嵌套式增氧景觀化垂直流人工溼地的製作方法
2023-05-18 07:46:16
專利名稱：嵌套式增氧景觀化垂直流人工溼地的製作方法
技術領域：
本發明屬於環境工程汙水處理技術領域，具體涉及一種複合增氧景觀化垂直流人
工溼地系統。
背景技術：
人工溼地汙水處理系統具有基建投資低、運行費用少、出水水質好、維護管理簡單 等優點。已廣泛的應用於生活汙水、農業徑流的處理以及湖泊汙染防治。 人工溼地一般分為兩種類型表流人工溼地和潛流人工溼地。與表流溼地相比，潛 流人工溼地處理過程受氣候、季節等因素影響較小，並可以有效的防止溼地蛟蠅的滋生和 異味的產生。潛流人工溼地又可分為水平潛流人工溼地和垂直潛流人工溼地。水平潛流系 統能夠有效的去除B0D和TSS，缺點是水力停留時間較長，同時氧傳輸能力較差，導致反硝 化能力差，對氨氮以及TN的去除率比較低；垂直流系統以其佔地面積小、處理效率高、脫氮 效果好、無惡臭及蚊蠅的滋生等特點逐漸得到人們的青睞。 然而，當前應用的垂直流系統同樣存在許多問題，主要有以下幾點當前垂直流 系統由於其垂直結構，使得溼地中供氧不足，尤其在冬季，整個系統處於相對單一的厭氧環 境，對氮的去除率降低；當前，溼地生態公園已在某些地區初露端倪，但大部分人工溼地系 統普遍沒有充分重視溼地的景觀價值，使得溼地系統成為相對單一的汙水處理設施；當前 垂直流溼地系統中採用的填料種類及布局的選擇較為單一，易發生短流及堵塞問題。
發明內容
本發明的目的在於針對目前垂直潛流人工溼地技術存在的不足，提供一種佔地面 積小、處理效果很好、景觀效應很高、維護管理相對簡單的嵌套式增氧景觀化垂直流人工溼 地。
本發明的嵌套式增氧景觀化垂直流溼地採用以下技術方案 該垂直流溼地包括下行池、上行池和景觀池，下行池、上行池和景觀池以嵌套方式
布置，並且下行池、上行池和景觀池的高度是逐池降低的，下行池和上行池的底部聯通，下
行池和上行池中均鋪設至少三層基質填料，頂層鋪設粗沙，上行池的上部設有出水槽，下行
池的底部鋪設有穿孔曝氣管；下行池、上行池和景觀池中均種植景觀植物。 下行池、上行池和景觀池在嵌套時，由裡至外可以是按下行池、上行池和景觀池的
順序，也可以是按景觀池、上行池和下行池的順序。 基質填料為礫石、砼體、石子中的至少一種。 運行時，汙水首先進入頂部下行池，經過曝氣管增氧處理後由底部孔道向上進入 上行池，經過處理後的汙水從上行池的頂部溢流槽以跌水方式進入景觀池，經過處理的汙 水由外圍景觀池中的出水槽流出溼地。 本發明採用同心嵌套式複合垂直流人工溼地結構，最大限度的提高了土地資源的 利用率，上行池中出水通過高位跌水的方式從四周落入景觀池中，在跌水過程中出水的溶解氧含量進一步上升，提高了出水的水質，採用連續進水加間歇曝氣方式，促進了汙水中的 氮元素的去除，三個嵌套池種植不同溼地景觀植物，提高了溼地系統景觀價值，利於廣泛推廣。
圖1是本發明第一個實施例的結構示意圖。
圖2是圖1的俯視圖。 圖3是本發明中穿孔曝氣管的結構示意圖。
圖4是本發明第二個實施例的結構示意圖。
圖5是本發明第三個實施例的結構示意圖。 圖中1、出水槽，2、下行池，3、上行池，4、景觀池，5、空氣壓縮機，6、導氣管，7、穿孔 曝氣管，8 、導流管，9 、溼地花壇，10 、噴泉設施。
具體實施方式
實施例1 如圖1和圖2，本發明的垂直流溼地由下行池2、上行池3和景觀池4由裡至外依 次嵌套而成，各池的主體為混凝土結構，底部做防滲處理，防止汙水下滲汙染地下水。三個 池呈同心圓狀分布，三池高度由內到外逐池降低，其中下行池2比上行池3高15cm 20cm。 下行池2的底部設有等距離孔洞，使下行池2與上行池3相通，外圍景觀池4的高度最低。 下行池2的底部鋪設圓形穿孔曝氣管7，曝氣管7的一端通過導氣管6與空氣壓縮機5相 連。下行池2和上行池3中均填有不同粒徑的填料作為基質，下行池2和上行池3中鋪設 如下基質填料礫石、砼體、石子中的一種或任意幾種組合，頂部鋪設粗沙，其中下行池2中 的基質填料層要比上行池3中基質填料層高出15cm 20cm，以保證水流在兩池之間的無動 力流動。在下行池2和上行池3中種植同種或不同溼地植物，利用池體的層狀結構，強化其 景觀效應，景觀池4中可種植水生溼地植物，上行池3和下行池2及外圍景觀池中所種植的 水生、溼生植物為溼地荷花、美人蕉、香蒲、菰草、花葉蘆葦其中的一種或多種組合。
