[發明專利]一種人工濕地水位自動調節系統及方法

在審

• 申請號: 201811593730.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109437405A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 馬俊杰;李春鵬;趙彥松
• 申請（專利權）人: 北京東方園林環境股份有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 馬翠

本發明涉及一種人工濕地水位自動調節系統及方法，包括濕地進水管、調節池、調節池進水管、布水管和集水管、集水池、集水池出水管以及控制單元，所述集水管延伸至集水池內，另一端延伸至調節池內并在進入調節池后向上延伸至調節池水位之上位置，且在水位之上的末段彎折延伸并通過旋轉接頭與L形的水位調節管一端相連通，所述水位調節管在控制單元的控制下以旋轉接頭為軸旋轉調節所述水位調節管開放端的高度且所述人工濕地內的水流沿集水管、水位調節管流入調節池內。本發明通過動態改變水位，以利用水位靈活調節策略改善濕地環境的理化性質，使植物及微生物得到更好的生長，提高人工濕地的水處理效率并確保人工濕地出水水質。

技術領域

本發明涉及人工濕地領域，特別是涉及一種人工濕地水位自動調節系統及方法。

背景技術

人工濕地是一種人工建造的生態系統，通過濕地植物與微生物之間的物理、化學、生物三方面的共同作用實現對污水的凈化處理，具有結構簡單、能耗低、出水水質好、易操作、運行費用低等優點，是一種前景優異的污水處理技術。

水位變化是影響人工濕地處理效率的一個重要因素，水位高低、淹水周期以及水位變化范圍等都會影響人工濕地生態系統中植物的分布、生長策略、微生物的種群和數量、濕地環境理化性質等的變化。當前人工濕地的水位通常無法靈活調節或者需要依賴人工經驗手動調節，消耗人力物力較大，也無法按需控制淹水周期和水位變化范圍等。因此，需要通過水位自動調節系統實現水位靈活調節，從而改善濕地環境的理化性質，使植物及微生物得到更好的生長。

人工濕地的缺氧/厭氧環境限制了有機物和氮的去除速率，因此人工濕地獲得溶解氧的能力是其去除有機物和氮的關鍵因素。通過動態改變水位，有利于大氣復氧，可以提高人工濕地溶解氧的質量濃度，并進一步提高潛流人工濕地水質處理效率。現有潛流人工濕地的水位調節中未考慮出水水質對水位變化周期的反饋，未優化水位自動調節的能效，而且水位調節時易將未充分處理的水直接排出，造成水位調節過程中出水水質不達標的情況。因此，也需要通過水位自動調節系統實現水位自適應調節，提高能效性，確保出水水質達標。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提出一種人工濕地水位自動調節系統及方法，通過動態改變水位，充分利用水位靈活調節策略能夠改善濕地環境的理化性質，使植物及微生物得到更好的生長，一定程度上提高系統污染物去除能力并減緩濕地堵塞現象，并且有利于大氣復氧，可以提高人工濕地溶解氧的質量濃度，最終提高潛流人工濕地的水處理效率并確保人工濕地出水水質。

為實現上述目的，本發明提供了一種人工濕地水位自動調節系統，包括通過濕地進水管與人工濕地相連通的調節池、連通地表水源和調節池的調節池進水管、設置在人工濕地內的布水管和集水管、通過集水管與人工濕地相連通的集水池、集水池出水管以及控制單元，所述集水管一端延伸至集水池內，所述集水管另一端延伸至調節池內并在進入調節池后向上延伸至調節池水位之上位置，且所述集水管在水位之上的末段彎折延伸并通過旋轉接頭與L形的水位調節管一端相連通，所述水位調節管另一端為開放端，所述濕地進水管通過水泵與布水管相連，所述水位調節管在控制單元的控制下以旋轉接頭為軸旋轉調節所述水位調節管開放端的高度且所述人工濕地內的水流沿集水管、水位調節管流入調節池內。

優選地，所述控制單元包括控制箱、設置在所述集水池內的水質傳感器、電機、連接電機與水位調節管的傳動機構、設置在所述集水池內集水管末端上的濕地泄空閥、設置在所述集水池底部的集水池泄空閥。

優選地，所述集水管的末段上設有一端與集水管相連通的濕地出水管，所述濕地出水管另一開放端向上設置在集水池內。

優選地，在人工濕地內的集水管上連接有豎直貫穿人工濕地并露出人工濕地表面的通氣管。

優選地，所述傳動機構為鏈條傳動、皮帶傳動或齒輪傳動。

優選地，所述水質傳感器為COD傳感器、氨氮傳感器、硝酸鹽氮傳感器、亞硝酸鹽氮傳感器及溶解氧傳感器中的一種或幾種。