[发明专利]一种复合人工湿地系统及其运行方法

说明书

本发明公开了一种复合人工湿地系统，包括表面流人工湿地单元和垂直潜流人工湿地单元，所述表面流人工湿地单元包括池体、曝气管道、隔流板、种植泡沫板、水生植物、生物绳填料，所述垂直潜流人工湿地单元包括种植层、一级填料层、二级填料层、三级填料层、卵石层。复合人工湿地系统由表面流人工湿地单元和垂直流人工湿地单元构成，能够有效解决湿地运行过程中容易堵塞的问题，同时提高了整个湿地系统对高负荷污水的净化能力。

技术领域

本发明涉及一种复合人工湿地系统及其运行方法。

背景技术

人工湿地技术是通过人工配置基质、植物和微生物，模拟自然湿地生态系 统中的物理作用、化学作用和生物作用，构建的能够用来处理污水的一项工艺， 由于其具有建设运营成本低、使用寿命长、运行费用低、处理效率可观等特点， 已广泛应用于小规模污水处理。由于人工湿地运行过程中容易发生堵塞，由此 引发的处理效率下降、易影响周围环境卫生等问题，限制了其进一步的推广应 用。

人工湿地的堵塞情况可分为物理堵塞、化学堵塞及生物堵塞三种类型。其 中，物理堵塞是由于无机或有机颗粒性物质吸附在填料表面造成填料空隙缩小 引起的；化学堵塞是因为人工湿地进水中所含有大量的PO43-、CO32-、SO42- 离子和填料中的Ca2+、Mg2+、Al2+离子发生置换络合等化学反应形成难溶性络 合物吸附在填料表面导致的；而生物堵塞一方面是湿地中微生物分泌胞外聚合 物(extracellular polymeric substances，EPS)堵塞填料空隙所引起，另一 方面由湿地中植物残体输入到基质表层腐烂形成的污泥堵塞基质空隙所引起。 在这其中，物理堵塞和生物堵塞在人工湿地运行中尤为常见，尤其会发生在垂 直潜流人工湿地的表层基质中。垂直潜流人工湿地堵塞的直观表现是基质透水 能力降低、污染物去除能力下降，堵塞严重时湿地表层也会出现积水现象，积 水不仅容易滋生蚊虫、影响环境卫生，同时积水所引起的藻类过度繁殖将会降 低湿地内部的溶解氧浓度，造成吸附在填料表面有机物、沉淀在湿地的植物残 体更难降解，进一步加剧湿地的堵塞。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何抑制人工湿地系统的堵塞问题，由此获得 一种复合人工湿地系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：所述复合人工湿地系统 包括表面流人工湿地单元和垂直潜流人工湿地单元，所述表面流人工湿地单元 包括池体、曝气管道、隔流板、种植泡沫板、水生植物、生物绳填料，所述池 体设有上宽下窄的凹槽,所述隔流板、种植泡沫板、水生植物、生物绳填料设置 在凹槽内,所述池体的一侧设有进水口、另一侧设有过水口，所述隔流板在进水 口到过水口的方向上间隔排列且相邻两行隔流板错位分布，所述水生植物固定 在种植泡沫板上，所述种植泡沫板分布在隔流板周围，所述生物绳填料一端固 定在种植泡沫板上、另一端固定在池体底部，所述曝气管道的一端位于池体外 部、另一端埋入池体内部，所述曝气管道上设有曝气头，所述曝气头与曝气管 道连通且伸入到凹槽内，所述垂直潜流人工湿地单元包括种植层、一级填料层、 二级填料层、三级填料层、卵石层，所述种植层、一级填料层、二级填料层、 三级填料层、卵石层从上而下依次排列，所述一级填料层的填料粒径小于二级 填料层的填料粒径、所述二级填料层的填料粒径小于三级填料层的填料粒径、 所述三级填料层的填料粒径小于卵石层的卵石粒径，所述一级填料层中放置有 蚯蚓，所述垂直潜流人工湿地单元上设有出水口，所述出水口为卵石层的一侧， 所述表面流人工湿地单元与垂直潜流人工湿地单元之间通过布水管连接，所述布水管的一端与过水口连接并且与池体的凹槽连通、另一端位于一级填料层内。