本文關(guān)鍵詞：水平潛流人工濕地，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

專(zhuān)利名稱(chēng)垂直流-水平潛流復(fù)合人工濕地的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于污水處理的垂直流-水平潛 流復(fù)合工濕地。
背景技術(shù)目前我國(guó)污水凈化回用率很低，造成這種狀況的原因雖然是多方面的，但是主要 原因還是污水凈化回用技術(shù)，還不能適應(yīng)污水資源市場(chǎng)化的要求。過(guò)去傳統(tǒng)的生物曝氣池 技術(shù)雖然較能有效地去除污水中的有機(jī)物，但對(duì)氮磷的去除能力較低，出水水質(zhì)并不能達(dá) 到中水回用標(biāo)準(zhǔn)；膜生物反應(yīng)器技術(shù)出水水質(zhì)雖然較高，但投資運(yùn)行費(fèi)用較高，限制了該技 術(shù)的廣泛應(yīng)用，其他化學(xué)物理處理技術(shù)也均存在著投資運(yùn)行費(fèi)用高、出水水質(zhì)不穩(wěn)定和二 次污染等問(wèn)題。在正在運(yùn)行的人工濕地污水處理技術(shù)具有高效率、低投資、低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、低 維持技術(shù)的特點(diǎn)，在全世界范圍內(nèi)受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。現(xiàn)有的人工濕地污水處理技術(shù) 基本可分為表面流式、垂直流式和潛流式。表面流人工濕地是最原始的人工濕地，與自然濕 地類(lèi)似，水深較淺，一般在0. 2-0. 4米左右，廢水從濕地表面流過(guò)。這種類(lèi)型的人工濕地占 地面積大，水力負(fù)荷率小，去污能力有限，氧氣傳輸能力有限，受氣候影響很大，夏季易孳生 蚊蠅。垂直流濕人工地對(duì)于有機(jī)物的去除能力不足，夏季也有孳生蚊蠅的現(xiàn)象。潛流式人 工濕地氧氣供應(yīng)不足，硝化作用不良。近年來(lái)人們提出了復(fù)合人工濕地污水處理方法，該方 法能夠綜合表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直流人工濕地的優(yōu)點(diǎn)，具有一定的處 理效果。但是也存在著單位面積污水凈化效率低，不能很好的的利用基質(zhì)的截流、過(guò)濾、吸 附作用，且垂直流工作過(guò)程中易發(fā)生堵塞、水平潛流氧補(bǔ)償量偏小等問(wèn)題，并且占地面積較 大。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種單位面積污水凈化效率高、系統(tǒng)氧氣供 應(yīng)量充足的垂直流_水平潛流復(fù)合人工濕地。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種垂直流-水平潛流 復(fù)合人工濕地，其關(guān)鍵技術(shù)在于垂直流濕地池在上，水平潛流濕地池在下，經(jīng)垂直流濕地池 處理的水借助設(shè)置的回流池流入水平潛流濕地池；垂直流濕地池內(nèi)添加的基質(zhì)從上到下依 次為粗砂層、人工混合層、礫石區(qū)，人工混合層栽植有淺根系植物，垂直流濕地池上部設(shè)有 布水管，池底設(shè)有泄流槽，泄流槽上部為透水板，泄流槽下部為防水層；水平潛流濕地池兩 側(cè)為礫石區(qū)，中間為基質(zhì)區(qū)，基質(zhì)區(qū)從上到下依次為粗砂層、人工混合層、粗砂層，設(shè)置的導(dǎo) 流隔板將基質(zhì)區(qū)分割成蛇形的水流通道，人工混合層種植有深根系植物，池底部設(shè)有泄流 槽，泄流槽槽底設(shè)有防水層，泄流槽槽頂位于出水處礫石區(qū)部位設(shè)有透水板。