[发明专利]人工湿地系统

说明书

技术领域

本发明属于人工湿地，特别是指一种人工湿地系统。

背景技术

人工湿地技术是近年来发展起来的一项污水处理工艺，由于其具有低投资、低能耗、低处理成本等特点，逐渐被广泛接受。人工湿地是一个人为构建的复杂的生态系统，其各部分相互作用，通过植物、基质和微生物的综合作用来去除污染物质。实际运行中，人工湿地运行较长时间后，系统容易发生堵塞，湿地功能下降，对污染物的净化能力降低，出水不能达标排放。究其原因主要是：

1、污水进入湿地系统前未经过预处理，直接进入，导致大量悬浮物质逐步累积。

2、湿地系统溶解氧较低，导致对污染物的去除率降低，使污水中的有机质、悬浮物等在湿地系统滞留、累积。

3、系统自我恢复性能差，经过长时间运行，湿地基质吸附饱和，而且随着污染物的累计，运行功能下降。

申请号为201210524108.1的发明专利申请中公开了一种垂直流人工湿地底层曝气增氧方法。该专利申请通过在湿地底部布置一套微曝气系统，提高进水含氧量，增强湿地的运行效率，预防湿地堵塞。本专利申请所存在的问题在于：一方面，进水未进行预处理；另一方面，进水管及曝气管均设于湿地底部。随着人工湿地的运行，其极易发生堵塞，难以保证出水达标排放，而且维修不便，运行成本较高。另外，没有从根本上解决湿地系统自我恢复性能差的问题，基质吸附饱和，污染物累计，发生堵塞，系统运行功能下降，出水不达标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种系统不易堵塞、溶解氧较高、具有较强系统恢复功能的人工湿地系统。

本发明的整体技术构思是：

人工湿地系统，包括进水管路、曝气装置、湿地单元以及出水管路；还包括多功能区及预处理区，曝气装置设于多功能区内，湿地单元与多功能区横向间隔分布，湿地单元与相邻的多功能区之间经过水孔连通；进水管接预处理区的输入，预处理区的输出通过给水管及阀门分别接多功能区的输入，预处理区的输入和输出端之间设有滤料，在滤料与预处理区的输入端之间设有清洗装置，湿地单元的输出通过管路接下一处理单元或回用。

可以显而易见的是，多功能区和湿地单元可以根据需要进行数量的设定，并不脱离本发明的实质。

本发明的具体技术方案还有：

所述的反冲洗装置包括一端与进水管相连，另一端为盲端且设于预处理区的输入和滤料之间底部的清洗管，设置于清洗管上的清洗阀，清洗管上开设有微孔。

为便于对预处理区的污物进行排放，优选的技术方案是，给水管与预处理区的连接处设有排污阀，进水管通过进水阀接预处理区的输入端。

湿地单元可以采用多种叠层结构以完成对于污染物的去除，其中较为优选的技术方案是，湿地单元自上至下由叠置的土壤层、基质层、过渡层、砾石层组成。

曝气装置为一端与风机相连，另一端设于多功能区内的曝气管。可以显而易见的是，曝气管上应设有曝气孔。

湿地单元的输出通过集水管、出水管接下一处理单元或回用。优选的方案是，集水管处于多功能区内，集水管的另一端通过管路开口于多功能区外。可以显而易见的是，处于多功能区的集水管上应设有集水孔，以供多功能区内的水由集水孔进入集水管。

为有效预防和延缓人工湿地淤堵，维持良好的水力传导性及稳定出水，延长湿地系统的使用寿命，所述的相邻的湿地单元侧壁上开设的过水孔采用高低间隔错落分布。更为优选的技术方案是，所述的过水孔开设于基质层一侧。通过交替改变湿地内污水水流流向（即以一定时间间隔交替改变出水端及进水端，即进水端变为下一次运行出水端，出水端作为下一次运行进水端），其水流在湿地内部可形成反冲洗；可充分利用湿地系统，极大限度的发挥湿地系统的功能，对污染物进行有效去除。

为进一步增强基质层的吸附能力，提高对于污染物的去除效果，优选的技术方案是，所述的基质层采用改性钢渣作为制作材质。更为优选的是，改性钢渣采用高温改性钢渣。

为防止污水通过湿地系统深入地下，使湿地系统最大限度的发挥作用和功能，优选的技术方案是，所述的预处理区、多功能区、湿地单元的底部及侧壁设置防渗层，防渗层的渗透系数小于10^-8m/s。

为减少死水区，使曝气更充分，同时为保证良好的水力条件，优选的技术方案是，所述的多功能区底部为弧形结构。