多级人工湿地系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种多级人工湿地系统，包括串联的N级人工湿地单元，N为2～10的正整数，每级人工湿地单元内，由下向上铺设防渗材料层、细砂层、下部碎石层、粗砂层和上部碎石层；所述人工湿地单元的下部碎石层高度处开有出水口，上部碎石层上方开有进水口，前一级人工湿地单元的出水口连接下一级人工湿地单元的进水口，第N级人工湿地单元的出水口为排放清水的出口。本实用新型专利技术提出的系统，灵活考虑占地要求，可以在分散地块上分级建设人工湿地单元，湿地单元之间用管线连接，组成多级人工湿地系统进行污水处理。考虑节能，该系统适合山区、梯田、丘陵地带的污水处理。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水处理领域，具体涉及人工湿地单元灵活安置和可以选择单元级数的多级污水处理系统。
技术介绍
人工湿地作为一种低投资、低能耗，有机污染物、氮、磷去除率高的污水生态处理技术，在污水的修复方面表现了极大的发展潜力。人工湿地已被用来处理各类不洁的水体，包括生活污水、家畜与家禽的粪水、尾矿排出液、工业污水、农业废水、垃圾场渗滤液、城市暴雨径流、富营养化湖水等。在我国北方城镇、农村以及旅游景区餐饮、生活污水这些分散的污水，应用垂直流人工湿地技术适应了低投入的要求。是适合我国农村环境建设的经济可行的技术，对于我国现阶段正在推行的新农村建设将极具示范效应。人工湿地应用设计中的一个难点是占地的问题。在实际应用中，无论是在平原地区还是在高差较大的山区、丘陵区建设时，往往会遇到在同一个地方没有足够大的面积建设人工湿地。人工湿地工艺往往会在工艺比选过程中仅仅由于提供占地面积不满足湿地建设要求而首先被排除，不能充分发挥湿地低能耗的优势而限制了其应用。本专利技术旨在提供一种人工湿地系统，可以根据地形、地势、占地面积等情况将人工湿地进行分割，分割成多级的单元进行灵活安置；还可以根据水质的要求而设计出几级的多级人工湿地系统，尽可能扩大湿地的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种根据地形、地势、占地面积等情况将人工湿地分割成多级单元的人工湿地，可根据地形地势以及能够提供占地的地理位置进行灵活安置。实现本技术目的的技术方案为:一种多级人工湿地系统，包括串联的N级人工湿地单元，N为2?10的正整数，每级人工湿地单元内，由下向上铺设防渗材料层、细砂层、下部碎石层、粗砂层和上部碎石层，所述上部碎石层上栽植有水生植物；所述人工湿地单元的下部碎石层高度处开有出水口，上部碎石层上方开有进水口，前一级人工湿地单元的出水口连接下一级人工湿地单元的进水口，第N级人工湿地单元的出水口为排放清水的出口。根据地势不同，本技术的一种优选技术方案为:相邻的两级人工湿地单元底部的高度差为O?1.1m，前一级人工湿地单元的出水口通过管道连接集水井，集水井中设置有提升泵，集水井通过提升泵和提升管路连接下一级人工湿地单元。本技术的另一优选技术方案为:相邻的两级人工湿地单元底部的高度差为1.1?500m，较高一级的人工湿地单元的出水口通过管道连接下一级人工湿地单元。其中，所述防渗材料层由防渗土工布构成，防渗材料层厚度为0.1?0.5mm。其中，所述细砂层用粒径为2.5mm的细砂铺设，细砂层厚度为4?6cm。其中，所述下部碎石层由粒径10?20mm的碎石铺成，厚度为20?30cm ;所述粗砂层由粒径为2?5mm的粗砂铺设，厚度为60?100cm。其中，所述上部碎石层均由粒径10?20mm的碎石铺成，厚度为25?30cm。本技术提出的系统中，所述人工湿地单元顶部连接有进水管路，底部连接有出水管路。在高差满足1.1m要求时，上级湿地单元的出水管路连接下一级湿地单元的顶部进水管路；高差不满足要求时，上级湿地单元的出水管路连接集水井，集水井中的水位到达要求液位以后，通过集水井中的水泵将集水抽到下级湿地单元的顶部进水管路。本技术的有益效果在于:本技术提出的系统，灵活考虑占地要求，可以先在单户内建设一级湿地，然后统一进入后面的第I?N级人工湿地单元处理；也可以几户集中收集污水后建设一级湿地，然后统一进入后第I?N级人工湿地单元处理；也可以是所有用户集中收集污水后进入2?10级人工湿地单元处理。可以根据当地地形、地势、面积将不同湿地单元在不同地块上分级建设，特别适用于山区、梯田、丘陵地带的污水处理。