水质监测部分。3.根据权利要求1所述的基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理系统，其特征在于：所述絮凝池为穿孔旋流型，絮凝池分为四个部分，每个部分进出水口上下错开形成紊流。4.一种基于湿地生态系统的地下水人工补给水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用原水提升泵站将河水提升进入本处理工艺，或可利用有利地形使河水自然流入本处理工艺；(2)利用加药泵将絮凝剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：高东东，吴勇，陈亚平，余丹，付小娟，
申请(专利权)人：四川省环科院科技咨询有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51