[实用新型]递级式混层强化人工湿地系统的单元结构

说明书

技术领域

本实用新型属于水体净化技术领域，具体的说，涉及一种人工湿地的结构。

背景技术

人工湿地是由人工建造和控制运行的雨沼泽地类似的地面，将污水、污泥有效控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

常规的人工湿地，往往会在上面铺设土壤，然而土壤中会带着杂草种子，易于滋生杂草，与人工种植的植物形成竞争关系，不利于植物的生长；而且土壤的颗粒较小，容易被液体带走，穿过各层的孔隙，最终到达出水管处，堵塞水管；还有向人工湿地中通入的污水、污泥各种化学元素含量较多，容易造成土壤的团粒结构遭到破坏，致使土壤的保水、保肥能力和通透性降低，造成土壤板结，不利于植物生长，影响人工湿地净化水体的效果。而如果全是砾石或碎石，对顶层植物种植层的粒径大小和各层的厚度比的适宜需要进一步研究，不仅要有利于植物生长，而且还要保证砾石不会过细堵塞水管。

现有技术缺点；土壤易被带入出水管，堵塞水管；土壤容易板结；且土壤中易带入杂草种子，滋生杂草；全是砾石或碎石层的人工湿地，对顶层种植层的粒径大小和各层的厚度比的控制不当，影响净化过滤效果。

运行过程中发现，以上部分问题由专利201320595537.8给出是结构改进所解决，但仍然不够彻底，以上问题又由专利201210358136.0给出的结构方式运行，发现效果并不理想，且结构复杂。

并出现新的问题如下：

填料长期截留的固形物无法排除；长久运行各层间的生物膜量增长，特别导致第二层填料孔隙被堵塞；长期运行第一、二层填料趋于板结；单体结构尺寸过大运行时间久后会导致前端渗透性减弱不利布水或末端渗透性减弱出现雍水出水SS升高。

如图5所示，人工湿地在投入运转初期，只要填料介质均匀，渗透系数在空间上是均匀的，但随着运转并趋于成熟，由于生物膜和植物根系的发育，进口附近沉积物的积累和淤堵等，可能导致渗透系数在空间上部均匀，设计其他条件同a值确定。

可见，当a>0时面线在进口端下降得很厉害，说明进水端淤堵，进水SS较高；当a<0时面线则在出口端下降得厉害，说明出水端淤堵，运行产生的SS排不出去淤堵在填料当中，这都十分不利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能延长填料使用寿命、提高出水效果、防止填料堵塞的简单的人工湿地结构。

本实用新型所提供的递级式混层强化人工湿地系统的结构在传统人工湿地结构上做了改进，增设折流墙及沉积物分离系统；依据平坡和陡坡改变折流及沉积物分离系统安装位置。其结构简单稳固，长期稳定运行填料不堵塞，高效截滤，沉积物快速分离，保证系统的孔隙率及渗透系数波动小达到稳定高效的处理效果。采用上述结构，保证原有填料层的截滤效果及植物吸收效果的同时将脱落的生物膜和截滤颗粒物排出，保障填料的渗透性及孔隙率，达到长期高效运行的效果。

一种平坡地形的递级式混层强化人工湿地系统的单元结构，包括平坡上游净化池和平坡下游净化池，在所述平坡上游净化池和平坡下游净化池的内部分别填充有平坡上游填料层和平坡下游填料层，所述平坡上游净化池和平坡下游净化池之间通过平坡折流墙隔断，在所述平坡上游净化池的远离所述平坡折流墙的一侧设置有平坡布水管，在所述平坡下游净化池的远离所述平坡折流墙的一侧的池壁的外侧设置有与所述平坡下游净化池连通的平坡出水井，在所述平坡出水井处设置有平坡出水管。

在所述平坡上游净化池的内部且靠近所述平坡折流墙的一端的下部设置有平坡上游集泥斗，在所述平坡上游集泥斗和所述平坡上游填料层之间设置有平坡上游滤网，在所述平坡上游集泥斗的底部设置有平坡上游排泥管。排泥管外连静压水头进行排泥。

在所述平坡下游净化池的内部且远离所述平坡折流墙的一端的下部设置有平坡下游集泥斗，在所述平坡下游集泥斗和所述平坡下游填料层之间设置有平坡下游滤网，在所述平坡下游集泥斗的底部设置有平坡下游排泥管。排泥管外连静压水头进行排泥。

所述平坡下游滤网和所述平坡下游集泥斗之间的空间连通所述平坡出水井。

优选的，所述平坡上游填料层和所述平坡下游填料层均由顶层的砾石层、中层的中碎石层和下层的粗碎石层构成，所述砾石层、中碎石层和粗碎石层的厚度比为2:3:3。