高效人工湿地系统及其生态净化方法技术方案

本发明专利技术提供一种高效人工湿地系统及其生态净化方法，属于人工湿地技术领域，通过内部设置垂直潜流湿地，而水平潜流湿地设置在垂直潜流湿地的外环；垂直潜流湿地采用中心进水管进水，污水自中心进水管进入，通过对称交叉布置的布水管布水以及垂直流湿地环形水渠汇水后，到达水平流湿地环形水渠；与传统的矩形湿地相比地面利用率更高；达到布水更加均匀，湿地系统运行更加稳定，污水处理效率更高的技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
高效人工湿地系统及其生态净化方法


[0001]本专利技术涉及环保
，更为具体地，涉及一种高效人工湿地系统及其生态净化方法。

技术介绍

[0002]随着城市规模和社会经济的发展，城市河道被不同程度地污染。一些河道存在混浊不堪、清水少中水多、富营养化导致一些水生物难以生存，甚至夹杂着腥臭味等问题。即使可以花较长的时间和大量的经济改善河岸边的景致，但终会因河道内的污水而影响河道周围的景致。
[0003]近年来，水污染控制技术从原先的集中式处理向分散式和就地处理逐步转变。其特征在于，生态工艺技术的研究在近年来更是方兴未艾。生态工艺技术中运用人工湿地充分发挥湿地系统中各组成部分的潜力，达到了环境和经济的双重效益，在许多领域内成为传统污水处理工艺的廉价替代方案，将之应用于控源、原位生态修复、流域污染控制等领域均取得了较好的效果。
[0004]传统的人工湿地污水处理技术虽然具有投资小、操作简单、能耗低、运维管理简单等优势，但是也存在占地大、易堵塞、布水不均匀、氮去除率低等一系列问题。
[0005]现有技术中公开了一种层叠式垂直流
‑
水平潜流组合湿地处理生活污水的方法(申请号201210015622.2)，采用层叠式垂直潜流和水平潜流组合式湿地系统，潜流湿地由多个独立滤床模块上下嵌套组成，虽然提升了净化效率，且达到了防止堵塞的效果，但是仍然存在层叠湿地间结构落差较大，应用范围受限制；若通过人工处理势必会增加投资成本，影响周围环境的问题。还公开了一种层叠式垂直流低氧人工湿地水处理装置(申请号：201420012251.7)，采用层叠式结构减少湿地占地面积，通过配置两级提升泵、回流泵、曝气机实现上下层湿地间联动；但是仍然具有运行能耗高、结构复杂，除磷效果一般的弊端。
[0006]亟需一种占地面积小的基础上除磷效果更好的高效人工湿地的生态净化方法及系统。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种高效人工湿地系统及其生态净化方法，以解决现有的人工湿地污水处理效率低、且人工湿地占地面积大的问题。
[0008]本专利技术提供一种高效人工湿地的生态净化方法，方法包括，污水自一级中心进水管进入设置在一级生态净化单元圆心处的一级垂直潜流湿地中；其中，一级生态净化单元包括一级垂直潜流湿地和设置在一级垂直潜流湿地外环的一级水平潜流湿地；
[0009]经过对称交叉布置的一级布水管进行布水以及一级垂直流湿地环形水渠进行汇水后获得一级初净化后的污水；
[0010]一级初净化后的污水通过一级溢流堰溢流至一级水平潜流湿地的一级水平流湿地环形水渠中；
[0011]经过一级水平流湿地环形渠的生态净化，获得一级净化后的水。
[0012]进一步的，优选的方法还包括，
[0013]将一级净化后的水自二级进水管进入设置在一级生态净化单元外环处的二级生态净化单元；其中，二级生态净化单元包括二级垂直潜流湿地和设置在二级垂直潜流湿地外环的二级水平潜流湿地；第一级生态净化单元的水平潜流湿地的出水管与第二级生态净化单元的垂直潜流湿地的中心进水管相连；
[0014]经过对称交叉布置的二级布水管进行布水以及二级垂直流湿地环形水渠进行汇水后获得二级初净化后的污水；
[0015]二级初净化后的污水通过二级溢流堰溢流至二级水平潜流湿地的二级水平流湿地环形水渠中；
[0016]经过二级水平流湿地环形渠的生态净化，获得二级净化后的水。
[0017]进一步的，优选的方法还包括，
[0018]污水交替进入相并联的一级生态净化单元Ⅰ和一级生态净化单元Ⅱ进行生态净化，获得净化后的水；其中，
[0019]每一级生态净化单元至少包括两个相并联的生态净化单元，每一个生态净化单元均包括垂直潜流湿地和环形设置在垂直潜流湿地外环的水平潜流湿地。
[0020]进一步的，优选的方法还包括，
[0021]为垂直流湿地通气管和水平流湿地通气管按照预设的时间频率进行通气，以提高垂直潜流湿地和水平潜流湿地的氧含量；其中，垂直流湿地通气管设置在垂直潜流湿地中，水平流湿地通气管设置在水平潜流湿地中。
[0022]进一步的，优选的方法包括，一级垂直潜流湿地和一级水平潜流湿地均包括由下到上依次设置的基质层、覆盖层和植物层；
[0023]基质层为石灰石、火山岩、沸石、页岩、陶粒和矿渣中的一种或多种；
