高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及污水處理方法，具體的說(shuō)是一種高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法。污水經(jīng)預(yù)處理后從復(fù)合流人工濕地單元一端的配水渠通過(guò)配水系統(tǒng)向各復(fù)合流人工濕地單元進(jìn)行布水，污水在復(fù)合流人工濕地單元內(nèi)以水平和垂直復(fù)合流態(tài)流動(dòng)，污水經(jīng)復(fù)合流人工濕地單元凈化后通過(guò)集水系統(tǒng)流入復(fù)合流人工濕地單元另一端的集水渠內(nèi)。本發(fā)明提高人工濕地系統(tǒng)的處理效率，降低建設(shè)成本，滿足中小型污水處理設(shè)施的實(shí)際工程建設(shè)、運(yùn)行管理、景觀等方面需求。
【專利說(shuō)明】高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理方法，具體的說(shuō)是一種高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]人工濕地技術(shù)是近年來(lái)興起的一種生態(tài)型污水處理技術(shù)，以低投資、出水水質(zhì)好、抗沖擊力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)在我國(guó)逐漸受到重視。此外，通過(guò)合理的植物選擇和景觀設(shè)計(jì)可增加綠地面積，改善和美化生態(tài)環(huán)境，還能產(chǎn)出有一定收益的農(nóng)產(chǎn)品來(lái)補(bǔ)充農(nóng)村污水處理設(shè)施的人員與維護(hù)費(fèi)用。這項(xiàng)技術(shù)適合我國(guó)城鎮(zhèn)或者村鎮(zhèn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平，是城市、村鎮(zhèn)污水處理的革新/替代技術(shù)之一。但是在北方地區(qū)寒冷的氣候條件使得該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用受到一定的限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法。該方法提高人工濕地系統(tǒng)的處理效率，降低建設(shè)成本，滿足中小型污水處理設(shè)施的實(shí)際工程建設(shè)、運(yùn)行管理、景觀等方面需求。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，污水經(jīng)預(yù)處理后從復(fù)合流人工濕地單元一端的配水渠通過(guò)配水系統(tǒng)向各復(fù)合流人工濕地單元進(jìn)行布水，污水在復(fù)合流人工濕地單元內(nèi)以水平和垂直復(fù)合流態(tài)流動(dòng)，污水經(jīng)復(fù)合流人工濕地單元凈化后通過(guò)集水系統(tǒng)流入復(fù)合流人工濕地單元另一端的集水渠內(nèi)。
[0006]所述集水系統(tǒng)包括設(shè)置于復(fù)合流人工濕地單元上部的導(dǎo)流孔和下部的集水管，所述導(dǎo)流孔和集水管均與集水渠連通，所述配水系統(tǒng)采用穿孔管的方式從復(fù)合流人工濕地單元一端布水，凈化后的污水通過(guò)導(dǎo)流孔和/或集水管流入集水渠內(nèi)。所述集水管位于集水渠內(nèi)的部分設(shè)有不同高度的出水管。
[0007]所述復(fù)合流人工濕地單元包括濕地植物、濕地填料床層及防滲結(jié)構(gòu)，其中濕地填料床層的上部種植濕地植物，所述濕地填料床層的底部設(shè)有防滲結(jié)構(gòu)，污水與濕地填料床層的基質(zhì)和濕地植物的根系進(jìn)行作用，實(shí)現(xiàn)污水的凈化。
[0008]所述濕地填料床層從上至下依次包括布水層、種植層、填料層、導(dǎo)淤層及防滲層，所述導(dǎo)淤層內(nèi)設(shè)倒膜管，所述倒膜管與集水渠連通。所述倒膜管為丁字形結(jié)構(gòu)。所述填料層自下而上依次為夯實(shí)粘土、HDPE防水土工膜、粗砂、卵石、粗砂及種植土。所述卵石為三層，各層卵石的直徑自下而上依次為80-120mm、10-30mm、5-8mm。所述布水層是由于開(kāi)啟復(fù)合流人工濕地單元上部的導(dǎo)流孔，使污水以上升流態(tài)至種植層表面，形成濕地表面淹水狀態(tài)。所述濕地植物為蘆葦、茭白和香蒲。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:
[0010]1.本發(fā)明采用水平潛流與上升式復(fù)合垂直布水方式，水平潛流保證了人工濕地冬季的正常運(yùn)行，上升式垂直流則充分利用了植物根系功能，同時(shí)水平潛流與上升式復(fù)合垂直布水方式能變換濕地內(nèi)部的水力流態(tài)，在植物的不同生長(zhǎng)季節(jié)進(jìn)行交替使用，能夠做到最大空間上利用濕地的效能。上升式垂直布水方式還能使得大部分懸浮物以及脫落的生物膜沉積在潛流濕地填料層底部導(dǎo)淤層，便于導(dǎo)膜清淤。
