一种人工湿地及其用于污染水体的净化方法技术

本发明专利技术公开了一种人工湿地及其用于污染水体的净化方法，其中污染水体的净化方法，包括制作人工湿地，在污染水体中安装人工湿地和定期维护人工湿地步骤，所述人工湿地包括床体，该床体从上至下依次分为上床体和下床体；上床体装填有土壤并种植绿植，在上床体和下床体之间形成有通孔；下床体内填充有若干漂浮基质，该漂浮基质的填充厚度小于下床体的内腔高度，该下床体开设有过水通孔；所述漂浮基质在浮力的作用下上浮，从而在所述下床体的内底面上部形成冲洗通道。本发明专利技术能够提高污水净化能力，成本低，能够克服传统湿地易堵而带来的更换、维护人工湿地麻烦的问题；人工湿地能够解决人工湿地处理微污染或者中度污染水体时长期运行出现的堵塞问题。期运行出现的堵塞问题。期运行出现的堵塞问题。

【技术实现步骤摘要】
一种人工湿地及其用于污染水体的净化方法


[0001]本专利技术涉及环境保护领域，具体讲是一种种人工湿地及其污染水体的净化方法。

技术介绍

[0002]人工湿地在处理微污染甚至中度污染水体时由于具有效率高、能耗低、投资低、运行费用低、维护所需水平低的优势而具有良好的应用前景，但在实际工程中长时间运行后出现的堵塞问题导致该技术在我国的进一步推广遇到巨大的阻力。因此，解决人工湿地的堵塞问题，保证人工湿地系统的稳定运行，是推广该技术的前提。
[0003]从结构组成来说，人工湿地主要由人工湿地床体、基质和植物等组成。从机理来说，含有污染物的废水进入人工湿地后，污水在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水中污染物进行去除的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地在建成并投入使用之后，由于污水的流速有所不同，污水中所含的悬浮污染物量不一样，会造成基质中污染物的累积而形成堵塞。此外，在人工湿地长期使用过后，微生物大量繁殖，其分泌物将污水中细微颗粒物粘结在一起可能进一步加剧基质的堵塞，影响到整体人工湿地的正常使用。根据国内外经验，人工湿地通常在运行3
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5年后就会出现堵塞而导致人工湿地不能使用。总结来说，人工湿地发生堵塞的原因主要包括：1）在运行过程中，污水中的悬浮颗粒物逐渐沉积在基质上，累积到一定量后就会形成堵塞；2）微生物对污水中污染物进行生物降解，自身大量增殖，微生物分泌的胞外化合物、老化死亡后的微生物尸体、腐烂的植物根系和基质组合在一起形成堵塞。
[0004]经检索发现，公开号为CN1970473A 的专利技术公开了富营养化水体双流态、防堵塞人工湿地系统，该方案是通过不同的水流形态、设置污泥收集单元实现人工湿地的防堵；公开号为CN114702139A的专利技术公开了一种防堵型人工湿地，该湿地通过设计湿地仓并定期进行清洗实现人工湿地的防堵；公开号为CN107459139A的一种模块化人工湿地，该湿地通过设置波纹状进水槽连通湿地筒体，而湿地筒体设置第一渗水层、第二渗水层、过滤吸附层、植物层让污水自下而上经过湿地筒体时使污水中颗粒物沉降、过滤到湿地筒体底部而被通过污泥出口端排出，从而实现人工湿地的防堵。但是《富营养化水体双流态、防堵塞人工湿地系统》只能解决由于污泥沉降导致的人工湿地堵塞，而对微生物繁殖分泌物粘结形成的堵塞无能为力；而《一种防堵型人工湿地》需要复杂的清洗系统，投资运行费用较高；而《一种模块化人工湿地》设置多层过滤层后需要对整个过滤层进行支撑，投资费用高且上层中仍然存在微生物繁殖分泌物粘结形成的堵塞可能。所以上述公开的人工湿地都存在解决堵塞不彻底或者需要复杂的结构附件或者需要较高的运行费用等缺点；所以，运用上述的人工湿地净化水体时，运行成本高，因湿地易堵而带来的频繁更换和维护人工湿地的问题。

