一种可串并联切换的潜流人工湿地系统技术方案

本发明专利技术提供了一种可串并联切换的潜流人工湿地系统，包括多个潜流湿地单元，每个潜流湿地单元有单独的进水系统、出水系统；并在进水系统、出水系统上分别设置可控制的进水阀和出水阀；具有上下游关系的潜流湿地单元之间，上一级潜流湿地单元的出水系统和下一级潜流湿地单元的进水系统之间设置连接管，并在连接管设置可控制的连通阀；进水系统的水头高于连接管的水头，连接管的水头高于出水系统的水头。本发明专利技术通过控制阀的调整，进行湿地净化单元串联与并联的相互转化，克服了湿地净化单元净化功能不能充分发挥的缺点，根据湿地进水水量灵活选择湿地处理单元的运行方式。

【技术实现步骤摘要】
一种可串并联切换的潜流人工湿地系统
本专利技术涉及一种污水处理装置，具体涉及一种潜流人工湿地污水处理系统的组合方式。
技术介绍
与一般污水处理型人工湿地或尾水处理型人工湿地不同，河道微污染水净化湿地设计边界条件复杂，进水水量、水质、水温均存在季节性变化。另外，由于河道水量较大，净化河水的人工湿地规模也较大，为避免湿地单位过大造成内部水流短流和滞留等现象，河水净化人工湿地处理单元一般采用总体并联的组合形式。由于水质、水量的季节性变化，为保证湿地净化效果，人工湿地一般按较大的进水规模来设计，造成大部分时段部分处理单元闲置，带来土地和投资的浪费。在水量偏小时，许多学者和工程人员通常采用并联单元停床、轮床来减小湿地堵塞风险，同时有利于湿地净化效果的提升。但同样的净化面积和水力停留时间，一般来讲串联的净化效果好于并联。中国环境科学研究院席北斗等人通过一种人工湿地冬季保温装置，可以实现垂直潜流和水平潜流湿地的转换，湿地单元之间串并联关系的转换鲜有涉及。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可串并联切换的潜流人工湿地系统，可自由选择湿地单元之间的串并联关系，充分利用湿地净化功能。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种可串并联切换的潜流人工湿地系统，其特征在于包括多个潜流湿地单元，每个潜流湿地单元有单独的进水系统、出水系统；并在进水系统、出水系统上分别设置可控制的进水阀和出水阀；具有上下游关系的潜流湿地单元之间，上一级潜流湿地单元的出水系统和下一级潜流湿地单元的进水系统之间设置连接管，并在连接管设置可控制的连通阀；进水系统的水头高于连接管的水头，连接管的水头高于出水系统的水头；当处理水量较大时，具有上下游关系的潜流湿地单元并联运行，它们的进水阀及出水阀均开启，它们之间的连接管上的连通阀关闭，各潜流湿地单元各自进水、各自出水；当处理水量较小时，具有上下游关系的潜流湿地单元串联运行，上一级潜流湿地单元进水阀开启，下一级潜流湿地单元进水阀关闭，污水从地势较高的潜流湿地单元进入，单元之间的连通阀开启，上一级潜流湿地出水作为下一级潜流湿地单元的进水，净化后的出水从下一级潜流湿地单元排出；通过进水阀、出水阀和连通阀的控制，处理单元之间实现串联、并联关系的切换。进一步地：所述进水系统和出水系统分别设置配水渠和集水渠，配水渠连接进水管并在进水管上设置进水阀，集水渠连接出水管并在出水管设置出水阀，上一级潜流湿地单元的配水渠和下一级潜流湿地单元的集水渠之间设置所述连接管；进水管的水头高于连接管的水头，连接管的水头高于出水管的水头。进一步地：所述多个潜流湿地单元分组设置，每组有2个或大于2个潜流湿地单元；组内的潜流湿地单元之间依次通过所述连接管连接而具有上下游关系。进一步地：湿地处理单元采用潜流湿地单元采用水平流或垂直流方式。进一步地：所述进水阀、出水阀、连通阀为手动阀、自动阀或手自一体式阀。进一步地：潜流湿地单元中的处理单元选用石笼配水或管道配水，收水方式选用石笼收水或管道收水。本专利技术中，可串并联切换的潜流人工湿地系统通过控制阀的调整，进行湿地净化单元串联与并联的相互转化，克服了湿地净化单元净化功能不能充分发挥的缺点，根据湿地进水水量灵活选择湿地处理单元的运行方式。本专利技术可广泛应用于各类型人工湿地净化工程中，具有操作简单、净化能力强、节约占地和投资等优点，改进空间大，具有广阔的推广应用前景。附图说明图1是本专利技术并联状态下净化流程平面示意图。图2是本专利技术串联状态下净化流程平面示意图。图3是本专利技术并联状态下净化流程纵剖面示意图。图4是本专利技术串联状态下净化流程纵剖面示意图。具体实施方式本专利技术的潜流人工湿地系统由多个潜流湿地单元组成。本专利技术的潜流湿地单元采用水平流或垂直流方式，配水采用管道或石笼配水，湿地内的处理单元可分层装配不同的填料，填料可为沸石、砾石、石灰石、钢渣、活性炭等材料，可单独装配或组合装配，垂直流湿地内分布有通气管。湿地单元配水渠一侧连接一进水管；另一侧采用石笼配水至潜流湿地单元；潜流湿地通过另一侧石笼出水至湿地单元集水渠，集水渠另一侧连接一出水管，并且，具有上下游关系的两个潜流湿地单元，上游的潜流湿地单元集水渠和下游的潜流湿地单元配水渠之间设置连接管；进水管水头高于连接管，连接管水头高于出水管；进水管设置有一个可控制的进水阀，出水管设置有一个可控制的出水阀，连接管设置有一个可控制的控制阀。人工湿地处理水量较大时，潜流湿地单元进水管的进水阀与出水管的出水阀均开启，潜流湿地单元间的连接管的控制阀关闭；人工湿地处理水量较小时，前一级湿地单元进水管的进水阀开启，出水管的出水阀关闭，潜流湿地单元间连接管的控制阀开启；后一级湿地单元进水管的进水阀关闭，出水管的出水阀开启。以下结合附图以两个潜流湿地单元100、200的串联、并联工作为例作详细描述。参见图1、3，潜流湿地单元100、200为并联状态时，欲处理的污水通过进水管1和进水管14分别进入相邻湿地单元100、200，进水阀2和进水阀13开启。以进水管1所连的潜流湿地单元100为例，污水通过进水管1穿过配水渠挡墙3，进入湿地配水渠4，通过石笼5配水至人工湿地处理单元内。其它并联的潜流湿地单元采用同样的进水结构。人工湿地处理单元顶部栽植有挺水植物6，内部垂直地装配有填料7，污水通过人工湿地处理单元净化后通过石笼集水至湿地集水渠8。潜流湿地单元100、200湿地处理后的净化水分别通过出水管9和出水管15出水，出水阀10和出水阀16开启，潜流湿地单元100的集水渠8与潜流湿地单元200的配水渠4之间的连接管12上的连接阀11关闭。参见图2、4。潜流湿地单元100、200为串联状态时，欲处理的污水通过进水管1进入上一级湿地单元100，进水阀2开启。污水通过进水管1穿过配水渠挡墙3，进入湿地配水渠4，通过石笼5配水至人工湿地处理单元内。人工湿地处理单元顶部栽植有挺水植物6，内部垂直地装配有填料7，污水通过人工湿地处理单元净化后通过石笼集水至湿地集水渠8。上一级湿地单元100的出水管9的出水阀10关闭，下一级湿地单元200的进水管14的进水阀13关闭，连接阀11开启，上一级湿地单元100处理后的水通过单元间连接管12进入下一级湿地单元。污水经过下一级湿地处理单元后，通过出水管15出水，出水阀16开启。需要说明的是，本专利技术所提到的左、右、上、下等，除有特殊说明外均是以图2所示方向为准。以上实施例仅为本专利技术的一种较优技术方案，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本专利技术的原理和本质情况下可以对实施例中的结构类型或技术方案进行修改或者替换，但都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可串并联切换的潜流人工湿地系统，其特征在于包括多个潜流湿地单元，每个潜流湿地单元有单独的进水系统、出水系统；并在进水系统、出水系统上分别设置可控制的进水阀和出水阀；具有上下游关系的潜流湿地单元之间，上一级潜流湿地单元的出水系统和下一级潜流湿地单元的进水系统之间设置连接管，并在连接管设置可控制的连通阀；进水系统的水头高于连接管的水头，连接管的水头高于出水系统的水头；/n当处理水量较大时，具有上下游关系的潜流湿地单元并联运行，它们的进水阀及出水阀均开启，它们之间的连接管上的连通阀关闭，各潜流湿地单元各自进水、各自出水；/n当处理水量较小时，具有上下游关系的潜流湿地单元串联运行，上一级潜流湿地单元进水阀开启，下一级潜流湿地单元进水阀关闭，污水从地势较高的潜流湿地单元进入，单元之间的连通阀开启，上一级潜流湿地出水作为下一级潜流湿地单元的进水，净化后的出水从下一级潜流湿地单元的排出；/n通过进水阀、出水阀和连通阀的控制，处理单元之间实现串联、并联关系的切换。/n