[0011]2.本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了濕地系統(tǒng)的干濕交替運(yùn)行，能有效的控制旱生雜草的生長(zhǎng)，有利于水生植物的生長(zhǎng)發(fā)育。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明中復(fù)合流人工濕地單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0014]其中:1為集水渠，2為集水管，3為濕地植物，4為配水渠，5為倒膜管，6為配水系統(tǒng)，7為濕地填料床層，8為防滲結(jié)構(gòu)，9為導(dǎo)流孔。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1、圖2所示，本發(fā)明是污水經(jīng)預(yù)處理后從復(fù)合流人工濕地單元一端的配水渠4通過(guò)配水系統(tǒng)6向各復(fù)合流人工濕地單元進(jìn)行布水，污水在復(fù)合流人工濕地單元內(nèi)以水平和垂直復(fù)合流態(tài)流動(dòng)，污水經(jīng)復(fù)合流人工濕地單元凈化后通過(guò)集水系統(tǒng)流入復(fù)合流人工濕地單元另一端的積水渠1內(nèi)。
[0017]所述集水系統(tǒng)包括設(shè)置于復(fù)合流人工濕地單元上部的導(dǎo)流孔9和下部的集水管2，導(dǎo)流孔9和集水管2均與集水渠1連通。配水系統(tǒng)6采用穿孔管的方式從復(fù)合流人工濕地單元一端布水，凈化后的污水通過(guò)導(dǎo)流孔9和/或集水管2流入集水渠1內(nèi)。集水管2位于集水渠1內(nèi)的部分設(shè)有不同高度的出水管，根據(jù)濕地需求控制不同高度的出水。
[0018]所述復(fù)合流人工濕地單元包括濕地植物3、濕地填料床層7及防滲結(jié)構(gòu)8，其中濕地植物3種植于濕地填料床層7上，濕地填料床層7的底部設(shè)有防滲結(jié)構(gòu)8。污水與濕地填料床層7的基質(zhì)、濕地植物3的根系進(jìn)行作用，實(shí)現(xiàn)污水的凈化。所述濕地填料床層7從上至下依次包括布水層、種植層、填料層、導(dǎo)淤層及防滲層，所述導(dǎo)淤層內(nèi)設(shè)倒膜管5，倒膜管5為丁字形、并與集水渠1連通。所述填料層自下而上依次為夯實(shí)粘土、HDPE(高密度聚乙烯)防水土工膜(700g/m2)、粗砂、卵石、粗砂及種植土，所述卵石為三層，各層卵石的直徑自下而上依次為80-120mm、10-30mm、5-8mm,填料層的各層厚度視具體情況而定。所述布水層是由于啟動(dòng)復(fù)合流人工濕地單元上部的導(dǎo)流孔9，使污水以上升流態(tài)至種植層表面，形成濕地表面淹水狀態(tài)。所述種植層中種植的植物為蘆葦、茭白和香蒲。
[0019]復(fù)合流人工濕地單元內(nèi)部設(shè)置的兩套集水系統(tǒng)，即上部設(shè)置的導(dǎo)流孔9和下部設(shè)置的集水管2，可根據(jù)濕地不同時(shí)期的需求單獨(dú)或聯(lián)合使用。北方寒冷地區(qū)冬季可單獨(dú)采用下部集水方式，使污水在濕地表面下流動(dòng)，保證濕地低溫時(shí)正常運(yùn)行。
[0020]實(shí)施例
[0021]旅游景區(qū)生活及餐飲污水處理，工程主要建設(shè)內(nèi)容有:格柵間、調(diào)節(jié)池、預(yù)處理系統(tǒng)、出水池、高效復(fù)合流濕地系統(tǒng)和污水收集系統(tǒng)，工程規(guī)模為1000m3/d。由于園內(nèi)污水具有排放集中、餐飲廢水污染物較高等特點(diǎn)。為保證出水水質(zhì)、生態(tài)景觀營(yíng)建和回用水量的穩(wěn)定，處理工藝采用預(yù)處理與高效復(fù)合流人工濕地的組合工藝。污水經(jīng)預(yù)處理后，C0D(化學(xué)需氧量)降至100mg/L以下，然后經(jīng)人工濕地進(jìn)行深度處理后COD達(dá)到50mg/L以下。
[0022]人工濕地共2700m2，共分三個(gè)分區(qū)，即香蒲區(qū)、蘆葦區(qū)和茭白區(qū)，這三種水生植物具有極強(qiáng)的耐污及去污能力，種植密度25株/m2。各復(fù)合流人工濕地單元尺寸與結(jié)構(gòu)基本一致，各復(fù)合流人工濕地單元四周240mm磚墻護(hù)圍，單元深度1.2m，底部設(shè)適宜坡度。由DN150(即公稱直徑為150mm)配水干管將污水引入各復(fù)合流人工濕地單元，支干管上分別設(shè)蝶閥，布水方式為穿孔管向卵石層布水，出水是通過(guò)在底部集水區(qū)鋪設(shè)的集水管2匯入集水渠1內(nèi)。