上述回流池內(nèi)設(shè)有污水泵，污水泵通過(guò)輸送管連通水平潛流濕地池的礫石區(qū)；垂 直流濕地池與回流池之間設(shè)有泄流管。優(yōu)選的，上述垂直流濕地池的防水層為塑膠類(lèi)材料，防水層上預(yù)置有可容深根系植物的莖桿通過(guò)的孔穴，孔穴內(nèi)側(cè)填充有防止漏水的密封物。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，上述水平潛流濕地池的基質(zhì)區(qū)下部設(shè)有微孔曝氣管，微孔曝 氣管連接有潛水曝氣機(jī)，潛水曝氣機(jī)設(shè)置于回流池內(nèi)。優(yōu)選的，上述人工混合層由蛭石、沸石、煤渣混配成，人工混合層厚度至少為20cm， 上面密實(shí)下面疏松。優(yōu)選的，上述垂直流濕地池與水平潛流人工濕地池的粗砂層顆粒粒徑為2_7mm，垂 直流濕地池底部的礫石區(qū)礫石粒徑為4-8cm，水平潛流人工濕地池的礫石區(qū)一側(cè)為入水處， 一側(cè)為出水處，入水處礫石區(qū)礫石粒徑為8-15mm，出水處礫石區(qū)礫石粒徑為2_4cm。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本發(fā)明綜合運(yùn)用了兩種人工濕地，不 僅可以對(duì)污水中的無(wú)機(jī)富營(yíng)養(yǎng)化元素進(jìn)行高效清除，還可以對(duì)污水中的有機(jī)物及重金屬污 染物進(jìn)行有效分解吸附，污水多方向多次流動(dòng)凈化，凈化時(shí)間充足，能更好的利用基質(zhì)的截 流、過(guò)濾、吸附等作用，提高了凈化效率，且垂直流不易堵塞，由于采用了上下式垂直復(fù)合結(jié) 構(gòu)，有效減小了占地面積；進(jìn)一步的改進(jìn)由潛水曝氣機(jī)通過(guò)微孔曝氣管向水平潛流池供氧 進(jìn)行微曝氣，有效增加系統(tǒng)含氧量，提高植物根系及微生物菌群的反應(yīng)凈化效率，高效處理 吸收重金屬污染物、分解有機(jī)污染物。污水經(jīng)過(guò)潛流濕地池后，有機(jī)污染物和重金屬污染物 會(huì)大量降低，無(wú)機(jī)污染物也會(huì)進(jìn)一步降低。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是水平潛流濕地池的示意圖。圖3是圖2的俯視圖；圖4是垂直流濕地池的示意圖；圖5是垂直流濕地池的防水層的示意圖；圖6是布水管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是微孔曝氣管的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1、地坪面；2、布水管；3、淺根系植物；4、深根系植物；5、垂直流人工濕地池 的人工混合層；6、垂直流人工濕地池的礫石層；7、粗砂層；8、垂直流人工濕地池的粗砂層； 9、垂直流人工濕地池的泄流槽；10、泄水管；11、回流管；12、回流池；13、污水泵；14、排水 管；15、潛水曝氣機(jī)；16、微孔曝氣管；17、入水處礫石區(qū)；18、人工混合層；19、垂直流人工濕 地池的防水層；20、防水層；21、粗砂層；22、導(dǎo)流隔板；23、防水層；24、泄流槽；25、垂直流 濕地池；26、水平潛流濕地池；27、透水板；28、預(yù)置穴孔；29、柔性可塑防水填料；30、出水處 礫石區(qū)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。參見(jiàn)附圖1，待處理的污水先經(jīng)過(guò)預(yù)處理，預(yù)處理技術(shù)采用現(xiàn)有技術(shù)，可參見(jiàn)公開(kāi) 號(hào)CN1597562A《污水的組合人工濕地處理的系統(tǒng)和方法》或公開(kāi)號(hào)CN1686868A《垂直流-表 面流復(fù)合人工濕地處理生活污水方法或公開(kāi)號(hào)CN1887747A《人工濕地污水處理方法》等專(zhuān) 利文件，污水的預(yù)處理設(shè)備為水處理領(lǐng)域的常規(guī)設(shè)備。