一种具有导流墙的潜流人工湿地结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有导流墙的潜流人工湿地结构，包括净化处理区，所述净化处理区两侧分别设有进水区和出水区，且所述净化处理区包括自上而下依次设有的植被层、中粒径填料层及粗粒径填料层，其中所述植被层是通过直径为5～8mm的陶粒、珍珠岩及砂砾混合而成，所述中粒径填料层是通过直径均为20～30mm的砾石和加气块按体积比1:1混合而成，所述粗粒径填料层是通过直径为30～40mm的砾石和30～50mm加气块按体积比1:1混合而成。与现有技术相比，本实用新型专利技术结构改进明显，呈现出好氧、厌氧的区域，利于湿地系统对氮污染物的降解，改善人工湿地技术的推广中遇到的困难。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环保
，具体涉及一种具有导流墙的潜流人工湿地结构。
技术介绍
人工湿地指人工筑成的水池或沟槽，底部铺设防渗漏隔水层，充填一定深度的基质，种植湿地植物，利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物等协同作用使污水得到净化的技术。由于其具有易于建立、易于管理、造价低、能耗低、有利于生态恢复等优点，在北美和欧洲等地已经得到了广泛的应用，可用来处理多种类型的废水，如矿山废水、暴雨径流、生活污水、受污染地下水、工业废水、农业面源污染、水产养殖废水及垃圾渗滤液等。潜流人工湿地是指污水在基质层表面以下流动，既能充分利用基质表面生长的生物膜，又能防止蚊虫滋生，减少异味，基质截留作用和丰富的植物根系等能延长水力停留时间，提高处理能力及处理效果，是目前广泛研究和应用的湿地处理系统。在氮素的去除过程中，尽管有植物的吸收作用，但微生物的硝化和反硝化仍然是主要的去除机制。湿地中的氮素基本上以有机氮和无机氮两种形式存在，污水中的氮素最终从湿地系统中去除，经历了复杂的循环变化，污水中的有机氮首先被截留或沉淀，然后在氨化细菌等微生物的作用下转化为氨氮，在有足够氧气的条件下，硝化细菌再将氨氮转化为硝态氮，之后在缺氧的环境下由反硝化菌将硝态氮还原成为氮气，从湿地系统中释放，从而使污水中的氮素得到彻底去除。硝化作用要在有氧条件下进行，而反硝化反应是在无氧或缺氧条件下进行。如果能有效改进潜流人工湿地的内部结构，使其呈现好氧、厌氧的区域，利于湿地系统对氮污染物的降解，对于人工湿地技术的推广应用具有重要意义。
技术实现思路
为解决上述缺陷，本技术的目的在于提供一种具有导流墙的潜流人工湿地结构，结构改进明显，呈现出好氧、厌氧的区域，利于湿地系统对氮污染物的降解，改善人工湿地技术的推广中遇到的困难。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种具有导流墙的潜流人工湿地结构，包括净化处理区，所述净化处理区两侧分别设有进水区和出水区，且所述净化处理区包括自上而下依次设有的植被层、中粒径填料层及粗粒径填料层，所述植被层、中粒径填料层及粗粒径填料层的厚度比为2:4:5，其中所述植被层是通过直径为5～8mm的陶粒、珍珠岩及砂砾混合而成，所述中粒径填料层是通过直径均为20～30mm的砾石和加气块按体积比1:1混合而成，所述粗粒径填料层是通过直径为30～40mm的砾石和30～50mm加气块按体积比1:1混合而成；所述净化处理区靠近底部两侧分别设有导流墙，两所述导流墙贯穿于所述中粒径填料层局部和所述粗粒径填料层全部，且两所述导流墙之间、所述净化处理区和所述进水区之间分别设有导流板，所述导流板下端与潜流人工湿地底部相距10～20cm；靠近所述出水区底部设有可控制所述潜流人工湿地水位的出水管，所述导流墙与所述潜流人工湿地水位相距10～20cm。优选的是，所述导流板下端与潜流人工湿地底部最优相距15cm。所述导流墙表面与所述潜流人工湿地水位最优相距15cm。组成所述植被层的陶粒最优直径为6mm。组成所述中粒径填料层的砾石和加气块的最优直径均为25mm。组成所述粗粒径填料层的砾石最优直径为35mm，加气块最优直径为40mm。所述加气块采用粉煤灰、水泥及石灰制成。所述潜流人工湿地上种植的湿地植物为大狼把草和齿果酸模。本技术在实际应用中，自下而上分别将混合好的粗粒径填料层、中粒径填料层及植被层按5:4:2的厚度比进行摊铺，摊铺之后，在所述基质层上种上大狼把草和齿果酸模，厌氧消化后的猪场废水通过进水区进入所述净化处理区，经过吸附净化后，通过出水区后端设有的出水管排向外部。本技术设有的导流墙能延长水流与植物根系的接触时间，有利于湿地植物根系传输的溶解氧扩散到污水中，以期达到增加水中溶解氧，更好地降解废水中污染物的目的；本技术中通过设有的导流墙、导流板一系列构造，设有的导流板可人为改变水流趋势，能在湿地床体中造成局部的好氧、厌氧交替环境，分别为硝化细菌和反硝化细菌提供好氧及厌氧环境，从而提高了硝化细菌和反硝化细菌的活性，因而相应地提高了系统的总氮去除率。