[实用新型]一种人工水平潜流湿地及其防堵塞沉淀池

说明书

技术领域

本实用新型涉及生态工程技术领域，具体涉及一种人工水平潜流湿地及其防堵塞沉淀池。

背景技术

人工湿地是由人工基质(碎石、砂砾等)和生长在其上的水生植物组成，污水在湿地基质的表层或表面下流动，靠基质的吸附、植物吸收、微生物转化等一系列过程降解水中的营养物质，是一种有别于自然湿地的独特的基质-植物-微生物系统。但由于水平潜流人工湿地的设计思路导致潜流湿地极易出现堵塞的情况；据美国环保局对正在运行中的100多座人工湿地所做的调查表明，将近一半的设施在5年内均出现了基质堵塞问题，表现为水力传导系数降低，净化效果下降，运行寿命缩短。可以说除开人工湿地处理设施占地问题外，人工湿地基质的堵塞问题已经成为其应用的最大障碍因素。

为了应对潜流湿地的基质堵塞问题，国内外研究者也做了较多研究，归纳起来主要有预处理、曝气充氧、停床轮休、更换基质、投加蚯蚓、施加微生物抑制剂等方法。

(1)预处理

预处理可以降低湿地进水中的悬浮物和有机负荷(特别是当有机负荷中固态物质含量较大时)，有效预防人工湿地堵塞的发生。常见的预处理工艺有格栅、厌氧沉淀、混凝沉淀等。这些措施虽可有效推迟基质堵塞发生的时间，却不能杜绝溶解性有机物导致的基质堵塞的发生，并会增大系统的投资、运行成本以及维护管理难度。是否适合采用此类方法需要在由此引起的运行与人员费用增加和基质堵塞后更换基质所需费用之间进行权衡。

(2)曝气充氧

由于厌氧状态是导致基质中胞外聚合物积累的重要原因，因此对污水进行预曝气充氧可以起到一定的预防堵塞作用。由于污水在渗透过程中其DO值会迅速降低，而在散水管周围供给空气则可以有效提高污水的DO浓度，维持基质中的好氧状态，使微生物的分解作用得以维持，同时还可以防止基质中胞外聚合物的蓄积。但引起的系统构筑物增加，操作复杂和费用上升，让其实施也有难度。

(3)停床、轮休

人工湿地受堵塞后，国外通行的做法是让床体经过几个星期的停床休整来恢复部分渗透性，而轮休期的长短则取决于天气条件，一般从7天至一个月不等。通过停床休作与轮作，一方面可以使大气中的氧进入湿地内部，加快降解基质中沉积的有机物；另一方面微生物新陈代谢需要的各种营养物得不到持续的补充，基质中的微生物会逐渐进入内源呼吸期，消耗胞外聚合物或胞内成分，逐渐老化死亡。但这类措施需要建造多个平行湿地构筑物，会大幅度增加湿地处理系统的占地面积和投资费用。

(4)更换湿地部分基质

研究发现，堵塞最容易发生的区域一般为进水区附近的上层基质，以水平潜流湿地为例，一般发生在过水流向长度前1/10～1/4段。为此，通过更换湿地部分基质可以有效恢复人工湿地的功能，缺点是对大规模的湿地而言工程量较大、更换困难、更换时人工湿地需要停床且更换所花时间长。研究者发现，在连续运行5年的复合垂直潜流湿地中，发生渗透系数下降主要是在靠近进水端的下行池，且下降最多的不是在湿地表层，而是在表层以下15～30cm处，这恰恰证明基质由氧化环境转向厌氧环境处易发生有机物代谢产物引起的堵塞。但是此研究结果也提出了问题，水平潜流湿地一般设计有效深度在60～80cm，这意味着如需更换基质来解决堵塞问题，将更换微生物活性最强、植物根系最发达的植物生长基质层，这样更换湿地基质后湿地植物和基质微生物将需要较长时间(一般认为至少一年以上)来重新成熟以获得处理能力的恢复。

纵观国内外研究现状，引起人工湿地基质堵塞的因素较多，相应的预防措施和恢复对策也很多，但效果差别很大，且往往治标不治本。综合说来，有机污染物及其代谢产物是人工湿地堵塞的主要原因，进水中的无机悬浮物和有机固体这类固体颗粒可以通过低成本的预处理方式(诸如格栅、沉淀池、絮凝等)得以良好解决，但是溶解性有机物及基质中积累的微生物代谢产物(包括细菌胞外聚合物等)无疑是难于用较低成本工艺甚至是无法解决的，今后很长一段时间里，堵塞问题将成为人工湿地污水处理技术研究中的重点。

实用新型内容

为了解决水平潜流人工湿地易堵塞的难题，本实用新型提供了一种水平潜流湿地及其防堵塞沉淀池。

本实用新型的技术方案如下：

一种人工水平潜流湿地，其特征在于，包含多个水平排列的湿地单元，在湿地单元之间设置有防堵塞沉淀池；

所述防堵塞沉淀池包括可作为容器的池子主体和设置在所述池子主体侧壁上的进水口和出水口，所述进水口的位置低于所述出水口；

所述进水口用于接收待沉淀的污水，所述出水口用于将所述池子主体内上部的水排出去。