[0023]運(yùn)行時(shí)采用水平流與上升式垂直流相結(jié)合操作方式。開(kāi)啟上部導(dǎo)流孔9使水流迅速上升至濕地表面，使?jié)竦叵到y(tǒng)呈現(xiàn)淹水狀態(tài)，通過(guò)調(diào)節(jié)水位，有效控制雜草，讓優(yōu)先的高效植株的生長(zhǎng)占優(yōu)，有助于改善整體改觀。下部采用水平潛流的運(yùn)行方式，污水在濕地填料床層7內(nèi)流動(dòng)，一方面可以利用填料表面生長(zhǎng)的生物膜對(duì)污染物的降解，豐富的植物根系及表面土層和填料的吸收過(guò)濾等作用，以及濕地植物3的收割而去除污染物，進(jìn)一步提高處理效果和處理能力；另一方面由于水流在地表下流動(dòng)，保溫性好，處理效果受氣候影響小，且衛(wèi)生條件好，尤適于北方地區(qū)應(yīng)用。
[0024]種植層中種植的植物通常選定為耐污能力較強(qiáng)的蘆葦、茭白和香蒲，具體應(yīng)結(jié)合實(shí)際工程當(dāng)?shù)厍闆r來(lái)定。植物的收割時(shí)間選擇在秋末初冬植物枯萎后，降低復(fù)合流人工濕地單元內(nèi)的水位，待表土干燥后再進(jìn)行收割，避免工人操作時(shí)破壞濕地土壤。
【權(quán)利要求】
1.一種高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:污水經(jīng)預(yù)處理后從復(fù)合流人工濕地單元一端的配水渠(4)通過(guò)配水系統(tǒng)￠)向各復(fù)合流人工濕地單元進(jìn)行布水，污水在復(fù)合流人工濕地單元內(nèi)以水平和垂直復(fù)合流態(tài)流動(dòng)，污水經(jīng)復(fù)合流人工濕地單元凈化后通過(guò)集水系統(tǒng)流入復(fù)合流人工濕地單元另一端的集水渠(1)內(nèi)。
2.按權(quán)利要求1所述的高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:所述集水系統(tǒng)包括設(shè)置于復(fù)合流人工濕地單元上部的導(dǎo)流孔(9)和下部的集水管(2)，所述導(dǎo)流孔(9)和集水管(2)均與集水渠(1)連通，所述配水系統(tǒng)(6)采用穿孔管的方式從復(fù)合流人工濕地單元一端布水，凈化后的污水通過(guò)導(dǎo)流孔(9)和/或集水管(2)流入集水渠(1)內(nèi)。
3.按權(quán)利要求2所述的高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:所述集水管(2)位于集水渠(1)內(nèi)的部分設(shè)有不同高度的出水管。
4.按權(quán)利要求2所述的高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:所述復(fù)合流人工濕地單元包括濕地植物(3)、濕地填料床層(7)及防滲結(jié)構(gòu)(8)，其中濕地填料床層(7)的上部種植濕地植物(3)，所述濕地填料床層(7)的底部設(shè)有防滲結(jié)構(gòu)(8)，污水與濕地填料床層(7)的基質(zhì)和濕地植物(3)的根系進(jìn)行作用，實(shí)現(xiàn)污水的凈化。
5.按權(quán)利要求4所述的高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:所述濕地填料床層(7)從上至下依次包括布水層、種植層、填料層、導(dǎo)淤層及防滲層，所述導(dǎo)淤層內(nèi)設(shè)倒膜管(5)，所述倒膜管(5)與集水渠⑴連通。
6.按權(quán)利要求5所述的高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:所述倒膜管(5)為丁字形結(jié)構(gòu)。
7.按權(quán)利要求5所述的高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:所述填料層自下而上依次為夯實(shí)粘土、HDPE防水土工膜、粗砂、卵石、粗砂及種植土。
8.按權(quán)利要求7所述的高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:所述卵石為三層，各層卵石的直徑自下而上依次為80-120mm、10-30mm、5-8mm。
9.按權(quán)利要求5所述的高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:所述布水層是由于開(kāi)啟復(fù)合流人工濕地單元上部的導(dǎo)流孔(9)，使污水以上升流態(tài)至種植層表面，形成濕地表面淹水狀態(tài)。
10.按權(quán)利要求1所述的高效復(fù)合流人工濕地污水處理方法，其特征在于:所述濕地植物(3)為蘆葦、茭白和香蒲。
【文檔編號(hào)】C02F3/32GK104418433SQ201310368465
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】陳曉東, 常文越, 張帆, 張華 , 袁英蘭, 王磊, 劉智, 李雄勇, 趙光輝, 趙薇, 馮曉彬, 孫文章 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院, 沈陽(yáng)賽思環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究中心