多功能複合人工溼地系統的製作方法

2023-10-23 18:30:47 1

專利名稱：多功能複合人工溼地系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及人工溼地，尤其是一種多功能複合人工溼地系統。
背景技術：
人工溼地，也可稱為人造溼地，是由人工建造和監督控制，利用生態系統中的物理、化學和生物的三重協同作用，通過過濾、吸附、沉澱、離子交換、植物吸收和微生物分解等手段來實現對汙水的高效淨化處理的系統。一般人工溼地系統具有如下特點:(I)建造和運行費用低；(2)易於維護；(3)能夠進行有效可靠的廢水處理；(4)能夠緩衝對水力和汙染負荷的衝擊；(5)能夠產生效益，如水產、畜產、造紙原料、建材、綠化、野生動植物棲息、娛樂和教育。人工溼地系統是一種應當大力推廣的生態治汙措施。人工溼地可有效應用於原水的深度淨化，為目標水體提供優質的補給水源，保障目標水體的水環境質量。當前所採用的人工溼地工藝根據水體流向可分有表流、潛流和重直流人工溼地，溼地的工藝不同，其應用範圍也不同。如果待處理的汙水成分複雜，超標汙染物種類較多，單獨採用某一種工藝的人工溼地系統並不能實現汙水的達標排放，如果僅是採用不同溼地工藝的簡單組合，則會大幅度增加工程的佔地面積，增大工程投資。因此，開發一種能高效處理成分複雜、多種汙染物超標的多功能複合人工溼地系統顯得尤為重要。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種多功能複合人工溼地系統，以在採用儘可能小的處理場地的前提下解決現有人工溼地系統存在的處理對象單一、綜合處理效率低的問題。為了解決上 述問題，本實用新型的多功能複合人工溼地系統採用以下技術方案:多功能複合人工溼地系統，包括兩個以上沿汙水的流動方向順次設置的汙水處理單元，所述汙水處理單元分布在設定的汙水流動距離內，每個汙水處理單元均包括按汙水流向順次設置的生物塘、表流溼地和潛流溼地，生物塘內設有沉水植物，表流溼地包括吸附型基質和設於基質上的溼地植物，潛流溼地包括溼地填料以及設於溼地填料上的溼地植物。所述潛流溼地具有配水渠，配水渠隔在表流溼地與潛流溼地之間並將二者連通。所述配水渠為明渠。每個汙水處理單元的生物塘、表流溼地和潛流溼地依次鄰接並直接連通。相鄰的兩汙水處理單元之間鄰接並直接連通。由於本實用新型的多功能複合人工溼地系統的每個汙水處理單元均包括所述的生物塘、表流溼地和潛流溼地，並且三者按汙水流向順次設置，因此，在使用的過程中可通過生物塘對汙水中的懸浮物進行沉降、並且通過其中的沉水植物吸收、吸附水中的營養物質、光合放氧，從而降低汙水的有機負荷，然後通過表流溼地的基質以及溼地植物的根系對汙水雜質進行截留、吸附和吸收，並將汙水中有機物和氨氮等還原態汙染物質氧化，有效促進氨態氮向硝態和亞硝態氮的轉化，同時，由於基質的吸附作用，汙水中的重金屬、高分子有機物等難降解、危害大的汙染物質均可以有效去除，最後通過潛流溼地的溼地填料吸附汙水的磷等汙染物質，同時在表流溼地內已轉化的硝氮、亞硝態氮在潛流系統的缺氧環境條件下將發生反硝化反應，可有效去除汙水的氮源汙染，因此，本實用新型將生物塘、表流溼地和潛流溼地的工藝系統組合，可有效去除汙水中的有機物、氮、磷和重金屬等多種汙染物質，實現了處理對象多元化，解決了現有溼地系統的功能單一的問題，另外，該多功能複合人工溼地系統在設定的汙水流動距離內設置兩個以上的汙水處理單元，當汙水處理單元增多時，便通過生物塘、表流溼地和潛流溼地的處理距離的縮小來實現，因此也不會增大汙水處理所需的土地面積，而對於汙水處理來說，多重的小尺度循環比一次的大尺寸循環淨化效果要好，在有限的土地面積內實現多個序列的循環布置，相較原有單獨設置的溼地系統處理效率大大提高，同時節省了佔地面積。綜上所述，本實用新型的多功能複合人工溼地系統在採用儘可能小的處理場地的前提下解決了現有人工溼地系統存在的處理對象單一、綜合處理效率低的問題。更進一步的，配水渠可將經過表流溼地處理的汙水均勻的分配至潛流溼地；配水渠採用明渠可為對其的清理提供方便；將每個汙水處理單元的生物塘、表流溼地和潛流溼地依次鄰接並直接連通，這樣可以實現汙水處理單元的各部分之間的無管道連接，不易堵塞；汙水處理單元的數量和根據需要適當設置，使相鄰的兩汙水處理單元之間鄰接並直接連通是為了讓兩個汙水處理單元之間無管道連接，防止堵塞。

