[发明专利]一种补水过滤型人工湿地系统及其处理方法

说明书

本发明提供了一种补水过滤型人工湿地系统及其处理方法，主要包括进水预处理系统和湿地生态系统，所述湿地生态系统由上至下依次包括植被层、砂土层、微生物固定层、混合滤料层和砾石层。本发明通过构建人工湿地系统，对收集的雨水以及待回收利用的水质较差的水源进行净化过滤处理，以使出水达到可回收利用的标准；同时，兼顾人工湿地的净化性、安全性、景观性以及效益性等。

技术领域

本发明属于资源与环境技术领域，涉及一种人工湿地系统及其处理方法，尤其涉及一种补水过滤型人工湿地系统及其处理方法。

背景技术

近年来，随着城市建设快速发展，城市园林绿地急剧减少，不透水地面的增加，破坏了自然水文生态平衡，进而出现了各种水生态问题，主要表现为城市内湖水体水质恶化、雨水资源流失、城市洪涝灾害频发、土壤水源隔断和雨水径流污染严重等。

人工湿地(Constructed wetland)是一个综合的生态系统，是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制地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，利用土壤、人工介质、植物和微生物的物理、化学以及生物三重协同作用，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，具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。

CN 101993150A公开了一种复式潜流人工湿地系统，其通过在湿地床体内部设置一倾斜的隔水层，将湿地床体分成上下两层，通过设置下层厌氧区来创造比较理想的生物反硝化环境，使湿地的总氮去除率得以提高；增加床体深度和厌氧区体积，提供了湿地增温和保温的功能，低温环境可实现较高的处理效率；减小占地面积。

CN 106115926A公开了一种多介质层的波形潜流人工湿地，包括填料层和挡板；挡板的数量≥2块；挡板交错排列地设置在填料层中，使得水流流经填料层时形成上下波动的潜流；填料层的填料包括砾石和复合填料包；复合填料包的填料包括土壤、木屑、木炭和铁屑。

但现有的人工湿地系统主要采用湿地表面漫流或管渠等方式配水，其表层水深度一般在0.5m以上，生物填料的淹没水深较大，其运输有机物和氧的路径较为紊乱，效率较为低下，容易导致供氧不足，从而导致人工湿地系统运行的稳定性较差，出水水质浓度变化较大，很多情况下达不到排放标准。

发明内容

针对现有人工湿地系统存在的处理效率低，出水水质稳定性较差，浓度变化较大等问题，本发明提供了一种补水过滤型人工湿地系统。本发明通过构建人工湿地系统，对收集的雨水以及待回收利用的水质较差的水源进行净化过滤处理，以使出水达到可回收利用的标准；同时，兼顾人工湿地的净化性、安全性、景观性以及效益性等。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种人工湿地系统，主要包括进水预处理系统和湿地生态系统，所述湿地生态系统由上至下依次包括植被层、砂土层、微生物固定层、混合滤料层和砾石层。

本发明中，所述人工湿地系统对外部来水进行过滤净化，但外部来水水质较差，其固体悬浮物、各种有机物以及重金属含量往往超标，因此在进水进入湿地生态系统进行过滤净化前，往往需要对其进行预处理，以初步去除水体中的悬浮物。

本发明中，待处理水体经预处理后进入湿地生态系统，其中的悬浮固体被植被层和砂土层过滤，有机物质被植物根部的微生物进行分解，未完全去除的有机物质由微生物固定层和混合滤料层进行进一步的去除，氮磷等物质经微生物固定层和混合滤料层被其中的菌类物质分解去除，金属和有毒化学物质经混合滤料层的吸附沉淀进行去除，病原体在不适宜生存的环境中逐渐死去并被其它生物所摄取，或被抗菌化合物杀死。