【技术特征摘要】
1.一种可串并联切换的潜流人工湿地系统，其特征在于包括多个潜流湿地单元，每个潜流湿地单元有单独的进水系统、出水系统；并在进水系统、出水系统上分别设置可控制的进水阀和出水阀；具有上下游关系的潜流湿地单元之间，上一级潜流湿地单元的出水系统和下一级潜流湿地单元的进水系统之间设置连接管，并在连接管设置可控制的连通阀；进水系统的水头高于连接管的水头，连接管的水头高于出水系统的水头；
当处理水量较大时，具有上下游关系的潜流湿地单元并联运行，它们的进水阀及出水阀均开启，它们之间的连接管上的连通阀关闭，各潜流湿地单元各自进水、各自出水；
当处理水量较小时，具有上下游关系的潜流湿地单元串联运行，上一级潜流湿地单元进水阀开启，下一级潜流湿地单元进水阀关闭，污水从地势较高的潜流湿地单元进入，单元之间的连通阀开启，上一级潜流湿地出水作为下一级潜流湿地单元的进水，净化后的出水从下一级潜流湿地单元的排出；
通过进水阀、出水阀和连通阀的控制，处理单元之间实现串联、并联关系的切换。


2.根据权利要求1所述的一种可串并联切换的潜流人工湿地系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋凯宇，章粟粲，魏俊，陈奋飞，吕丰锦，
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