[發明專利]自由跌水充氧的人工濕地凈化系統

無效

• 申請號: 201110087030.7
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN102126794A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 王文標;陳志莉;何強;劉鴻霞;熊開生;王靖喻;彭小紅;歐陽琳
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍后勤工程學院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所 50211
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明涉及一種人工濕地污水凈化系統，屬于人工濕地、水體生態修復和污水處理技術領域。

背景技術

隨著經濟社會的發展及和人類環保意識的提高，人們對環境質量尤其是水環境質量的要求越來越高，天然河流、天然湖泊、城市內河以及城市公園內湖的水質改善問題正亟待解決，農村面源污染也急需得到控制。人工濕地是一項以植物為核心的污水處理技術，可以有效去除污水中的氮磷等污染物，促進污水中營養物質的循環和再利用；可以改善區域氣候，為各種生物提供了良好的棲息地，促進生態環境的良性循環；可輸運和存貯大量的雨水，減小雨水對土地的沖刷，并可去除雨水中絕大部分污染物，大大減輕對后續水體的污染和壓力；總而言之，人工濕地具有投資少、工藝簡單、運行費用低、處理效果好、維護管理方便等優點。但是由于植物吸附過程中根區吸收和微生物降解等生化過程都需要溶氧，而目前國內外的人工濕地多數采用的平面型結構，污水在濕地中停留時間長、水流較為平緩、植物根系和填料長期浸泡在水中，導致人工濕地基質溶氧水平低，限制了濕地污水處理的效果。同時，平面型人工濕地容易產生死角，其淤堵問題也成為限制人工濕地發展的重要因素之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種占地面積小、溶氧水平高、不易產生死角的人工濕地，特別適合帶坡度的特殊地形。

為了達到上述目的，本發明提供的由階梯狀的多級人工濕地構成，每一級人工濕地由濕地床、填料（1）和濕地植物（2）三部分組成，關鍵在于：

所述濕地床由床底（3）和沿床底（3）邊緣向上延伸的左側壁、右側壁、前側壁（4）、后側壁（5）構成，所述床底（3）的坡度為為3％～6％，所述后側壁（5）與所述床底（3）的夾角為α，且90°＜α≤120°，該后側壁（5）的上端豎直設置有導流板（10）；所述濕地床的中后部豎直設置有與床底（3）等寬的擋板（6），該擋板（6）將所述濕地床分割成填料池（7）和集水池（8），且擋板（6）下端與所述床底（3）之間留有水流通道；所述填料（1）鋪填在所述填料池（7）內，所述后側壁（5）的頂端比所述擋板（6）的頂端低；

非首級人工濕地伸入前一級人工濕地的后側壁（5）下方，非首級人工濕地的前端的上方水平布置有與濕地床等寬的多孔板（9），該多孔板（9）增大水流與空氣的接觸面積，利用自由跌水進行充分的充氧。

擋板將濕地床分割成填料池和集水池，擋板可阻擋水流沖擊將填料池的填料帶入下一級人工濕地，使集水池的污水中不會夾雜填料，從而有效地避免了堵塞和填料浪費；后側壁與床底的夾角為α，且90°＜α≤120°，以消除死角，改善水力條件；污水經擋板下方的水流通道流入集水池，當污水在集水池中上升到后側板頂端時，污水在導流板的作用下從集水池自由跌落至下一級人工濕地，導流板避免了水流附著于后側壁外側流下；非首級人工濕地伸入前一級人工濕地的后側壁下方，有效地利用了后側板下方的空間，節約了用地，污水從上一級人工濕地的集水池沿導流板流入到下一級人工濕地的過程，是一個水流自由跌落的過程，多孔板使水流的紊流程度得到提高，水流與空氣充分混合，最大限度的利用了跌水進行曝氣充氧；多孔板用于相鄰兩級人工濕地之間的進出水銜接，還使水流均勻布水后再進入下一級人工濕地。

設置在非首級人工濕地上方的所述多孔板（9）共2～4塊，且上下間隔布置。多塊多孔板綜合作用，保證充分曝氣和均勻布水。

作為優選，所述濕地床的后側壁（5）與床底（3）的夾角α為100°。

本發明的有益效果：

1）該人工濕地凈化系統中，水體處理的全部能耗僅為水體泵入首級人工濕地所耗電能，當來水從高處流入，利用天然勢能進行水體處理，可實現零能耗，節能優勢明顯；

2）水流與大氣的接觸面積越大則溶氧越高，該發明使水流與空氣充分混合，水流的紊流程度更高，最大限度地利用自由跌水曝氣充氧；

3）自由跌水曝氣充氧后進入人工濕地，使填料池的微生物活性更高，其生命活動又推動微生物的新陳代謝，從而使污水處理效果優于傳統人工濕地；

4）對水質、水量變化適應性強，若出水水質要求提高，可增加人工濕地級數；若水量增大，可并聯多個單級濕地或擴大單級濕地床體規模；

5）結構簡單、顯著節省用地、無噪音、無二次污染、不易堵塞、不會形成死角，填料使用壽命長，幾乎無殘余污泥量。

附圖說明

圖1??是本發明的結構示意圖（以四級為例），箭頭表示水流方向。

圖2??是本發明的單級結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：