[發明專利]一種生物強化立體景觀人工濕地系統

有效

• 申請號: 201410814992.1
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104496125A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 周凌
• 申請（專利權）人: 浙江省城鄉規劃設計研究院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

????本發明涉及人工濕地領域，具體是一種生物強化立體景觀人工濕地系統。

背景技術

人工濕地系統水質凈化技術是20世紀70-80年代發展起來的一種新型的污、廢水處理工藝，定義為人工設計與建造的由飽和基質、挺水與沉水植被、動物和水體組成的復合體。目前人工濕地分三種形式：表面流人工濕地（SFW），潛流人工濕地（SFS）和垂直流人工濕地（VCW），其中潛流人工濕地是各國研究和應用最為廣泛的類型。

人工濕地具有投資低、耗能少、緩沖容量大、工藝簡單等特點，在國內外已得到廣泛的應用。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采用平面型結構，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，增加了人工濕地占地面積。該缺點是限制其快速推廣應用的瓶頸問題之一。人工濕地處理效率低是造成其占地面積大的根本原因，如何提高人工濕地的處理效率是解決問題的關鍵。目前提高人工濕地處理效率的方法主要是通過人工濕地中基質、水生植物、微生物的優化組合、輔助生物強化處理、增加人工曝氣裝置等，雖然不同程度的提高了人工濕地的處理效率，但是結果依然不如人意。例如CN102126794A公布的自由跌水充氧的人工濕地系統，由階梯狀的多級人工濕地構成，利用自由跌水曝氣充氧，在一定程度上解決了曝氣問題，但是對地形要求較高且整個人工濕地的處理效率還有待提高。如何科學有效的提高人工濕地的處理效率，從而解決人工濕地占地面積大這一瓶頸問題，是人工濕地進一步發展亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種集人工濕地凈化、生物球強化處理、跌水曝氣、防滲功能、視覺美感于一體的能夠有效去除污水中有機物、氮、磷物質，顯著提高出水水質的生物強化立體景觀人工濕地系統。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種生物強化立體景觀人工濕地系統，為立體結構，包括溢流池、溢流堰、導流板、出水渠、水泵、輸水管、凈化層和格柵；所述凈化層包括人工濕地和生物球凈化區，所述凈化層的層數至少為一層；所述凈化層的一側設置有格柵；所述溢流池位于立體結構的頂端，所述水泵通過輸水管與溢流池連接；所述溢流池一側設置有溢流堰，所述溢流堰的外圍設置有導流板，所述導流板與下一層凈化層相連；最底層的凈化層與出水渠相連。

作為本發明進一步的方案：所述人工濕地包括水生植物和人工濕地基質，所述生物球凈化區包括生物球。

作為本發明進一步的方案：所述生物球凈化區位于人工濕地的外周。

作為本發明進一步的方案：根據具體的進水水質及出水水質要求，設置不同層數和不同尺寸的凈化層。

作為本發明進一步的方案：根據景觀需要和地形條件，將整個系統設計為圓形、橢圓形、矩形等形狀，優選為圓形。

作為本發明進一步的方案：當整個系統為圓形時，所述溢流池的半徑和高度相等，所述溢流堰的高度為溢流池高度的三分之一，所述溢流堰的長度為溢流池周長的四分之一；所述凈化層的寬度為溢流池半徑的2-4倍；所述人工濕地與生物球凈化區的寬度比為1-2。

作為本發明進一步的方案：所述人工濕地的寬度大于1米，且為溢流池半徑的1-2倍，所述人工濕地為潛流型人工濕地SFS，具體的基質和水生植物的選用，根據現行人工濕地設計規范確定。

作為本發明進一步的方案：所述生物球由聚烯烴塑料制成球形的聚烯烴塑料骨架與以醛化纖綸為材料的軟性纖維填料構成，其比表面積范圍為2500-4000m²/m³，密度為3.5-7kg/m³，直徑為5cm。

所述的生物強化立體景觀人工濕地系統的工作過程為：污水經一定預處理之后，由水泵提升，通過輸水管輸送至立體結構頂端的溢流池；污水以跌水的方式由溢流堰進入第一層凈化層中的人工濕地；經過該層人工濕地凈化之后，污水進入同層的生物球凈化區進行強化處理；之后污水再以跌水的方式進入下一凈化層的人工濕地，以此往復，最終進入出水渠。

作為本發明進一步的方案：污水的停留時間至少為30分鐘。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

（1）以立體結構為基礎，實現了生物強化處理和人工濕地的有效結合。本發明的凈化層包括生物球凈化區、人工濕地兩個部分，生物球增加了整個系統的微生物的數量，提高了系統去除有機物、氮、磷等物質的能力，保證了良好的出水水質。