一種防堵塞人工濕地系統的制作方法

本發明涉及人工濕地污水處理技術領域，應用于生活污水處理或低污染水的處理，尤其涉及一種防堵塞人工濕地系統。

背景技術：

當前我國人口眾多，每天產生的生活污水量大，降低污水處理成本成為期待解決的問題，另外經過污水廠處理后的低污染水雖然達到國家標準要求，但是由于水質較河流水質差，因此低污染水排入河流，將加快河流的污染。而人工濕地技術作為污水和低污染水處理一種有效方法，在水處理系統中發揮著重要的作用。

人工濕地在處理污水和低污染水具有成本低，不產生二次污染等優點，因此，采用人工濕地處理技術具有重要意義。對于污水處理，常用的技術方法包括物理方法、化學方法、生物方法、物理化學方法和生物化學方法等，其中物理方法和生物方法相結合的人工濕地技術成本低，且效果好而被廣泛應用。但是，由于人工濕地在運行一段時間后易堵塞，降低了運行時間，目前人工濕地技術主要授權或公開的專利包括：一種新型濕地穿孔布水管(201420238845.X)、用植物纖維素氧同位素組成確定潛流濕地堵塞位置的方法(201510141800.X)、基于線電源供電與測量技術定位人工濕地堵塞區域的方法(201510538727.X)、無堵塞高效垂直潛流人工濕地污水處理方法(200710170584.7)、準潛流曝氣人工濕地(200910222207.2)、一種人工濕地工藝的污廢水預處理方法(201010222244.6)、針對生活污水回用的SBR+人工濕地組合處理系統(201010222718.7)、復式潛流人工濕地系統(201010598743.5)、污水深度處理的組合系統(201020602235.5)、用于除污的人工濕地(201020694644.2)、人工濕地堵塞物分類及成份提取方法(201110256757.3)、高效村鎮污水自然生態處理人工強化脫氮除磷、去除持久性有機物新技術(201110282048.2)、自充氧潛流人工濕地污水凈化裝置(201120030365.0)、一種多介質人工濕地水處理系統及其處理方法(201210371911.6)、人工潛流濕地污水處理模塊(201220610607.8)、人工濕地抑堵方法(201310291964.1)、一種環形放射式人工濕地(201320077350.9)、一種新型人工濕地過濾床(201320077491.0)、滯留溝式人工濕地污水處理裝置(201320346964.2)、復合生物人工濕地小城鎮生活污水處理系統(201320482955.6)、一種人工濕地生物質投加渠裝置(201410026483.2)、一種人工濕地用超聲波疏堵裝置及應用(201410131261.7)、一種解決濕地堵塞問題的方法(201410204567.0)、一種多流態強化復合潛流人工濕地系統及其使用方法(201410270235.2)、一種用電阻率曲線定位人工濕地堵塞區域的方法(201410302419.2)、利用聯合剖面視電阻率曲線定位人工濕地堵塞區域的方法(201410437150.9)、一種潛流、表流交替運行的人工濕地(201410606150.7)、基于二維電阻率成像技術定位人工濕地堵塞區域的方法(201410677119.2)、一種水質生態凈化裝置(201420120035.4)、一種人工濕地用超聲波疏堵裝置(201420159097.6)、一種人工濕地堵塞監測裝置(201520897029.4)、一種人工濕地堵塞緩解細菌的篩選方法及應用(201610135352.7)、一種人工濕地堵塞緩解的方法(201610135353.1)、防堵塞經濟作物型濾床-折流板潛流人工濕地強化脫氮除磷系統(201610255138.5)等，雖然這些專利技術可以查明堵塞位置，有效的緩解濕地堵塞問題，但是未能從根本上解決濕地堵塞問題。

因此，開發一種防堵塞人工濕地系統，徹底解決濕地堵塞問題具有重要意義。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種防堵塞人工濕地系統，徹底解決濕地堵塞問題，有效的延長人工濕地的使用壽命，提高水質處理效率，本系統工藝簡單，成本低。

本發明的技術方案如下：

一種防堵塞人工濕地系統，其特征在于：包括沖洗系統和污染物收集系統兩部分，其中沖洗系統包括排水泵、主管、清污支管、噴水管和噴水支管，污染物收集系統包括排水溝、清污溝、排泥池和擋水板；排水泵抽排集水池中被濕地凈化后的水，通過主管進入噴水管，再通過噴水支管噴出，清洗掉植物修復塊過濾層中過濾掉的污染物；通過清污支管的沖洗，排水溝將沖洗出的污染物收集到清污溝內，最后進入排泥池進行沉淀，沉淀后的底泥被清除，沉淀后的污水通過污水入口處的排水溝再次進入人工濕地系統；排水溝與清污溝交界處設置擋水板，在濕地運行過程中，擋水板關閉，在沖洗污泥時打開。

