[发明专利]交替式组合湿地系统及高效去除城市尾水中氮磷的方法

权利要求书

1.一种交替式组合湿地系统，包括取水系统，其特征在于按照垂直复合流-表面流-潜流-生态塘四种人工湿地结构单元顺序分布。

2.根据权利要求1所述的湿地系统，其特征在于垂直复合流人工湿地单元共分为两级：下行池和上行池，选择30～60mm、10～30mm、6～10mm三种不同的粒径的砾石作为填料，通过从下到上由大到小的组合方式形成了垂直复合流人工湿地的基质层，下行池采用穿孔管网均匀布水，上行池采用集水槽集水后排出系统，将黄菖蒲、麦冬草、葱兰或水生燕尾种植于垂直复合流人工湿地中。

3.根据权利要求2所述的湿地系统，其特征在于表面流湿地单元中填料选择为自然土壤；无防渗措施；通过穿孔管将复合垂直流人工湿地出水送入池体前端，进行前端配水，后端由穿孔管表面集水后排出系统，池内成波形布水；其中植物为芦苇、水葱、香蒲或美人蕉。

4.根据权利要求3所述的湿地系统，其特征在于潜流人工湿地单元中填料选择和布置情况与垂直复合流人工湿地一致；在潜流人工湿地单元的前端设置配水槽，设若干个进水方孔，污水从表面流人工湿地单元中的管道进入配水槽，再均匀流入潜流人工湿地；尾段设置集水槽，设置若干出水孔，污水从出水孔中流入集水槽内，再由管道送至生态塘；潜流人工湿地中选择千屈菜种于池体前端，水生鸢尾种于后端。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的湿地系统，其特征在于生态塘设置有若干个处理单元，处理单元间用土坝分隔，污水从潜流人工湿地的集水槽中送至生态塘中，经过处理单元，与表面流人工湿地一样污水在生态塘中呈波形流动，最终在尾端进入生态河道排出，生态塘中种植浮水植物。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的湿地系统，其特征在于取水系统采用泵坑集水后用潜水泵将水提升后再用管道送至垂直复流人工湿地合流布水系统，在泵坑底部靠近取水河道的一边开一引水孔，孔口加格栅网，防止杂物进入泵坑堵塞潜水泵进水口；潜水泵与垂直复合流人工湿地布水系统主管道相连，软管通过蝶阀与主管道相连控制取水流量。

7.一种高效去除城市尾水中氮磷的方法，其步骤为：

(1)取水系统采用泵坑集水后用潜水泵将城市尾水提升高度后再用管道送至垂直复合流人工湿地单元布水系统，然后均匀的流入垂直复合流人工湿地；

(2)进入垂直复合人工流湿地单元下行池的城市尾水，采用“王”字型均匀布水，水流向下经下行池与上行池底部连接管道后，由上行池集水槽集水后排出系统；水力负荷0.60～0.90m³/m²·d，长宽比小于2∶1，坡度为0.15％～1％；

(3)通过穿孔管将复合垂直流人工湿地出水送入表面流湿地结构单元前端，进行前端配水，后端由穿孔管表面集水后排出系统，池内呈波形布水；水力负荷0.15～0.2m³/m²·d，池体长宽比控制在3∶1以下，坡度为0.05％～0.5％；池体无防渗层，基质采用天然土壤；植物系统宜保留土著物种如芦苇，在无芦苇地方增植水葱、香蒲或美人蕉；

(4)表面流人工湿地单元出水经配水槽由进水方孔均匀流入潜流人工湿地单元，潜流人工湿地单元尾段设置集水槽，槽体尺寸与前端配水槽完全一样，每隔0.5～1m设置出水孔一个；水力负荷0.80～1.25m³/m²·d，池体长宽比控制在3∶2以下，坡度为0.2％～1％；填料选择和布置情况与垂直复合流人工湿地一致；污水从出水孔中流入集水槽内，再由管道送至生态塘；植物系统池体前端选择千屈菜，后端选择水生鸢尾；

(5)污水从潜流单元出水孔中流入集水槽后，由管道送至生态塘，塘体有效水深设为2.0m，3个处理单元间用土坝分隔，污水经过3个处理单元呈波形流动，最终在尾端进入生态河道排入流域性河道；水力负荷0.25～0.40m³/m²·d，长宽比控制在3∶1以下，坡度为0.05％～0.5％；生态塘中种植浮水植物。

8.根据权利要求7所述的高效去除城市尾水中氮磷的方法，其特征在于步骤(2)中水力负荷0.6～0.90m³/m²·d，长宽比小于2∶1，坡度为0.15％～1％，步骤(3)中基质上生长的植物选择根系发达粗大和泌氧能力较强的植物。

9.根据权利要求7所述的高效去除城市尾水中氮磷的方法，其特征在于步骤(5)中生态塘中池底开挖后夯实，不铺设防渗设施；种植浮水植物苦叶草、睡莲以及浮萍，放养鱼类。