圖1是本實用新型的多功能複合人工溼地系統的實施例1的結構示意圖；圖2是本實用新型的多功能複合人工溼地系統的實施例1的平面布置示意圖。
具體實施方式
本實用新型的多功能複合人工溼地系統的實施例1，如圖1-2所示，包括三個汙水處理單元101，三個汙·水處理單元101按照汙水的流向順次設置並分布在設定的汙水流動距離內，相鄰的兩汙水處理單元之間鄰接並直接連通，每個汙水處理單元均包括按汙水流向順次設置的生物塘11、表流溼地12和潛流溼地13，生物塘11內設有沉水植物111，表流溼地12包括吸附型基質121和設於基質121上的溼地植物14，潛流溼地13包括溼地填料131以及設於溼地填料131上的溼地植物14，其中潛流溼13地還具有配水渠132，配水渠132為明渠，其隔在表流溼地12與潛流溼地13之間並將二者連通，另外，本實施例中的每個汙水處理單元的生物塘、表流溼地和潛流溼地依次鄰接並直接連通。該多功能複合人工溼地系統在使用時，待處理的汙水首先進入第一個汙水處理單元的生物塘，由於流速突然放緩，汙水中各類懸浮物質將迅速發生沉降，同時，生物塘內種植的沉水植物不僅可以吸收、吸附汙水中的營養物質，並且還可以通過光合放氧對水體進行充氧，降低汙水的有機負荷；汙水經生物塘的初步沉澱和沉水植物淨化後，進入表流溼地系統，進入表流溼地的汙水會同時受到基質吸附和植物根系的截留和吸收作用，同時，由於表流溼地水深較淺，水體自然復氧效果好，有利於汙水中有機物和氨氮等還原態汙染物質的氧化，可以有效促進氨態氮向硝態和亞硝態氮的轉化，另外，由於基質的吸附作用，汙水中的重金屬、高分子有機物等難降解、危害大的汙染物質均可以有效去除；汙水流經表流溼地系統後進入潛流溼地的配水渠，經配水渠均勻配水後，進入潛流溼地，潛流溼地的溼地填料可以有效吸附汙水的磷等汙染物質，同時，在表流溼地內已轉化的硝氮、亞硝態氮在潛流系統的缺氧環境條件下將發生反硝化反應，可有效去除汙水的氮源汙染。因此該多功能複合人工溼地系統可有效去除汙水中的有機物、氮、磷和重金屬等多種汙染物質。並且其採用小尺度的生物塘、表流溼地和潛流溼地，在有限的土地面積內，實現了多個序列的循環布置，相較原有單獨設置的溼地系統處理效率大大提高，同時節省了佔地面積。在具體的操作過程中，可以靈活配置各汙水處理單元的生物塘、表流溼地和潛流溼地的設計規模，例如，若原水中懸浮物含量較大，則適當增大生物塘和表流溼地的設計尺寸即可有效減少進入潛流溼地的懸浮物含量。若原水中難生物降解汙染物含量較大，適當增大潛流溼地即可有效增強去除效果。由於生物塘為敞口結構，該溼地系統還具有懸浮物沉積後清淤方便的優點。本實用新型結構簡單，材料易取，配置靈活，運行成本低廉，便於規模化生產，易於推廣和應用。在本實用新型的多功能複合人工溼地系統的其它實施例中，上述汙水處理單元的數量根據需要為 兩個以上皆可；配水渠還可以根據需要設置為暗渠。
權利要求1.多功能複合人工溼地系統，其特徵在於，包括兩個以上沿汙水的流動方向順次設置的汙水處理單元，所述汙水處理單元分布在設定的汙水流動距離內，每個汙水處理單元均包括按汙水流向順次設置的生物塘、表流溼地和潛流溼地，生物塘內設有沉水植物，表流溼地包括吸附型基質和設於基質上的溼地植物，潛流溼地包括溼地填料以及設於溼地填料上的溼地植物。
2.根據權利要求1所述的多功能複合人工溼地系統，其特徵在於，所述潛流溼地具有配水渠，配水渠隔在表流溼地與潛流溼地之間並將二者連通。
3.根據權利要求2所述的多功能複合人工溼地系統，其特徵在於，所述配水渠為明渠。
4.根據權利要求1所述的多功能複合人工溼地系統，其特徵在於，每個汙水處理單元的生物塘、表流溼地和潛流溼地依次鄰接並直接連通。
5.根據權利要求1-4任一項所述的多功能複合人工溼地系統，其特徵在於，相鄰的兩汙水處理單元之間鄰接並直接 連通。
專利摘要本實用新型涉及人工溼地，尤其是一種多功能複合人工溼地系統。該多功能複合人工溼地系統包括兩個以上汙水處理單元，汙水處理單元分布在設定的汙水流動距離內，每個汙水處理單元均包括生物塘、表流溼地和潛流溼地，生物塘內設有沉水植物，表流溼地包括基質和溼地植物，潛流溼地包括溼地填料以及設於溼地填料上的溼地植物。本實用新型將生物塘、表流溼地和潛流溼地組合，可有效去除汙水中的有機物、氮、磷和重金屬等多種汙染物質，實現了處理對象多元化，另外，該多功能複合人工溼地系統採用生物塘、表流溼地和潛流溼地，在有限的土地面積內可以實現多個序列的循環布置，相較原有單獨設置的溼地系統處理效率大大提高，同時節省了佔地面積。
文檔編號C02F9/14GK203128369SQ20132015213
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月29日 優先權日2013年3月29日
發明者郭鵬程, 閆大鵬, 哈佳, 彭少明, 蘇妍妹, 劉猛, 任金亮, 陳牧邦, 戴翠琴 申請人:黃河勘測規劃設計有限公司