一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统及运行方法技术方案

本发明专利技术涉及一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统及运行方法，包括湿地填料系统、布水管道系统、集水管道系统、通气管道、集水井系统、水位调节器、出水管、放空管、管道控制系统。本发明专利技术的人工湿地系统及运行方式能够耐受超标洪水淹没影响，适用于城市河道旁路湿地、水源地前置库湿地等。

【技术实现步骤摘要】
一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统及运行方法
本专利技术涉及一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统及运行方法，能够控制超标洪水在湿地填料系统中的流经通道，克服洪水淹没造成人工湿地填料堵塞的问题，实现人工湿地系统自我保护，提高了人工湿地系统适应能力及运行寿命，属于污水生态净化

技术介绍
人工湿地是通过模拟自然湿地而人为设计和建造的具有可控性和工程化特点，以基质填料、湿地植物及微生物协同通过物理、化学和生物作用进行污水处理的生态工程技术。人工湿地具备投资低、设计应用灵活、运行管理简便和环境生态价值高的特点，多应用于农村生活污水处理、城镇污水处理厂尾水深度处理、城市地面径流净化。目前，在城市水环境综合治理过程中，人工湿地作为河道旁路湿地、水源地前置库湿地等得到广泛工程应用，显著发挥了人工湿地对水体生态净化功能。通过对国内外已有相关人工湿地工程案例调研发现，填料容易堵塞成为限制人工湿地系统正常运行和使用寿命的主要原因之一。尤其是在城市水环境治理过程中，由于受城市用地限制，人工湿地多利用河道漫滩、水库库尾、湖泊滩地等与水生态系统修复保护进行融合建设。因此，超标洪水往往会造成此类人工湿地填料瞬间堵塞，严重影响人工湿地正常运行和推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统，控制超标洪水在湿地填料系统中流经通道转换，克服洪水淹没造成人工湿地填料堵塞的问题，实现人工湿地系统自我保护，提高人工湿地在城市河道旁路湿地、水源地前置库湿地等方面的应用和生态净化作用。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统，其特征在于包括湿地填料系统、布水管道系统、集水管道系统、通气管道、集水井系统、水位调节器、出水管、放空管、管道控制系统；所述布水管道系统将处理污水均匀分配至湿地填料表面，污水在重力作用下由上至下流经湿地填料层得到净化处理；所述集水管道系统汇集净化后水体，进入与集水管道连接的集水井；所述水位调节器对集水井水位调节后，通过出水管道流出汇入受纳水体，放空管和集水井连通；所述通气立管底部与集水管道相连通，顶部露出湿地填料；布水管道系统设置布水管电动阀，放空管设置放空管电动阀；所述管道控制系统包括布水管电动阀、放空管电动阀及电动阀控制器，布水管电动阀设置为常开阀，放空管电动阀设置为常闭阀。进一步地，所述集水井系统主要由水位调节器构成，出水管通过水位调节器通至集水井内。进一步地，在人工湿地系统的一侧设置浇筑成一体的布水管电动阀井、集水井、放空管电动阀井；布水管道系统的布水干管经过布水管电动阀井，布水管电动阀设置在布水管电动阀井中，水位调节器设置在集水井中；集水管道系统的集水干管与集水井相通；放空管经过放空管电动阀井，放空管电动阀设置在放空管电动阀井中。进一步地，布水管电动阀井、集水井、放空管电动阀井呈一直线排列，集水井处在中间，布水管电动阀井和放空管电动阀井处于集水井的两侧。布水管电动阀井、集水井、放空管电动阀井均有密闭井盖，布水管电动阀井和放空管电动阀井设置集水坑。本专利技术的另一个目的是提供上述耐超标洪水淹没的人工湿地系统的运行方法，它包括：正常运行工况下，布水管电动阀打开，所处理污水通过布水管道系统进入湿地填料区，自上而下流经整个填料层，实现水质净化；出水通过集水管系统汇集入集水井，利用水位调节器对出水水位进行调节控制；放空管电动阀处于关闭状态，集水井出水通过出水管道进入受纳水体；通气立管主要起到防止填料底部厌氧产生臭味；超标洪水淹没工况下，布水管电动阀关闭，放空管电动阀保持关闭，处理污水停止进入人工湿地系统；湿地填料上部主要为超标洪水，填料下部主要为净化后存量污水，洪水漫流阶段无法流经湿地填料内部；洪峰过后水位降低，此时打开放空管电动阀，填料上部洪水通过通气立管进水集水管系统，汇入集水井后通过放空管和出水管快速排出，减缓超标洪水在人工湿地区域的滞留时间，同时实现洪水流经通道转换，避免造成湿地填料层堵塞；洪水完全排出后，通过调整水位调节器、关闭放空管道电动阀、打开布水管道电动阀再次恢复人工湿地系统正常工况运行。本专利技术的上述控制过程包括以下操作步骤：布水管电动阀关闭、洪水水位观测、放空管电动阀开启、水位调节器调整、放空管电动阀关闭、布水管道电动阀开启。本专利技术针对现有技术存在问题，研发了一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统及运行方法，这种人工湿地及运行方式能够耐受超标洪水淹没影响，适用于城市河道旁路湿地、水源地前置库湿地等。