預(yù)處理以便過(guò)濾大塊的漂浮物和懸浮物，減少后續(xù)處理產(chǎn)生的浮渣，保證污水處理設(shè)備的正常運(yùn)行，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污水通過(guò)污 水泵經(jīng)布水管2流入垂直流濕地池25，通過(guò)閥門(mén)控制流速。污水均勻流入垂直流濕地池25， 垂直向下經(jīng)過(guò)粗砂層8、人工混合層5、礫石層6和淺根系富集植物4，污水通過(guò)層層基質(zhì)垂 直滲透吸附一部分重金屬污染物，生長(zhǎng)于基質(zhì)中的植物根系及微生物菌群的硝化能力重點(diǎn) 去除氮氨類(lèi)無(wú)機(jī)物，經(jīng)過(guò)垂直流濕地池處理后的污水中懸浮顆粒物含量急劇降低，最后通 過(guò)垂直流濕地池25的泄水槽9上壁的透水板27匯入垂直流濕地池泄水槽9內(nèi)，經(jīng)過(guò)泄水 管10流入回流池12。回流池12內(nèi)設(shè)有污水泵13、潛水曝氣機(jī)15。污水經(jīng)過(guò)入垂直流濕地 池25處理后，經(jīng)泄水管10流入回流池12，回流池12中的污水通過(guò)污水泵13與回流管11 回輸回垂直流濕地池25下方的水平潛流濕地池26，以閥門(mén)控制流入速度，水平潛流濕地池 設(shè)于地表面以下，有利于冬季保溫。潛水曝氣機(jī)15通過(guò)微孔曝氣管16為水平潛流濕地池 26供氧。污水首先經(jīng)過(guò)入水處礫石區(qū)17，然后在導(dǎo)水隔板22的引導(dǎo)下，在水平潛流濕地池 26內(nèi)進(jìn)行垂直和水平方向的流動(dòng)，可增加進(jìn)化時(shí)間，提高凈化效率，在尾端再進(jìn)入出水處礫 石區(qū)30，通過(guò)礫石區(qū)30下面的透水板匯入水平潛流濕地池泄水槽24，由泄水管14排出，排 出的水可以進(jìn)行循環(huán)使用。污水經(jīng)過(guò)水平潛流濕地池后，有機(jī)污染物和重金屬污染物會(huì)大 量降低，無(wú)機(jī)污染物也會(huì)進(jìn)一步降低。參見(jiàn)附圖2、附圖3，水平潛流濕地池中的兩側(cè)為礫石區(qū)，其中一側(cè)為入水處，另一 側(cè)為出水處，出水處礫石區(qū)未填滿由導(dǎo)水隔板所圍成的區(qū)域，而只填充了部分礫石，出水處 添加部分礫石可以有效的防制堵塞，便于水更好的排出，出水處礫石區(qū)30下方設(shè)有透水 板，水從此處流到泄流槽24，泄流槽24頂部除去透水板部位安裝有防水層23。基質(zhì)自下而 上由粗砂層7、人工混合層18、粗砂層21組成，人工混合層18由沸石、蛭石、煤渣混配而成。 設(shè)置的導(dǎo)流隔板22使水流形成類(lèi)似蛇形的通道，可以增加污水的處理效果。此處的深根系 植物4主要配置多種富集植物，如蘆葦、桃金娘、菖蒲、水蔥等等，綜合配置富集植物，通過(guò) 各類(lèi)富集植物對(duì)于重金屬污染物的強(qiáng)力吸收功能實(shí)現(xiàn)污水中重金屬污染物的去除目的。在 水平潛流濕地池中，會(huì)形成植物——微生物群生態(tài)系統(tǒng)，在基質(zhì)與根系中會(huì)出現(xiàn)大量的優(yōu) 勢(shì)微生物群，依靠微生物菌群可以進(jìn)一步分解有機(jī)污染物與重金屬污染物。水平潛流濕地 池中布設(shè)有基質(zhì)和微孔曝氣管16，微孔曝氣管16為網(wǎng)狀多孔PVC通氣管道，由潛水曝氣機(jī) 15通過(guò)微孔曝氣管16向水平潛流層供氧進(jìn)行微曝氣。