一种双肾式潜流净化湿地构造及其净水方法技术

本发明专利技术公开了一种双肾式潜流净化湿地构造及其净水方法，一种双肾式潜流根系净化湿地构造，包括用于引入污水的蓄水池和用于排出清水的清水池:位于所述的蓄水池和清水池之间通过湿地主体连通；所述的湿地主体包括串联的浅处理阶梯区、深处理阶梯区，深处理阶梯区的出水口与生态沟连通至所述的清水池；所述的浅处理阶梯区和深处理阶梯区都通过堤沿隔绝形成，浅处理阶梯区和深处理阶梯区的相对堤沿隔绝出所述的生态沟，所述的生态沟位于浅处理阶梯区和深处理阶梯之间，蓄水池与浅处理阶梯区接通。能够利用溶解氧梯度，使好氧区、缺氧区和厌氧区在填料层内共存，还适当增大了系统的水力停留时间，机构科学净化效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种双肾式潜流净化湿地构造及其净水方法
本专利技术涉及水处理方法系统领域，尤其涉一种双肾式潜流净化湿地构造及其净水方法。
技术介绍
人工湿地是基于对自然湿地环境的模拟而建立的一种人工生态系统，德国于1974年首次建成人工湿地用于污水处理，此后世界各国先后建立不同类型的人工湿地用于不同废水的处理。我国在人工湿地的研究方面起步较晚，经过40多年的研究和实践，人工湿地被用于净化工业废水、污水处理厂尾水、农村生活污水、垃圾渗虑液、河流微污染水、农田排水、降雨径流及冰雪融水等。根据人工湿地系统中水流方式的不同，人工湿地可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地。不同类型的人工湿地具有各自的结构特点，且适用不同的水体工程。工生态湿地技术对污水有较好的处理效果、较高的技术实施性和较好的景观生态性，因此是规模化处理污水不可或缺的技术之一。综合人工生态湿地技术的研究现状，对其技术的优化和深化利用，存在以下缺点：(1)不同的人工湿地类型有着不同的特点，如何取长补短，其对目标废水的适应性也各有差异，因此针对不同的进水水质特点和地区景观特点，选择合适的人工湿地类型、基质类型及粒径、植物种类和配置方式以及运行参数，是人工湿地稳定高效运行的关键。(2)加强人工湿地微观技术的研究，对人工湿地的优化设计和实施提供技术支持。基质、植物和配置方式是人工湿地运行效率的重要影响因素，因此应从相应微观技术组成环节出发，结合不同的水质特点，对基质、植物和相应配置的最佳方式进行优化设计和探索；除此之外，在人工湿地的工程化应用中，多从人工湿地水力负荷、污染负荷及水力停留时间等方面作实验探索，而在基质组合、植物配置及进水方式等方面却较少关注，应当在相应微观技术的探索方面做进一步努力。(3)对于加强人工湿地去污机理尚需研究，人工生态湿地对不同的污染物有着不同去除特点，而污染物的最佳去除又对人工生态湿地的微观环节有着特殊要求，因此，加强对人工湿地去污机理的研究以反馈人工湿地微观技术的优化，对人工湿地的优化设计和实施有着较高的理论指导意义，现有的水平潜流人工湿地具有众多缺点，如易受固体悬浮物及积累有机物的堵塞、基质层中氧环境较差等，在一定程度上限制了水平潜流人工湿地的功能。
技术实现思路
专利技术目的，现有技术中提升潜流湿地的搭配组合，更近现有的潜流湿地及植物搭配的优缺点的问题，而提供了一种双肾式潜流净化湿地构造及其净水方法。本专利技术所要解决的问题是由以下技术方案实现的：一种双肾式潜流根系净化湿地构造，包括用于引入污水的蓄水池和用于排出清水的清水池:位于所述的蓄水池和清水池之间通过湿地主体连通；所述的湿地主体包括串联的浅处理阶梯区、深处理阶梯区，深处理阶梯区的出水口与生态沟连通至所述的清水池；所述的浅处理阶梯区和深处理阶梯区都通过堤沿隔绝形成，浅处理阶梯区和深处理阶梯区的相对堤沿隔绝出所述的生态沟，所述的生态沟位于浅处理阶梯区和深处理阶梯之间，蓄水池与浅处理阶梯区接通。进一步的，所述的浅处理阶梯区与深处理阶梯区结构一致且分布成180°翻转对称。进一步的，浅处理阶梯区包括潜流区和溢流区；所述的潜流区由上至下依次为碎石填料层、夯素土层、细沙层、厚火石岩陶粒层；溢流区由上至下依次为碎石填料层、夯素土层、细沙层、厚火石岩陶粒层。进一步的，位于潜流区和溢流区中都生长挺水植物。进一步的，所述的潜流区与溢流区之间通过隔水堤隔开，所述的溢流区的竖直高度为所述的潜流区竖直高度的五分之二至二分之一之间任意一个数值。进一步的，位于所述的潜流区的厚火石岩陶粒层中预埋有潜流管，潜流管的末端通过隔水堤穿过至所述的溢流区的厚火石岩陶粒层内。进一步的，所述的浅处理阶梯区的溢流区通过通水管与深处理阶梯区的潜流区接通，所述的浅处理阶梯区的潜流区、溢流区、深处理阶梯区的潜流区、溢流区之间高度递减。一种双肾式潜流根系净化湿地水处理方法，包括如上任一所述的一种双肾式潜流根系净化湿地构造，包括以下步骤，S1.污水预处理,将污水引流至所述的蓄水池中，污水入水口位于蓄水池下部，蓄水池中持续曝气，蓄水池铺覆生态水泥，水草泥中设置潜水型植物，并张拉丝网织物，位于丝网织物上悬挂填料，污水停留时常为24h，蓄水池内流量为300～500t/d；S2.潜流初送水净化,污水自蓄水池中被引流至浅处理阶梯区的潜流区内，潜流区为封闭池体，潜流区中设置挺水型植物，水体整体下渗时间为48h-72h，水体向下渗透，渗透过程中经过碎石填料层、夯素土层、细沙层、厚火石岩陶粒层进入潜流管中流入至浅处理阶梯区的溢流区的底部，并自下而上渐变渗透，位于浅处理阶梯区的溢流区内的净水停留48h，浅处理阶梯区的溢流区内种植伊乐藻、穗花狐尾藻、金鱼藻潜水植物；S3.阶梯渗水净化，浅处理阶梯区的溢流区通过引水渠引流至低洼处的所述的深处理阶梯区的潜流区中，重复步骤S2；S4.净水排出，深处理阶梯区的溢流区中的净水排放至生态沟内，生态沟内的净水引流至清水池中。进一步的，所述的生态沟内的末端具有向上拱起的弧度，取高于弧顶的液体排入所述的清水池内。本专利技术相对于现有而言具有的有益效果：结合当地山区河流自然环境现状特征及北方冬季寒冷的特点，开展生态护岸+生态沟+人工表面流湿地+人工潜流湿地等入库面源污染控制关键技术研究，有效降低入库面源污染，起到保障入库河流水质的生态屏障作用以及调蓄水量、突发污染事件的应急处置等作用。通过恢复湿地植物，健全其湿地生态系统，构建仿自然人工湿地，并依托怀来县官厅水库上游水生态湿地保护与修复工程开展技术验证与示范，通过现场试验和实验室检测分析，其主要水质检测指标达到了IV类标准要求，达到了改善水质的目的，使水质稳定在《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》IV类水标准，局部达到III类水，全面改善入库河流水质。能够利用溶解氧梯度，使好氧区、缺氧区和厌氧区在填料层内共存，还适当增大了系统的水力停留时间，这不仅有利于系统脱氮能力的提高，而且有利于水力流态的优化和湿地系统净化效果的改善，其对废水的处理效果优于高、低位浸润线垂直流湿地。秦爱国等研究发现，出水口位置对垂直潜流人工湿地净化有显著影响，与底部出水相比，中部出水的TN、SS和COD去除率分别提高了8.01％、8.48％、7.99％，但是对氨氮、TP的去除率分别降低了26.25％和21.21％。因此，可根据废水的污染物浓度，灵活设置出水口位置。本专利技术中水流通过基质表面的布水干管及支管，均匀地分配到整个基质层表面，并向下自由垂直流经整个基质床体，由基质底部的集水管网收集并排出系统，其具有基质床体富氧效果好，氧环境佳等优点，因此，该湿地对有机物和氨氮有较好的去除效果。相对于砾石基质的人工湿地，陶粒基质湿地水平潜流人工湿地对有机污染物向低碳小分子转化更为彻底，对污水处理厂尾水中有机污染物有更好的去除效果。水平潜流人工湿地与升渗和降渗湿地联用，组成复合流人工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双肾式潜流净化湿地构造，包括用于引入污水的蓄水池和用于排出清水的清水池，其特征在于:/n位于所述的蓄水池和清水池之间通过湿地主体连通；/n所述的湿地主体包括串联的浅处理阶梯区、深处理阶梯区，深处理阶梯区的出水口与生态沟连通至所述的清水池；/n所述的浅处理阶梯区和深处理阶梯区都通过堤沿隔绝形成，浅处理阶梯区和深处理阶梯区的相对堤沿隔绝出所述的生态沟，所述的生态沟位于浅处理阶梯区和深处理阶梯之间，蓄水池与浅处理阶梯区接通。/n