[0024]覆盖层为种植土或沙土。
[0025]进一步的，优选的方法包括，植物层为芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉、再力花、水葱、水芹、灯心草、茭白和黑麦草中的一种或多种。
[0026]进一步的，优选的方法包括，在一级垂直流湿地环形水渠处设置有双侧式三角溢流堰，双侧三角式溢流堰的进水堰和出水堰的高度差为10
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50厘米；堰槽宽为20
‑
80厘米；堰槽内水深为5
‑
20厘米。
[0027]进一步的，优选的方法包括，在一级水平潜流湿地中设置有间隔进水通道与出水通道的隔板；隔板为环状布置。
[0028]进一步的，优选的方法包括，隔板的底端与池底的距离为20
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50厘米；隔板由钢渣砖砌筑而成。
[0029]本专利技术还包括一种高效人工湿地系统，执行上述的高效人工湿地的生态净化方法，系统包括：
[0030]一级垂直潜流湿地设置在圆心处，一级水平潜流湿地设置在一级垂直潜流湿地的外环；
[0031]一级垂直潜流湿地包括一级中心进水管、一级垂直流湿地环形水渠和设置在一级中心进水管和一级垂直流湿地环形水渠之间的一级布水管；
[0032]一级水平潜流湿地包括一级水平流湿地环形水渠；污水自一级中心进水管进入，经过一级布水管、一级垂直流湿地环形水渠到达一级水平流湿地环形水渠。
[0033]本专利技术提供的高效人工湿地系统及其生态净化方法，作为一种实用高效的污水处理和再利用技术，具有以下有益效果：
[0034]1、整个人工湿地系统采用圆形结构，通过内部设置垂直潜流湿地，而水平潜流湿地设置在垂直潜流湿地的外环；其中，垂直潜流湿地采用中心进水管进水，污水自中心进水管进入，通过对称交叉布置的布水管布水以及垂直流湿地环形水渠汇水后，到达水平流湿地环形水渠；与传统的矩形湿地相比地面利用率更高；布水更加均匀，湿地系统运行更加稳定，污水处理效率更高；
[0035]2、垂直潜流湿地和水平潜流湿地的多级设置，使得过水面积更大，对水质、水量变化适应性强，应用范围广；若进水水质污染浓度较高或出水水质要求提高时，可增加生态净化的级数。
附图说明
[0036]通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
[0037]图1为根据本专利技术实施例的高效人工湿地系统结构示意图；
[0038]图2为根据本专利技术实施例的高效人工湿地系统的剖面示意图。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效人工湿地的生态净化方法，方法包括，污水自一级中心进水管进入设置在一级生态净化单元圆心处的一级垂直潜流湿地中；其中，一级生态净化单元包括一级垂直潜流湿地和设置在所述一级垂直潜流湿地外环的一级水平潜流湿地；经过对称交叉布置的一级布水管进行布水以及一级垂直流湿地环形水渠进行汇水后获得一级初净化后的污水；一级初净化后的污水通过一级溢流堰溢流至所述一级水平潜流湿地的一级水平流湿地环形水渠中；经过一级水平流湿地环形渠的生态净化，获得一级净化后的水。2.如权利要求1所述的高效人工湿地的的生态净化方法，其特征在于，方法还包括，将一级净化后的水自二级进水管进入设置在一级生态净化单元外环处的二级生态净化单元；其中，所述二级生态净化单元包括二级垂直潜流湿地和设置在所述二级垂直潜流湿地外环的二级水平潜流湿地；第一级生态净化单元的水平潜流湿地的出水管与第二级生态净化单元的垂直潜流湿地的中心进水管相连；经过对称交叉布置的二级布水管进行布水以及二级垂直流湿地环形水渠进行汇水后获得二级初净化后的污水；二级初净化后的污水通过二级溢流堰溢流至所述二级水平潜流湿地的二级水平流湿地环形水渠中；经过二级水平流湿地环形渠的生态净化，获得二级净化后的水。3.如权利要求1所述的高效人工湿地的生态净化方法，其特征在于，方法还包括，污水交替进入相并联的一级生态净化单元Ⅰ和一级生态净化单元Ⅱ进行生态净化，获得净化后的水；其中，每一级生态净化单元至少包括两个相并联的生态净化单元，每一个生态净化单元均包括垂直潜流湿地和环形设置在垂直潜流湿地外环的水平潜流湿地。4.如权利要求1所述的高效人工湿地的生态净化方法，其特征在于，还包括，为垂直流湿地通气管和水平流湿地通气管按照预设的时间频率进行通气，以提高垂直潜流湿地和水平潜流湿地的氧含量；其中，所述垂直流湿地通气管设置在垂直潜流湿地中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦芳，赵金，田丽森，杨恒，刘少非，
申请(专利权)人：中国有色工程有限公司，
类型：发明
国别省市：