复式潜流人工湿地系统技术方案

本发明专利技术涉及复式潜流人工湿地系统，包括湿地池及湿地床体，湿地床体表层为小粒径填料层，表层至池底为大粒径填料层，设进水管，收水槽，收水槽的收水侧为连接细格栅的收水花墙并设出水管，湿地植物分布于湿地床体表面；特征是进水端与出水端设置在湿地床体的同一端，进水管为沿短边堤坝方向水平设置在大粒径填料层和小粒径填料层之间的穿孔管；收水槽与进水管平行设置在进水管远离短边堤坝一侧；沿长边堤坝向湿地床体斜下方设置一隔水层，其上端与收水花墙底部连接，下端与后端短边堤坝及池底保有距离，两侧长边与堤坝连接，湿地床体设放气管。本发明专利技术的优点是：总氮去除率提高，延缓湿地堵塞，占地面积减小，低温或冬季运行实现较高处理效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种污、废水处理设施，尤其涉及一种复式潜流人工湿地系统。
技术介绍
人工湿地系统水质净化技术是20世纪70 80年代发展起来的一种新型污、废 水处理工艺。人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统，是在具有一定长宽比的洼地中由 土壤和砂、砾石等基质填料混合构成填料床，并在床体上种植如芦苇、茳芏等处理性能好、 成长周期长、美观及具有经济价值的水生植物形成的具有水处理和恢复自然界生态功能的 污、废水处理系统。当污、废水通过系统时，水体在床体的填料、植物根际缝隙或床体表面流 动，使其中的污染物质被系统吸收或分解，使水质得到净化。人工湿地的显著特点之一是其 对有机污染物具有较强的降解能力，污、废水中的不溶性有机物可通过湿地的沉淀、过滤作 用被截留，进而被微生物所利用而降解，污、废水中可溶性有机物则通过植物根系及生物膜 的吸收、吸附及生物降解过程而被分解、去除。目前，人工湿地主要采用挺水植物。按水体 流经方式主要分为潜流人工湿地和表面流人工湿地。当前，潜流人工湿地成为人工湿地的 应用主流。潜流人工湿地以其投资运行费用低、出水水质好、维护简便等特点，在国内外得 到了广泛的应用，但目前仍存在如下亟待解决的问题(1)潜流人工湿地前端进水端因难 以降解的大分子有机物和悬浮物长时间积累而堵塞，降低了湿地的使用寿命；(2)湿地的 生物硝化与反硝化的效率比较低，总氮的去除效果不理想；(3)冬季低温运行处理效果差； ⑷受植物根系传递氧气能力的限制，湿地一般都比较浅，占地面积较大。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于针对上述问题，提供一种复式潜流人工湿地系统，通过在 湿地床体内部设置一倾斜的隔水层，将湿地床体分成上下两层，通过设置下层厌氧区来创 造比较理想的生物反硝化环境，使湿地的总氮去除率得以提高；增加床体深度和厌氧区体 积，可有效延缓湿地前端进水端的堵塞，延长湿地使用寿命；床体深度的增加和厌氧区的设 置提供了湿地增温和保温的功能，低温环境可实现较高的处理效率；减小占地面积。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种复式潜流人工湿地系统，包括长方形湿地池和填充在池体中的湿地床体，所 述湿地池由长边提坝及短边提坝围拢地面构成，所述湿地床体表层为小粒径填料层，表层 至池底为大粒径填料层，湿地床体前端为进水端，设有污、废水进水管，出水端设置收水槽， 收水槽的收水侧为连接细格栅的收水花墙且槽内设有出水管，细格栅通过砂滤层与小粒径 填料层及大粒径填料层连接，根部深入到大粒径填料层内的湿地植物均勻分布于湿地床体 表面，湿地床体内设置好氧厌氧混合区，在湿地床体下部设置放空管；其特征在于所述进水 端与出水端设置在湿地床体的同一端，所述进水管为靠近前端短边提坝沿短边提坝方向水 平设置于两长边提坝之间并埋设于大粒径填料层和小粒径填料层之间的穿孔管；所述收水槽与进水管平行并与其保有间隔设置在进水管的远离短边提坝一侧，收水槽两端分别密封 连接两长边提坝；沿长边提坝方向向湿地床体斜下方倾斜设置一隔水层，隔水层上端与收 水花墙底部连接，其下端与后端短边提坝及池底保有距离设置，其两侧分别与两长边提坝 密封连接，隔水层上部为好氧厌氧混合区，隔水层下部及收水槽下部为厌氧区；在湿地床体 上均勻设置若干根上端伸出湿地床体表层、下端穿至隔水层下部的竖直放气管，其管体与 隔水层密封连接，。所述湿地池池底的长宽比为5 1 8 1，湿地床体的深度≥1.2m。所述隔水层是由土工膜和铺设于土工膜上、下面的防护层构成，所述防护层为粒 径5-10mm的细碎填料层，隔水层下端与后端短边提坝的距离为池底长度的1/10-1/8，最大 距离值≤3m，与池底的距离为300-500mm。所述收水槽是由收水花墙，槽底和边墙构成的条形方槽；所述出水管沿槽水平布 设并伸出湿地池外，出水管顶部均勻设置多个与其连通的上开口竖直管，收水槽边墙距进 水端短边提坝的距离为池底长度的1/10-1/8，最大距离值< 3m，槽内水深为300 500mm。