技术实现思路

[0005]因此，为了解决上述不足，本专利技术在此提供一种设计巧妙、结构简单的基于漂浮基质的人工湿地以及污染水体的净化方法，该污染水体的净化方法能够提高污水净化能力，成本低，并且能够克服传统湿地易堵而带来的更换、维护人工湿地麻烦的问题；而所述人工湿地能够解决人工湿地处理微污染或者中度污染水体时长期运行出现的堵塞问题。
[0006]具体的，一种污染水体的净化方法，包括如下步骤：步骤一、制作人工湿地，所述人工湿地具包括床体，该床体从上至下依次分为上床体和下床体；所述上床体装填有土壤并种植绿植，在该上床体和下床体之间形成有便于绿植根部进入下床体的通孔；所述下床体内填充有若干漂浮基质，该漂浮基质的填充厚度小于下床体的内腔高度，并且该下床体至少有两个相对的面开设有过水通孔；所述漂浮基质在浮力的作用下上浮，从而在所述下床体的内底面上部形成冲洗通道。
[0007]步骤二、在污染水体中安装人工湿地，所述上床体的上端不低于水面，所述下床体位于水下；该放置的原因是，主要通过下床体进行水质的净化，而水面在上床体外壁一定范围内波动，只要水不从上床体的上端进入土壤即可。
[0008]步骤三、定期维护人工湿地，例如定期收割植物、观察过水情况、测试水样等。
[0009]在上述步骤中，通过步骤一构成的人工湿地能够解决人工湿地处理微污染或者中度污染水体时长期运行出现的堵塞问题，使用周期长，净化效果好；而所述漂浮基质在废水中漂浮起来，下面的形成冲洗通道就可以成为水流中颗粒物、老化死亡的微生物聚集体的冲洗通道，实现水流中颗粒物、老化死亡的微生物聚集体水力作用下的冲洗，在不明显增加投资费用的情况下实现人工湿地的防堵，为今后的面源污染防治提供一种便宜、稳定的处理装置。基于该原理，能够让污染水体的净化方法的污水净化能力强，并且能够克服传统湿地易堵而带来的更换、维护人工湿地麻烦的问题。
[0010]同时本专利技术为了解决人工湿地处理微污染或者中度污染水体时长期运行出现的堵塞问题，本专利技术还提供了一种人工湿地。
[0011]具体的，一种人工湿地，包括床体，该床体从上至下依次分为上床体和下床体；所述上床体的上端不低于水面，装填有土壤并种植绿植，在该上床体和下床体之间形成有便于绿植根部进入下床体的通孔；所述下床体位于水下，内填充有若干漂浮基质，该漂浮基质的填充厚度小于下床体的内腔高度，并且该下床体至少有两个相对的面开设有过水通孔；所述漂浮基质在浮力的作用下上浮，从而在所述下床体的内底面上部形成冲洗通道。漂浮在下床体的漂浮基质能够形成网格状，可以实现进水的均匀分布；其中人工湿地的上床体上层绿植种植层和连接漂浮基质漂浮上来后留下的高度上均不透水。
[0012]该人工湿地的工作原理是，废水（如农业废水）流经简易防堵人工湿地时，首先通过进水面进水，然后通过人工湿地床体中的漂浮基质，主要通过绿植根系的吸收、漂浮基质
上大量繁殖的微生物以及植物和微生物的协同作用去除废水中污染物，最后通过出水面出水。
[0013]优选的，所述漂浮基质具有数个中通的填料通孔，该设置能够提高微生物的繁殖，绿植在生长的过程中，根系穿过上床体底部的通孔，进入下床体，而植物的部分根就会进入漂浮基质的通孔，让根系与漂浮基质结合更好，这样有利于微生物的繁殖，有了更多的微生物与废水接触，就能够提高废水处理能力。
[0014]为了方便对漂浮基质进行拆装操作，所述漂浮基质以成串的形式填充于所述下床体内，该设置方便工作人员对漂浮基质进行批量的拆装操作，并且不会影响漂浮基质的漂浮。因为常规的漂浮基质是单独的块，体积小，工作人员在向下床体中进行拆装漂浮基质时，容易四处散落，特别是工作人员在对下床体物质采样或拆除床体时，漂浮基质十分容易散落，不方便工作人员收集，若收集不到出现遗失漂浮基质，就容易遭成环境的污染（因为该漂浮基质是不易降解的材料制成）。
[0015]本专利技术公开的人工湿地，利用非全充满的漂浮基质漂浮到下层顶部后在湿地床下层底部形成水流通道且基质间隙也能让水流较好地通过，从而保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污染水体的净化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制作人工湿地，所述人工湿地具包括床体，该床体从上至下依次分为上床体和下床体；所述上床体装填有土壤并种植绿植，在该上床体和下床体之间形成有便于绿植根部进入下床体的通孔；所述下床体内填充有若干漂浮基质，该漂浮基质的填充厚度小于下床体的内腔高度，并且该下床体至少有两个相对的面开设有过水通孔；所述漂浮基质在浮力的作用下上浮，从而在所述下床体的内底面上部形成冲洗通道；S2、在污染水体中安装数个人工湿地，所述上床体的上端不低于水面，所述下床体位于水下；S3、定期维护人工湿地。2.一种人工湿地，其特征在于，床体，该床体从上至下依次分为上床体和下床体；所述上床体的上端不低于水面，装填有土壤并种植绿植，在该上床体和下床体之间形成有便于绿植根部进入下床体的通孔；所述下床体位于水下，内填充有若干漂浮基质，该漂浮基质的填充厚度小于下床体的内腔高度，并且该下床体至少有两个相对的面开设有过水通孔；所述漂浮基质在浮力的作用下上浮，从而在所述下床体的内底面上部形成冲洗通道。3.根据权利要求2所述一种人工湿地，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹长武，罗雪梅，涂卫国，黄杨，刘洁，陈超，罗海霞，李森，苟小林，
申请(专利权)人：四川省自然资源科学研究院四川省生产力促进中心，
类型：发明
国别省市：