本专利技术中，正常工况下，布水管系统能够有效实现处理污水均匀布水，集水井系统利用水位调节器对出水水位进行合理调控，充分发挥人工湿地对水体净化提升功能。在超标洪水工况下，通过管道控制系统电动阀的控制，暂停处理污水进入湿地。调整洪水在湿地内部流经通道，将通气立管、集水管系统、放空管、出水管作为洪水宣泄通道。减缓超标洪水在人工湿地区域的滞留时间，避免洪水流经湿地填料层造成堵塞，实现人工湿地在超标洪水工况下的自我保护。附图说明图1为本专利技术的人工湿地系统整体组成示意图；图2为集水井系统组成示意图；图3为图2中的A-A剖视图；图4为图2中的B-B剖视图；图5为图2中的C-C剖视图；图6为填料系统组成示意图。具体实施方式参照附图。本专利技术的耐超标洪水淹没的人工湿地系统包括填料系统5、布水管道系统1、集水管道系统、通气管道、集水井系统、水位调节器、出水管、放空管，管道控制系统。所述湿地填料系统5包括覆盖层51、主滤层52、过渡层53、集水层54由上至下构成，作为水质净化核心区域。覆盖层51种植挺水植物。本实施例中，覆盖层200mm厚、主滤层800mm厚、过渡层200厚、集水层200mm厚。所述布水管道系统1由布水干管101、布水环管102、布水支管103构成，位于填料系统覆盖层，布水干管101设置布水管电动阀10。布水管道将处理污水均匀分配至湿地填料表面，污水在重力作用下由上至下流经湿地填料层得到净化处理。所述集水管道系统2由集水支管201、集水干管202构成，位于填料系统集水层。汇集填料层净化后水体，集水管道与集水井系统相连通。所述集水井系统3主要包括水位调节器11，实现湿地运行水位调节，出水管12通过水位调节器11通至集水井7内，放空管13与集水井7相连通，放空管13设置放空管电动阀14。在人工湿地系统的一侧设置浇筑成一体的布水管电动阀井6、集水井7、放空管电动阀井8。布水干管101经过布水管电动阀井6，布水管电动阀10设置在布水管电动阀井6中，水位调节器11设置在集水井7中。集水干管202与集水井7相通。放空管13经过放空管电动阀井8，放空管电动阀14设置在放空管电动阀井8中。布水管电动阀井6、集水井7、放空管电动阀井8呈一直线排列，集水井7处在中间，布水管电动阀井6和放空管电动阀井8处于集水井7的两侧。布水管电动阀井6、集水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统，其特征在于包括湿地填料系统、布水管道系统、集水管道系统、通气管道、集水井系统、水位调节器、出水管、放空管、管道控制系统；/n所述布水管道系统将处理污水均匀分配至湿地填料表面，污水在重力作用下由上至下流经湿地填料层得到净化处理；/n所述集水管道系统汇集净化后水体，进入与集水管道连接的集水井；/n所述水位调节器对集水井水位调节后，通过出水管道流出汇入受纳水体，放空管和集水井连通；/n所述通气立管底部与集水管道相连通，顶部露出湿地填料；/n布水管道系统设置布水管电动阀，放空管设置放空管电动阀；/n所述管道控制系统包括布水管电动阀、放空管电动阀及电动阀控制器，布水管电动阀设置为常开阀，放空管电动阀设置为常闭阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统，其特征在于包括湿地填料系统、布水管道系统、集水管道系统、通气管道、集水井系统、水位调节器、出水管、放空管、管道控制系统；
所述布水管道系统将处理污水均匀分配至湿地填料表面，污水在重力作用下由上至下流经湿地填料层得到净化处理；
所述集水管道系统汇集净化后水体，进入与集水管道连接的集水井；
所述水位调节器对集水井水位调节后，通过出水管道流出汇入受纳水体，放空管和集水井连通；
所述通气立管底部与集水管道相连通，顶部露出湿地填料；
布水管道系统设置布水管电动阀，放空管设置放空管电动阀；
所述管道控制系统包括布水管电动阀、放空管电动阀及电动阀控制器，布水管电动阀设置为常开阀，放空管电动阀设置为常闭阀。


2.根据权利要求1所述的一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统，其特征在于，所述集水井系统主要由水位调节器构成，出水管通过水位调节器通至集水井内。


3.根据权利要求1所述的一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统，其特征在于，在人工湿地系统的一侧设置浇筑成一体的布水管电动阀井、集水井、放空管电动阀井；布水管道系统的布水干管经过布水管电动阀井，布水管电动阀设置在布水管电动阀井中，水位调节器设置在集水井中；集水管道系统的集水干管与集水井相通；放空管经过放空管电动阀井，放空管电动阀设置在放空管电动阀井中。


4.根据权利要求1所述的一种耐超标洪水淹没的人工湿地系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕丰锦，苏展，陈奋飞，贾娟华，盛晟，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33