如圖3所示，穿孔曝氣管7有至少兩個水平同心圓狀PVC塑料管連接而成，在管壁 處鑽孔，開孔率為40% 60%。
上述垂直流溼地的具體工作過程為 採用連續或間歇進水+間歇曝氣、推流出水方式運行，控制曝氣時間為5. 5小時 13. 0小時。當汙水經過布水管道均勻地進入下行池2中後，啟動空氣壓縮機5，導入高壓空 氣，由於氣流方向與水流方向相反，故產生對流，增加了汙水中DO的含量，此時，下行池2逐 漸形成一個好氧環境，有利於硝化反應的進行，然後，汙水通過下行池2底部的孔洞反向進 入上行池3中，上行池3主要為厭氧環境，促進了反硝化反應的進行，最後出水由上行池3 上部的出水槽1沿上行池3的外壁面呈瀑布狀以跌水方式進入景觀池4中，處理後的水由 出水槽流入集水渠。
實施例2 如圖4所示，本實施例的布局方式與實施例1相反，嵌套各層由裡至外為景觀池4、 上行池3和下行池2，最外圍為下行池2，中間為上行池3，內部為景觀池4，下行池2與上行
4池3內部結構與實施例l相同。三池的高度由外及內逐級降低，其中下行池2比上行池3 高15cm 20cm，上行池4的上部布滿微型孔洞，利於出水，其它構造和實施例1相同，景觀 池4收集處理後的水，由底部導流管8流出池體。
實施例3 如圖5所示，本實施例為景觀性應用實例，由本發明的垂直流溼地構建成一個溼 地花壇9。此溼地花壇9由三個相同的實施例2所述的垂直流溼地組成，下行池2和上行 池3嵌套在一起，內部為下行池2，外部為上行池3。溼地花壇9中設置多個下行池2和上 行池3的嵌套組合，在溼地花壇9的中部設置一個共用景觀池4，景觀池4內設有景觀噴頭 10，花壇表面種植景觀植物。 本實施例的運行方式為汙水進入下行池2後，經過處理後反向進入上行池3，經 過進一步處理後由上行池3表面的出水渠道流入花壇中間的景觀池4，處理過的水由與景 觀池4聯通的排水渠道排出。
權利要求
一種嵌套式增氧景觀化垂直流溼地，包括下行池、上行池和景觀池，其特徵是下行池、上行池和景觀池以嵌套方式布置，並且下行池、上行池和景觀池的高度是逐池降低的，下行池和上行池的底部聯通，下行池和上行池中均鋪設至少三層基質填料，頂層鋪設粗沙，上行池的上部設有出水槽，下行池的底部鋪設有穿孔曝氣管；下行池、上行池和景觀池中均種植景觀植物。
2. 根據權利要求1所述的嵌套式增氧景觀化垂直流溼地，其特徵是所述基質填料為 礫石、砼體、石子中的至少一種。
全文摘要
本發明提供了一種嵌套式增氧景觀化垂直流人工溼地，包括下行池、上行池和景觀池，下行池、上行池和景觀池以嵌套方式布置，並且下行池、上行池和景觀池的高度是逐池降低的，下行池和上行池的底部聯通，下行池和上行池中均鋪設至少三層基質填料，頂層鋪設粗沙，上行池的上部設有出水槽，下行池的底部鋪設有穿孔曝氣管；下行池、上行池和景觀池中均種植景觀植物。本發明採用同心嵌套式結構，提高了土地資源的利用率，上行池中出水通過高位跌水的方式從四周落入景觀池中，在跌水過程中出水的溶解氧含量進一步上升，提高了出水的水質，促進了汙水中的氮元素的去除，提高了溼地系統景觀價值，利於廣泛推廣。
文檔編號C02F3/30GK101708925SQ200910212190
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月6日 優先權日2009年11月6日
發明者張建, 張成祿, 張金勇, 徐景濤, 李一冉, 李聰, 範金林 申請人:山東大學