所述的人工濕地系統的植物修復塊在過濾層的下部設置防滲層，在過濾層的上部設置有機層，有機層上種植植物；排水溝靠噴水管一側設置過濾板，另一側設置過濾結構體；污水經濕地凈化后，通過管道排入集水池。

所述的排水溝的寬度為0.5～1.5m，中心最淺處深度為0.6～0.8m，向清污溝方向坡度為0.2～0.5％；所述的噴水管豎向設置2～3排，排間距為0.2～0.3m；所述噴水支管的噴水壓力為0.05～0.1MPa，清污支管的噴水壓力為0.1～0.3MPa。

所述的人工濕地系統噴水管與清污支管采用不同的主管系統，主管、清污支管、噴水管和噴水支管均采用PVC材質，其耐壓力大于0.5MPa；清污支管直徑采用20～25mm，噴水管直徑采用25～40mm；主管直徑為50～90mm。

所述清污溝寬度為1.5～2.0m，排泥池一端為最低點，坡度為1.0～5.0％，最淺一端深度低于清污溝底0.1m。

所述的過濾層采用鋼渣、卵石和礫砂混合制備，質量混合比例為鋼渣：卵石：礫砂＝0.45:0.15:0.30～0.55:0.25:0.20，過濾層厚度為0.4～0.6m，有機層厚度為0.2m。

所述的過濾板采用多孔無砂板，孔隙直徑為2～5mm，孔隙間距為10～20mm，厚度為0.1～0.2m；過濾結構體采用毛石堆砌，毛石最大塊徑小于0.15m，堆砌寬度為0.8～1.5m；廢水經人工濕地處理后，通過管道排入集水池；所述的植物修復塊的寬度為4.0～8.0m，每個修復單元的長度為100～300m，每個人工濕地設置5～8個植物修復塊。

所述的防滲層采用0.2～0.5mm厚的PE塑料薄膜、粉砂和膨潤土基層制備，在PE塑料薄膜的上表面和下表面分別鋪設30～50mm厚的膨潤土基層，在PE塑料薄膜上表面的膨潤土基層上鋪設0.1～0.2m厚的粉砂，同時在PE塑料薄膜下表面上鋪設的膨潤土基層下鋪設0.1～0.2m厚的粉砂；膨潤土基層采用鈉基膨潤土與粉質粘土混合或者采用鈣基膨潤土和粘土混合制備，同時在混合物中摻入粉煤灰質量比0.5～2％；鈉基膨潤土與粉質粘土混合質量比為0.22:0.78～0.44:0.56，鈣基膨潤土和粘土混合質量比為0.35:0.65～0.46:0.54。

有益效果：本發明確保人工濕地系統過濾層的連通性，實現人工濕地系統無堵塞，延長其使用壽命，降低運營成本；本發明全過程實現自動化，減少人工對濕地系統的干擾，效果顯著；本發明工藝簡單，可操作性強，應用范圍廣；本發明所用的材料來源廣泛，成本低。

附圖說明

圖1為本發明裝置的平面結構示意圖。

圖2為本發明裝置的局部剖面結構示意圖。

圖3為本發明裝置的整體剖面結構示意圖。

圖中所示的1、污水入口，2、集水池，3、排水泵，4、主管，5、清污支管，6、噴水管，7、噴水支管，8、排水溝，9、清污溝，10、排泥池，11、擋水板，12、植物修復塊，13、植物，14、有機層，15、過濾層，16、防滲層，17、過濾結構體，18、過濾板，19、管道。

具體實施方式

本發明是針對人工濕地技術的堵塞問題，設置沖洗系統和污染物收集系統，解決人工濕地堵塞問題，實現延長人工濕地使用壽命。

以下結合實例對本發明進一步說明，具體實施步驟如下：

實例1：人工濕地處理生活污水

如圖1和圖2和圖3所示，設置人工濕地系統，沖洗系統包括排水泵3、主管4、清污支管5、噴水管6和噴水支管7，污染物收集系統包括排水溝8、清污溝9、排泥池10和擋水板11；排水泵3抽排集水池2中被濕地凈化后的水，通過主管4進入噴水管6，再通過噴水支管7噴出，清洗掉植物修復塊12過濾層15中過濾掉的污染物；通過清污支管5的沖洗，排水溝8將沖洗出的污染物收集到清污溝9內，最后進入排泥池10進行沉淀，沉淀后的底泥被清除，沉淀后的污水通過污水入口處1的排水溝8再次進入人工濕地系統；排水溝8與清污溝9交界處設置擋水板11，擋水板11只在沖洗污泥時打開。

人工濕地系統的植物修復塊12在過濾層15的下部設置防滲層16，在過濾層15的上部設置有機層14，有機層14上種植植物13；排水溝8靠噴水管6一側設置過濾板18，另一側設置過濾結構體17；污水經濕地凈化后，通過管道19排入集水池2。

