[发明专利]一种竖流型人工湿地间歇进水系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种竖流型人工湿地间歇进水系统，用于解决人工湿地处理面源污水时来水不连续和不均匀问题。

背景技术

采用人工湿地进行污水处理是上世纪八十年代以来发展起来的污水处理技术，近十年来，人工湿地污水处理技术得到了飞快的发展，目前被广泛应用于处理村镇生活污水、削减农业面源污染和控制河流湖泊富营养化问题中。

人工湿地的类型主要包括表面流湿地、潜流湿地和垂直流湿地。其中，垂直流湿地由于其占地面积较小，对有机物和氮有更高的净化效果，具有更好的充氧效果，成为湿地应用中的首选。除了基质、植物和微生物是其基本组成外，进水系统也是其重要组成部分。良好的进水系统能最大化利用人工湿地净化功能及实现来水快速均匀分布到整个人工湿地表面，从而保证湿地高效运行。怎样保证进水端布水均匀、防止“死区”并提高复氧效果，一直是人工湿地技术安全推广应用的重要问题。

但是，现有技术存在的主要问题为污水来水流量不均匀，小流量不连续的间歇进水导致竖流型人工湿地无法处于干湿交替充氧的良好运行状态，也导致了竖流型人工湿地的进水系统进水不均匀，距离进水干管较近的区域负荷长期处于较高的状态，而距离进水干管较远的区域则不能发挥效能，严重影响了人工湿地的污水总体处理效果。

发明内容

本发明针对上述竖流型人工湿地污水处理技术存在的不足，提供一种竖流型人工湿地间歇进水系统，该系统提高竖流型人工湿地中污水进水的稳定性和均匀性，充分发挥整个湿地系统表面的净化能力和充氧能力，特别适用于在竖流型人工湿地的前端使用，在无需电力的条件下，通过水力作用，将瞬时流量不均匀的污水间歇来水转变为均匀进水，分配到竖流型人工湿地中。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种竖流型人工湿地间歇进水系统，包括进水池，进水管以及出水管，还包括加装在进水池内的出水管浮沉控制系统，所述出水管浮沉控制系统主要由出水弯头、浮筒、最高水位挡板、最低水位挡板、出水连接软管、池壁浮筒升降槽组成，其中，出水弯头固定在浮筒上方，通过出水连接软管连接到出水管，浮筒与出水弯头之间连接形成虹吸管，通过与池壁浮筒升降槽一起在一定水位范围内的上下浮动，使得浮筒和出水弯头间歇式地发生虹吸作用并向外排水，最高水位挡板和最低水位挡板架设在进水池内，且出水管水位低于最低水位挡板水位，用于控制蓄水容积，进而控制人工湿地间歇进水量。

所述浮筒采用空心长圆柱浮筒，将浮筒和出水弯头焊接连接固定，两者之间通过浮筒出水软管连接形成虹吸管，过程中共同上浮和下沉。

所述出水弯头和出水管的数目为一个或多个。

所述出水管管径较进水管管径大。

进水由池体上部进水，水流是自上而下作竖向流动，进水管位于池体上部。

本发明所提供的竖流型人工湿地间歇进水系统的工作原理是：通过水位高低变化和在浮沉系统控制下的出水弯头位置变化来控制出水周期，实现间歇进水。在水位低于最低水位时，进水池处于蓄水周期，此时浮筒内处于无水状态，浮筒和出水弯头的重力小于浮力，随着水量的蓄积，进水池内的水位逐渐升高，浮筒和出水弯头的位置随着水位逐渐上升，直至达到最高水位，浮筒和出水弯头在最高水位挡板的阻挡下停留在最高位置，但上游来水继续流入进水池，进水池内水位将高于浮筒上方的开口，自流进入浮筒，此时浮筒和出水弯头重力增加，大于浮力，浸没到水中，下沉至最低水位挡板处。系统进入出水周期，池内水位高于出水管道及出水口，池水通过虹吸作用经出水管道流出。其中，出水管管径较进水管大，具体管径计算可根据后续人工湿地的设计条件和高程位置通过水力计算确定。随着进水池的出水，水位逐渐下降，当下降到和浮筒内水位持平，接近最低水位处后，进水池和浮筒内污水同时通过出水管流出，由于出水口位置低于浮筒最低处，所以浮筒内水全部流出，空气进入到出水管道，虹吸作用破坏，出水停止。由于浮筒内无水，浮筒和出水口所受到的浮力重新大于重力，系统进入下一个进水周期。

附图说明：

图1为本发明的竖流型人工湿地间歇进水系统的侧剖面图。

图2为图1系统的平面图。

图中：1.进水池体；2.进水弯管；3.出水弯头；4.最高水位挡板；5.空心长圆柱浮筒；6.浮筒出水软管；7.出水连接软管；8.最低水位挡板；9.池壁浮筒升降槽；10.出水管。

具体实施方式：