[发明专利]低温区域人工湿地系统

说明书

本发明提供了一种低温区域人工湿地系统，包括人工湿地滤床，其特征在于在滤床上部还设置湿地保温层，所述保温层包括种植土和处在底部的覆盖在人工湿地滤床上的土工布，所述人工湿地滤床被暗埋在所述湿地保温层之下；所述滤床的底部设置砂保护层，在砂保护层上铺设滤床的防渗层，且防渗层一直延伸到保温层的种植土所处的高度；所述系统还设置有通气系统，所述通气系统的通气管从人工湿地滤床的生物滤料层通达保温层上方的大气。本发明解决了人工湿地在冬季低温区域运行难的技术问题，为人工湿地在低温地区的推广提供了有利条件，在我国低温区域的水环境治理项目具有较强的市场应用和推广前景。

技术领域

本发明涉及人工湿地污水处理技术，特别是一种低温区域人工湿地系统。低温区域包括寒冷地区和严寒地区，寒冷地区主要特征为最冷月平均温度在0~-10℃之间；严寒地区主要特征为最冷月平均温度≤-10℃。

背景技术

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将受污染水体有控制的投配到经人工建造的湿地上，受污染水体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，对受污染水体进行处理的一种技术。

人工湿地通过模仿天然湿地构造，经过科学的设计、运行管理和维护，具有强大的水质净化效果。人工湿地对污水处理效果受湿地种类、污染负荷、气温变化、运行方式等因素影响。由于微生物在低温条件下，会进入代谢缓慢或休眠状态，影响人工湿地的正常运行，使污染物的去除率降低，气温变化对于湿地系统污水处理相关的影响至关重要，与一年中其他季节相比，低温区域冬季人工湿地效果相对较差是普遍现象，传统人工湿地存在着冬季运行效果差，低温区域越冬困难的问题，使其在低温区域难以推广应用。

为了强化人工湿地在冬季低温的处理效果，目前，主要通过植物保温隔离、冰雪覆盖组合保温隔离和地膜保温隔离等措施对湿地进行保温。但这些方式可靠性和保温效果较差，难以保障低温区域冬季湿地的正常运行。

所以，目前人工湿地更多运用在南方地区，在我国北方地区并没有得到广泛的推广和使用。北方冬季寒冷是人工湿地技术没有在我国北方得到普遍推广使用的主要原因。近几年水环境治理项目爆发式增长，给传统人工湿地技术改良带来机遇与挑战。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于污水处理的适合低温区域、冬季保温效果好、通过大气势能复氧的、运行成本低的低温区域人工湿地系统。为此，本发明采用以下技术方案：

低温区域人工湿地系统，其特征在于包括人工湿地滤床，其特征在于在滤床上部还设置湿地保温层，所述保温层包括种植土和处在底部的覆盖在人工湿地滤床上的土工布，所述人工湿地滤床被暗埋在所述湿地保温层之下；

所述滤床的底部设置砂保护层，在砂保护层上铺设滤床的防渗层，且防渗层一直延伸到保温层的种植土所处的高度；

所述系统还设置有通气系统，所述通气系统的通气管从人工湿地滤床的生物滤料层通达保温层上方的大气。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：

所述种植土的厚度根据冻土深度进行调整。

在土工布之上还铺设隔热支撑板。

所述低温区域人工湿地系统设置有污水布水系统，所述污水布水系统的布水管设置在人工湿地滤床顶部，并在布水管路所在高度设置由滤料构成的均匀布水层，在均匀布水层下设置生物滤料层；通过PLC控制的布水控制阀门控制布水管，通过PLC控制进水时间、流量，以间歇性地向布水管的主管进水。

在生物滤料层之下设置集水层，所述的集水层中的滤料自上而下逐步粒径增大，并在集水层的下部设置集水管。

所述的砂保护层由细砂组成，其粒径为1mm~0.5mm。