所述中粒径填料层和所述粗粒径填料层使用的加气块以粉煤灰为原料，而粉煤灰的成分主要以无机非金属物质为主，表面微孔结构多，具有丰富的表面积，为微生物提供了更多的吸附生长点，从而提高了湿地系统的微生物承载量，丰富的微生物有助于更好的去除污水的氮磷；所述加气块的主要成分是粉煤灰、水泥及石灰，其中含有大量的Al3+、Fe3+、Ca2+等金属离子，这些金属离子容易与污水中可溶性的无机磷化合物发生吸附和沉淀反应，形成稳定的化合物，对磷具有很好的吸附效果，因此本技术可有效地将厌氧消化后的猪场废水进行吸附净化处理；使用的砾石比较坚硬，对湿地填料有很好的支撑作用。与现有技术相比，本技术结构简单，设计合理，能有效改进潜流人工湿地的内部结构，使其呈现好氧、厌氧的区域，利于湿地系统对氮污染物的降解，有助于人工湿地技术的推广应用；采用的填料孔隙分布均匀，渗透能力强，使进入湿地系统的水能够与基质有充分的接触表面，提高了基质的污水净化能力，延缓了湿地的堵塞，提高了湿地的使用寿命。附图说明下面根据附图及实施例，对本技术的结构和特征作进一步描述。图1是本技术的结构示意图。附图1中，1.进水区，2.导流板，3.植被层，4.中粒径填料层，5.粗粒径填料层，6.导流墙，9.出水区，10.出水管。具体实施方式参看附图1，说明本技术的一种实施例，一种具有导流墙的潜流人工湿地结构，长宽分别设计为1.5m和0.5m，包括1.3m的净化处理区，所述净化处理区两侧分别设有0.1m的进水区1和0.1m的出水区9，且所述净化处理区包括自上而下依次设有的植被层3、中粒径填料层4及粗粒径填料层5，所述植被层3、中粒径填料层4及粗粒径填料层5的厚度分别为10cm、20cm及25cm，其中所述植被层3是通过直径为6mm的陶粒、珍珠岩及砂砾混合而成，所述中粒径填料层4是通过直径均为25mm的砾石和加气块按体积比1:1混合而成，所述粗粒径填料层5是通过直径为35mm的砾石和40mm加气块按体积比1:1混合而成；所述净化处理区靠近底部两侧分别设有高0.3m，长0.3m的导流墙6，两所述导流墙6贯穿于所述中粒径填料层4局部和所述粗粒径填料层5全部，且两所述导流墙6之间、所述净化处理区和所述进水区1之间分别设有导流板2，所述导流板2下端与潜流人工湿地底部相距15cm；靠近所述出水区9底部设有可控制所述潜流人工湿地水位的出水管10，所述出水管10控制的水位设为0.4m，所述导流墙6与所述潜流人工湿地水位相距15cm。所述加气块采用粉煤灰、水泥及石灰制成。所述潜流人工湿地上种植的湿地植物为大狼把草和齿果酸模。本技术在实际应用中，自下而上分别将混合好的粗粒径填料层、中粒径填料层及植被层按5:4:2的厚度比进行摊铺，摊铺之后，在所述上基质层上种上大狼把草和齿果酸模，厌氧消化后的猪场废水通过进水区进入所述净化处理区，经过吸附净化后，通过出水区后端设有的出水管排向外部。经过本技术处理后水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596-2001)》的标准。利用本技术涉及的基质处理厌氧消化的养殖废水，出水的COD、氨氮和总磷的含量指标均达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有导流墙的潜流人工湿地结构，其特征在于：包括净化处理区，所述净化处理区两侧分别设有进水区和出水区，且所述净化处理区包括自上而下依次设有的植被层、中粒径填料层及粗粒径填料层，所述植被层、中粒径填料层及粗粒径填料层的厚度比为 2:4:5，所述净化处理区靠近底部两侧分别设有导流墙，两所述导流墙贯穿于所述中粒径填料层局部和所述粗粒径填料层全部，且两所述导流墙之间、所述净化处理区和所述进水区之间分别设有导流板，所述导流板下端与潜流人工湿地底部相距10～20cm；靠近所述出水区底部设有可控制所述潜流人工湿地水位的出水管，所述导流墙表面与所述潜流人工湿地水位相距10～20cm。

【技术特征摘要】
1.一种具有导流墙的潜流人工湿地结构，其特征在于：包括净化处理区，所述净化处理区两侧分别设有进水区和出水区，且所述净化处理区包括自上而下依次设有的植被层、中粒径填料层及粗粒径填料层，所述植被层、中粒径填料层及粗粒径填料层的厚度比为2:4:5，所述净化处理区靠近底部两侧分别设有导流墙，两所述导流墙贯穿于所述中粒径填料层局部和所述粗粒径填料层全部，且两所述导流墙之间、所述净化处理区和所述进水区之间分别设有导流板，所述导流板下端与潜流人工湿地底部相距10～20cm...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彩莹，王岩，王姸艳，
申请(专利权)人：南阳师范学院，
类型：新型
国别省市：河南;41