常用的水平潛流濕地主要依靠植物 運(yùn)輸作用實(shí)現(xiàn)豎向氧氣補(bǔ)償，補(bǔ)償量小，本實(shí)用新型中垂直流層本身已經(jīng)可以增加氧氣垂 直滲透量，再利用回流池與微曝氣裝置可以更加有效增加系統(tǒng)含氧量，提高植物根系及微 生物菌群的反應(yīng)凈化效率，高效處理吸收重金屬污染物、分解有機(jī)污染物。污水經(jīng)過(guò)潛流濕 地池后，有機(jī)污染物和重金屬污染物會(huì)大量降低，無(wú)機(jī)污染物也會(huì)進(jìn)一步降低。參見(jiàn)附圖4，垂直流濕地池25內(nèi)栽植有淺根系植物3，該植物有富集作用，垂直流 濕地池因在地表之上，所以選用的植物以淺根系植物為主，無(wú)機(jī)污染物處理能力強(qiáng)，同時(shí)兼 具景觀效果，如燈芯草、睡蓮、千屈菜、花葉美人蕉等。污水經(jīng)布水管2均均勻流入垂直流濕 地池25，垂直向下經(jīng)過(guò)粗砂層8、人工混合層5、礫石層6，污水通過(guò)層層基質(zhì)垂直滲透吸附 一部分重金屬污染物，生長(zhǎng)于基質(zhì)中的植物根系及微生物菌群的硝化能力重點(diǎn)去除氮氨類(lèi) 無(wú)機(jī)物，經(jīng)過(guò)垂直流濕地池處理后的污水中懸浮顆粒物含量急劇降低，最后通過(guò)垂直流濕 地池泄流槽9上壁的透水板27匯入泄水槽，經(jīng)過(guò)泄水管10流入回流池12。泄流槽底部設(shè) 有防水層19，為了防止正在處理的水直接流入水平潛流濕地池，同時(shí)為了保證植物正常的生長(zhǎng)，應(yīng)在預(yù)置穴孔28和植物莖稈間敷設(shè)柔性可塑防水填料29，如塑膠等，不僅防止污水 串池流通，還可盡量保證植物正常生長(zhǎng)，不影響效率。透水板直接接觸的為大粒徑的礫石， 不易堵塞，不需要特殊處理。參見(jiàn)附圖6，布水管2為類(lèi)似于“王”字形的布水管，設(shè)有布水主管2-1與布水支管 2-2。參見(jiàn)附圖7，微孔曝氣管優(yōu)選為多孔PVC曝氣管，其形狀也類(lèi)似于“王”字形。參見(jiàn)附圖5，垂直流濕地的防水層為經(jīng)過(guò)特殊處理的橡膠或塑膠類(lèi)材料。預(yù)置孔穴 使深根系植物莖稈通過(guò)。本實(shí)用新型不僅可以對(duì)污水的無(wú)機(jī)富營(yíng)養(yǎng)化元素進(jìn)行高效清除，還可以對(duì)污水中 的有機(jī)物及重金屬污染物進(jìn)行有效充分吸附，單位面積污水凈化效率提高。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施方式的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用 新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所 定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此， 本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新 穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求一種垂直流 水平潛流復(fù)合人工濕地，其特征在于垂直流濕地池(25)在上，水平潛流濕地池(26)在下，經(jīng)垂直流濕地池(25)處理的水借助設(shè)置的回流池(12)流入水平潛流濕地池(26)；垂直流濕地池(25)內(nèi)添加的基質(zhì)從上到下依次為粗砂層(8)、人工混合層(5)、礫石區(qū)(6)，人工混合層(5)栽植有淺根系植物(3)，垂直流濕地池(25)上部設(shè)有布水管(2)，池底設(shè)有泄流槽(9)，泄流槽(9)上部為透水板(27)，泄流槽(9)下部為防水層(19)；水平潛流濕地池兩側(cè)為礫石區(qū)(17、30)，中間為基質(zhì)區(qū)，基質(zhì)區(qū)從上到下依次為粗砂層(7)、人工混合層(18)、粗砂層(21)，設(shè)置的導(dǎo)流隔板(22)將基質(zhì)區(qū)分割成蛇形的水流通道，人工混合層(18)種植有深根系植物(4)，池底部設(shè)有泄流槽(23)，泄流槽(23)槽底設(shè)有防水層(23)，泄流槽槽頂位于礫石區(qū)的出水口部位設(shè)有透水板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直流_水平潛流復(fù)合人工濕地，其特征在于所述回流池 (12)內(nèi)設(shè)有污水泵(13)，污水泵(13)通過(guò)輸送管(11)連通水平潛流濕地池(26)的礫石 區(qū)(10)；垂直流濕地池與回流池之間設(shè)有泄流管(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直流-水平潛流復(fù)合人工濕地，其特征在于所述垂直流 濕地池(25)的防水層(19)為塑膠類(lèi)材料，防水層(19)上預(yù)置有可容深根系植物的莖桿通 過(guò)的孔穴，孔穴內(nèi)側(cè)填充有防止漏水的密封物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直流_水平潛流復(fù)合人工濕地，其特征在于所述水平潛 流濕地池(26)的基質(zhì)區(qū)下部設(shè)有微孔曝氣管(16)，微孔曝氣管(16)連接有潛水曝氣機(jī) (15)，潛水曝氣機(jī)(15)設(shè)置于回流池(12)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直流_水平潛流復(fù)合人工濕地，其特征在于所述水平潛 流濕地池的人工混合層(18)由蛭石、沸石、煤渣混配成，人工混合層(18)厚度至少為20cm， 上面密實(shí)下面疏松。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直流_水平潛流復(fù)合人工濕地，其特征在于所述垂直流 濕地池(25)與水平潛流人工濕地池(26)的粗砂層顆粒粒徑為2-7mm，垂直流濕地池底部的 礫石區(qū)礫石粒徑為4-8cm，所述水平潛流人工濕地池的礫石區(qū)一側(cè)為入水處礫石區(qū)(17)， 一側(cè)為出水處礫石區(qū)(30)，入水處礫石區(qū)礫石粒徑為8-15mm，出水處礫石區(qū)礫石粒徑為 2-4cm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種垂直流-水平潛流復(fù)合人工濕地，垂直流濕地池在上，水平潛流濕地池在下，經(jīng)垂直流濕地池處理的水通過(guò)回流池流入水平潛流濕地池；垂直流濕地池內(nèi)添加的基質(zhì)從上到下依次為粗砂層、人工混合層、礫石區(qū)，人工混合層栽植有淺根系植物，垂直流濕地池上部設(shè)有布水管，池底設(shè)有泄流槽，泄流槽上部為透水板，泄流槽下部為防水層；水平潛流濕地池兩側(cè)為礫石區(qū)，中間為基質(zhì)區(qū)，基質(zhì)區(qū)從上到下依次為粗砂層、人工混合層、粗砂層，，設(shè)置的導(dǎo)流隔板將基質(zhì)區(qū)分割成蛇形的水流通道，人工混合層種植有深根系植物，池底部設(shè)有泄流槽，泄流槽槽底設(shè)有防水層，泄流槽槽頂位于礫石區(qū)的出水口部位設(shè)有透水板。本實(shí)用新型污水凈化效率高、占地小。
文檔編號(hào)C02F3/12GK201648120SQ20102012088
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者盧麗杰, 呂康樂(lè), 李楠, 沈文佳, 王寅, 王崇宇, 蘇航, 賈檸寧, 陳寅嵩, 馬文瀚 申請(qǐng)人:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)

  本文關(guān)鍵詞：水平潛流人工濕地，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。