所述小粒径填料层厚度为100 200mm，填料粒径为30 50mm ；所述大粒径填料 的粒径为60 80mm。所述放气管间距为2m以上。所述砂滤层与湿地床体表面平齐铺设在所述隔水层顶面与细格栅之间的空间中， 其沿长边提坝方向的长度为1 2m，砂粒径为5 10mm。所述放空管沿短边提坝方向水平设置于进水端湿地床体一侧并伸出湿地床体，放 空管与池底的距离为200-300mm。本专利技术的有益效果是(1)增设下层厌氧区增强了系统的脱氮能力，通过在湿地 床体中设置隔水层，将湿地分为上下两层，下层DO值极低接近厌氧条件，在由好氧前处理 设施提供的进水中含有大量硝化液的情况下，将硝态氮转化成氮气经由放气管从系统中排 出。同时厌氧区进水端截留的大分子有机物分解后可为反硝化反应补充碳源，达到低碳反 硝化的目的，提高系统总氮去除率。下层厌氧区的设置可以增强系统的反硝化能力。(2)增 大表面水力负荷，湿地床体分为上下两层后，深度增加到1. 2m以上，远大于普通湿地深度 0. 6 0. 8m，增加了系统有效容积，从而增加了表面水力负荷，并实现减小占地面积、节约 工程经费的目的。(3)进水管和收水槽设置在湿地同一端，使污水在湿地中形成折返流，延 长了水流路径，更有利于污染物去除；同时便于对进水端、收水端运行状况及设施进行监测 维修。(4)复式潜流湿地的前端进水端与现有水平潜流湿地的进水端相比，有效容积显著增 大，从而延缓了湿地堵塞时间。(5)湿地深度的增加具有更好的保温效果，湿地下层厌氧区 对有机物生物分解过程所产生的热量有利于保持床体温度，使得低温或冬季运行可实现较 高的处理效率。附图说明图1是本专利技术的俯视结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图2的I放大图；图4是图1的F放大图5是图1的B-B剖视图。图中1湿地池，11-12长边提坝，13-14短边提坝，2放气管，3细格栅，4出水管，41 竖直管，5进水管，51进水端管，6湿地床体，61小粒径填料层，62大粒径填料层，7隔水层， 71 土工膜，72防护层，8湿地植物，9收水槽，90过水孔，91收水花墙，92边墙，93槽底，10砂 滤层，15池底，16放空管，17厌氧区，18好氧厌氧混合区。以下结合附图和实施例对本专利技术详细说明。具体实施例方式图1-图5示出一种复式潜流人工湿地系统，包括长方形湿地池1和填充在池体中 的湿地床体6，上述湿地池由长边提坝11、12及短边提坝13、14围拢地面构成，湿地池为整 个湿地系统的外部支撑体，其上表面铺设土工膜71做防水处理，土工膜71的表面设置防 护层72，防护层为粒径5-10mm细碎填料层，细碎填料层厚度按照土建行业常规确定。上述 湿地床体6表层为小粒径填料层61，表层至池底15为大粒径填料层62。小粒径、大粒径 填料及细碎填料一般采用砾石、砖瓦片、灰渣、黏土砖碎块等，小粒径填料层厚度为100 200mm，填料粒径为30 50mm ；大粒径填料的粒径为60 80mm。上述湿地池池底15的长 宽比为5 1 8 1，湿地床体的深度≥1. 2m。与现有潜流人工湿地系统相同，湿地床体前端为进水端，设有污、废水进水管，出 水端设置收水槽，收水槽的收水侧为连接细格栅的收水花墙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复式潜流人工湿地系统，包括长方形湿地池和填充在池体中的湿地床体，所述湿地池由长边堤坝及短边堤坝围拢地面构成，所述湿地床体表层为小粒径填料层，表层至池底为大粒径填料层，湿地床体前端为进水端，设有污、废水进水管，出水端设置收水槽，收水槽的收水侧为连接细格栅的收水花墙且槽内设有出水管，细格栅通过砂滤层与小粒径填料层及大粒径填料层连接，根部深入到大粒径填料层内的湿地植物均匀分布于湿地床体表面，湿地床体内设置好氧厌氧混合区，在湿地床体下部设置放空管；其特征在于所述进水端与出水端设置在湿地床体的同一端，所述进水管为靠近前端短边堤坝沿短边堤坝方向水平设置于两长边堤坝之间并埋设于大粒径填料层和小粒径填料层之间的穿孔管；所述收水槽与进水管平行并与其保有间隔设置在进水管的远离短边堤坝一侧，收水槽两端分别密封连接两长边堤坝；沿长边堤坝方向向湿地床体斜下方倾斜设置一隔水层，隔水层上端与收水花墙底部连接，其下端与后端短边堤坝及池底保有距离设置，其两侧分别与两长边堤坝密封连接，隔水层上部为好氧厌氧混合区，隔水层下部及收水槽下部为厌氧区；在湿地床体上均匀设置若干根上端伸出湿地床体表层、下端穿至隔水层下部的竖直放气管，其管体与隔水层密封连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：居文钟，李士荣，孙贻超，李永健，刘永，贾晓玉，李然，张悦，杨健，邓小文，卢学强，苏志龙，
申请(专利权)人：天津市天水环保设计工程有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]