进一步地，湿地单元上种植水生植物，多级湿地单元错落布置，美化了环境。【附图说明】图1为实施例1多级人工湿地单元的系统布置图。图2为实施例2多级人工湿地单元的系统布置图。图中，I为第一级湿地单元，2为第二级湿地单元，3为第三级湿地单元，4为第四级湿地单元，5为防渗土工膜，6为细砂垫层，7为下部碎石层，8为粗砂层，9为上部碎石层，10为水生植物，11为第一级集水井，12为第二级集水井，13为第三级集水井，14为第四级集水井，15为提升泵，16为提升管道。【具体实施方式】现以以下实施例来说明本技术，但不用来限制本技术的范围。实施例中使用的手段，如无特别说明，均使用本领域常规的手段。实施例1:以4级湿地单元，湿地单元之间均满足高差1.1m为例，见图1，在山坡上分级建设人工湿地系统，包括4级人工湿地单元。4级湿地单元逐级降低，第一级湿地单元I比第二级湿地单元2高1.lm，第二级湿地单元比第三级湿地单元3高1.lm，第三级比第四级湿地单元4高1.lm。较高一级的人工湿地单元的出水口通过管道连接下一级人工湿地单元(图中GY表示工艺管道)，高一级的出水利用自重进入下一级单元。各人工湿地单元的下部碎石层高度处开有出水口，上部碎石层上方开有进水口，前一级人工湿地单元的出水口连接下一级人工湿地单元的进水口，第4级人工湿地单元的出水口为排放清水的出口，出水直接排入河道或者进行回用。各级人工湿地单元的结构均相同:单元内从下向上铺设防渗土工膜5、细砂6、下部碎石层7、粗砂层8和上部碎石层9，碎石层上栽植有水生植物10。其中，防渗土工膜构成的防渗材料层0.3mm厚，细砂粒径为2.5mm，厚度5cm ;下部碎石层由粒径10?20mm的碎石铺成，厚度为20cm ;所述粗砂层粒径为2?5mm，厚度为80cm ;所述上部碎石层均由粒径10?20mm的碎石铺成，厚度为30cm。实施例2:4级湿地单元构成多级人工湿地系统，包括第一级湿地单元1、第二级湿地单元2、第三级湿地单元3和第四级湿地单元4。湿地单元之间均不满足高差1.lm。见图2，相邻的两级人工湿地单元底部的高度差为O?0.2m，第一级人工湿地单元I的出水口通过管道连接第一级集水井11，集水井中设置有提升泵15，集水井通过提升泵15和提升管路16连接下一级人工湿地单元，四级单元同样设置。上一级湿地单元的出水管路连接集水井，集水井中的水位到达要求液位以后，通过集水井中的水泵将集水抽到下级湿地单元的顶部进水口。第一级集水井11内的提升泵15把水提升到进入第二级湿地单元2的提升管路16 ;第二级集水井12内的提升泵15把水提升到进入第三级湿地单元3的提升管路16…以此类推。各级人工湿地单元的下部碎石层高度处开有出水口，上部碎石层上方开有进水口，前一级人工湿地单元的出水口连接下一级人工湿地单元的进水口，第4级人工湿地单元的出水口为排放清水的出口。各级人工湿地单元的结构均相同:单元内从下向上铺设防渗土工膜5、细砂6、下部碎石层7、粗砂层8和上部碎石层9，碎石层上栽植有水生植物10。其中，所述防渗材料0.3mm厚；所述细砂粒径为2.5mm，厚度5cm ;下部碎石层由粒径10?20mm的碎石铺成，厚度为20cm ;所述粗砂层粒径为2?5mm，厚度为80cm ;所述上部碎石层均由粒径10?20mm的碎石铺成，厚度为30cm。以上的实施例仅仅是对本技术的优选实施方式进行描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本技术的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级人工湿地系统，其特征在于，包括串联的N级人工湿地单元，N为2～10的正整数，每级人工湿地单元内，由下向上铺设防渗材料层、细砂层、下部碎石层、粗砂层和上部碎石层，所述上部碎石层上栽植有水生植物；所述人工湿地单元的下部碎石层高度处开有出水口，上部碎石层上方开有进水口，前一级人工湿地单元的出水口连接下一级人工湿地单元的进水口，第N级人工湿地单元的出水口为排放清水的出口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴润兰，王勇，李刚，史陇俊，马骏，张小侠，张艳平，王志祥，张建明，杨燕妮，刘兴哲，张宝莉，谌丽斌，
申请(专利权)人：北京盛达源环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11