【技术特征摘要】
1.一种双肾式潜流净化湿地构造，包括用于引入污水的蓄水池和用于排出清水的清水池，其特征在于:
位于所述的蓄水池和清水池之间通过湿地主体连通；
所述的湿地主体包括串联的浅处理阶梯区、深处理阶梯区，深处理阶梯区的出水口与生态沟连通至所述的清水池；
所述的浅处理阶梯区和深处理阶梯区都通过堤沿隔绝形成，浅处理阶梯区和深处理阶梯区的相对堤沿隔绝出所述的生态沟，所述的生态沟位于浅处理阶梯区和深处理阶梯之间，蓄水池与浅处理阶梯区接通。


2.根据权利要求1所述的一种双肾式潜流净化湿地构造，其特征在于:所述的浅处理阶梯区与深处理阶梯区结构一致且分布成180°翻转对称。


3.根据权利要求2所述的一种双肾式潜流净化湿地构造，其特征在于:浅处理阶梯区包括潜流区和溢流区；
所述的潜流区由上至下依次为碎石填料层、夯素土层、细沙层、厚火石岩陶粒层；
溢流区由上至下依次为碎石填料层、夯素土层、细沙层、厚火石岩陶粒层。


4.根据权利要求3所述的一种双肾式潜流净化湿地构造，其特征在于:位于潜流区和溢流区中都生长挺水植物。


5.根据权利要求3所述的一种双肾式潜流净化湿地构造，其特征在于:所述的潜流区与溢流区之间通过隔水堤隔开，所述的溢流区的竖直高度为所述的潜流区竖直高度的五分之二至二分之一之间任意一个数值。


6.根据权利要求5所述的一种双肾式潜流净化湿地构造，其特征在于:位于所述的潜流区的厚火石岩陶粒层中预埋有潜流管，潜流管的末端通过隔水堤穿过至所述的溢流区的厚火石岩陶粒层内。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新永，李洪波，刘晶，姜甜甜，王靖飞，田在锋，朱静，杨媚，
申请(专利权)人：河北省环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：河北;13