[發明專利]波式潛流人工濕地景觀水體處理系統及其處理方法

有效

• 申請號: 201410066877.0
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103864216A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 王曉歐;許吟波;趙楠;彭森;趙新華
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張宏祥

1.一種波式潛流人工濕地景觀水體處理系統，包括水泵、調節池、進水管、出水管和人工濕地，其特征在于，所述水泵（1）的出水端連接有調節池（2），調節池（2）分別通過進水管A（6）、進水管B（8）及進水管C（10）與波式潛流人工濕地A（3）、波式潛流人工濕地B（4）和波式潛流人工濕地C（5）相連接，波式潛流人工濕地的出水管A（7）、出水管B（9）、出水管C（11）匯總到跌水出水口（12）；?

所述波式潛流人工濕地A（3）、波式潛流人工濕地B（4）和波式潛流人工濕地C（5）的結構特征完全相同，波式潛流人工濕地的進水管A（6）、進水管B（8）及進水管C（10）的端口分別橫向設置有布水管A（13）、布水管B（14）和布水管C（15）；布水管A（13）管壁的下方設置有兩排布水孔（30），布水孔（30）與布水管A（13）的截面圓心水平線成45°交錯排列，布水管A（13）中間位置的布水孔直徑最大，其它布水孔的直徑由中間向兩端依次減小，每排的每兩個布水孔（30）的中心距為100mm；?

波式潛流人工濕地A（3）內設置有下隔板A（25）、上隔板A（26）及下隔板B（27）、上隔板B（28），將波式潛流人工濕地A（3）分割為5部分，每兩隔板之間設置有填料（31），填料（31）的上面種植有植物（32）；波式潛流人工濕地A（3）靠近出水管A（7）的一側設置有出水堰（29），出水堰（29）與波式潛流人工濕地A（3）的池壁之間構成出水池（33）；出水堰（29）的堰頂距離濕地床體頂端即距離池壁頂端30cm；上隔板A（26）與上隔板B（28）的頂部與濕地床體頂端齊平，其下部距離濕地底部15cm；下隔板A（25）與下隔板B（27）距離濕地床體頂端30cm；?

該處理系統通過閥門A（16）、閥門B（17）、閥門C（18）、閥門D（19）、閥門E（20）、閥門F（21）、閥門G（22）、閥門H（23）和閥門I（24）控制進水、出水的流量；?

當閥門H（23）和閥門Ｉ（24）關閉，其余閥門全部開啟時，波式潛流人工濕地A（3）、波式潛流人工濕地B（4）和波式潛流人工濕地C（5）并聯運行；當關閉閥門D（19）、閥門E（20）、閥門G（22），其余閥門全部開啟時，波式潛流人工濕地A（3）、波式潛流人工濕地B（4）并聯后再與波式潛流人工濕地C（5）串聯運行。?

2.根據權利要求1所述的波式潛流人工濕地景觀水體處理系統，其特征在于，所述調節池（2）設置有曝氣、增氧及去除異味的裝置。?

3.根據權利要求1所述的波式潛流人工濕地景觀水體處理系統，其特征在于，所述調節池（2）為8×8×1.5m的鋼筋混凝土結構。?

4.根據權利要求1所述的波式潛流人工濕地景觀水體處理系統，其特征在于，所述波式潛流人工濕地A（3）、波式潛流人工濕地B（4）和波式潛流人工濕地C（5）均為15×15×1.5m的鋼筋混凝土結構。?

5.根據權利要求1所述的波式潛流人工濕地景觀水體處理系統，其特征在于，所述調節?池（2）中最低水位高于波式潛流人工濕地0.1m。?

6.根據權利要求1所述的波式潛流人工濕地景觀水體處理系統，其特征在于，所述填料（31）的底部為承托層，承托層設置有粒徑為7-8cm的大粒徑礫石，填裝高度為40cm；承托層的上面為主填料層，主填料層設置有頁巖和石灰石，粒徑為2.5-3.5cm，填充高度為60cm，頁巖與石灰石體積比為7:3，二者均勻混合；為防止管道堵塞，在頁巖上面填充高度為20cm的大粒徑礫石。

7.根據權利要求1所述的波式潛流人工濕地景觀水體處理系統，其特征在于，所述出水池（33）的尺寸為長1m、寬15m、高1.5m。?

8.根據權利要求1所述的波式潛流人工濕地景觀水體處理系統，其特征在于，所述布水孔（30）的直徑，在布水管A（13）中間位置的為12mm，由中間位置向兩端依次減小至9mm。?

9.權利要求1所述的波式潛流人工濕地景觀水體處理系統的處理方法，步驟如下：?

（1）經過水泵（1）將河道中被污染的河水提升進入調節池（2），調節水質與水量，同時在調節池（2）中進行曝氣、增氧并去除異味；?

（2）經過調節池（2）處理后的河水，通過進水管A（6）、進水管B（8）、進水管C（10），再通過布水管A（13）、布水管B（14）、布水管C（15）分別自流進入波式潛流人工濕地A（3）、波式潛流人工濕地B（4）和波式潛流人工濕地C（5）；當處理水量較多時，在保證出水水質的前提下，閥門H（23）和閥門Ｉ（24）關閉，其余閥門全部開啟，波式潛流人工濕地A（3）、波式潛流人工濕地B（4）和波式潛流人工濕地C（5）并聯運行；當進水水質變差時，關閉閥門D（19）、閥門E（20）、閥門G（22），其余閥門全部開啟，波式潛流人工濕地A（3）、波式潛流人工濕地B（4）并聯后再與波式潛流人工濕地C（5）串聯運行；?

（3）污水通過波式潛流人工濕地的上隔板、下隔板形成若干個串聯的上下行流交替的水流方式，多次經過濕地內部具有不同處理特性的填料（31），與人工濕地系統中、下層的微生物和填料充分接觸，增加污水在濕地內部的水力停留時間，同時水流的上下運動，更多地將溶解氧帶入中、下層，使得有機營養物質得到充分降解并顯著地促進磷的沉積；由于污水反復上下交替使污水反復進行厭氧-好氧過程，是典型的A/O工藝，有利于氮的去除；再由于填料中加入石灰石，釋放出Ca²⁺使污水磷素能夠生成不溶性磷酸鈣鹽的沉積，從而提高磷的去除率；該波式潛流人工濕地景觀水體處理系統采用間歇布水方式，使系統處于淹水、落干交替狀態，以保證微生物獲得充足的氧氣，從而提高氮的去除率。?

（4）出水池（33）采用出水堰（29）淹沒出流方式，經系統處理后的河水由跌水出水口（12）回流入河道。?