排水溝8的寬度為1.5m，中心最淺處深度為0.8m，向清污溝9方向坡度為0.5％；所述的噴水管6豎向設置3排，排間距為0.2m；噴水支管7的噴水壓力為0.05～0.1MPa，清污支管5的噴水壓力為0.1～0.3MPa。

人工濕地系統噴水管6與清污支管5采用不同的主管4系統，主管4、清污支管5、噴水管6和噴水支管7均采用PVC材質，其耐壓力大于0.5MPa；清污支管5直徑采用25mm，噴水管6直徑采用40mm；主管4直徑為90mm。

清污溝9寬度為2.0m，排泥池10一端為最低點，坡度為5.0％，最淺一端深度低于清污溝9底0.1m；過濾層15采用鋼渣、卵石和礫砂混合制備，質量混合比例為鋼渣：卵石：礫砂＝0.55:0.25:0.20，過濾層15厚度為0.6m，有機層14厚度為0.2m。

過濾板18采用多孔無砂板，孔隙直徑為2～5mm，孔隙間距為10～20mm，厚度為0.2m；過濾結構體17采用毛石堆砌，毛石最大塊徑小于0.15m，堆砌寬度為1.5m；廢水經人工濕地處理后，通過管道19排入集水池2；植物修復塊12的寬度為4.0m，每個修復單元的長度為100m，每個人工濕地設置8個植物修復塊12。

所述的防滲層16采用0.5mm厚的PE塑料薄膜、粉砂和膨潤土基層制備，在PE塑料薄膜的上表面和下表面分別鋪設50mm厚的膨潤土基層，在PE塑料薄膜上表面的膨潤土基層上鋪設0.2m厚的粉砂，同時在PE塑料薄膜下表面鋪設的膨潤土基層下鋪設0.2m厚的粉砂；膨潤土基層采用鈉基膨潤土與粉質粘土混合制備，其混合質量比為0.22:0.78，同時在混合物中摻入粉煤灰質量比2％。

實例2：人工濕地處理低污染水

如圖1和圖2和圖3所示，設置人工濕地系統，其中沖洗系統包括排水泵3、主管4、清污支管5、噴水管6和噴水支管7，污染物收集系統包括排水溝8、清污溝9、排泥池10和擋水板11；通過抽排集水池2中被濕地凈化后的水，通過噴水支管7噴出，清洗掉植物修復塊12過濾層15中過濾掉的污染物；通過清污支管5的沖洗將污染物收集到清污溝9內，最后進入排泥池10進行沉淀，沉淀后的污水通過污水入口處1的排水溝8再次進入人工濕地系統；排水溝8與清污溝9交界處設置擋水板11，擋水板11在沖洗污泥時打開。

人工濕地系統的植物修復塊12在過濾層15上部和下部分別設置有機層14和防滲層16，有機層14上種植植物13，排水溝8的兩側分別設置過濾板18和過濾結構體17，經濕地凈化后的污水通過管道19排入集水池2。

排水溝8的寬度為0.5m，中心最淺處深度為0.6m，向清污溝9方向坡度為0.2％；所述的噴水管6豎向設置2排，排間距為0.3m；噴水支管7的噴水壓力為0.05～0.1MPa，清污支管5的噴水壓力為0.1～0.3MPa。

人工濕地系統噴水管6與清污支管5采用不同的主管4系統，主管4、清污支管5、噴水管6和噴水支管7均采用PVC材質，其耐壓力大于0.5MPa；清污支管5直徑采用20mm，噴水管6直徑采用25mm；主管4直徑為50mm。

清污溝9寬度為1.5m，排泥池10一端為最低點，坡度為1.0％，最淺一端深度低于清污溝9底0.1m；過濾層15采用鋼渣、卵石和礫砂混合制備，質量混合比例為鋼渣：卵石：礫砂＝0.45:0.15:0.30，過濾層15厚度為0.4m，有機層14厚度為0.2m。

過濾板18采用多孔無砂板孔隙直徑為2～5mm，孔隙間距為10～20mm，厚度為0.1m；過濾結構體17采用毛石最大塊徑小于0.15m，堆砌寬度為0.8m；植物修復塊12的寬度為8.0m，每個修復單元的長度為300m，每個人工濕地設置5個植物修復塊12。

所述的防滲層16采用0.2mm厚的PE塑料薄膜、粉砂和膨潤土基層制備，在PE塑料薄膜的上表面和下表面分別鋪設30mm厚的膨潤土基層，在PE塑料薄膜上表面的膨潤土基層上鋪設0.1m厚的粉砂，同時在PE塑料薄膜下表面上鋪設的膨潤土基層下鋪設0.1m厚的粉砂；膨潤土基層采用鈣基膨潤土和粘土混合制備，其混合質量比為0.35:0.65，同時在混合物中摻入粉煤灰質量比0.5％。

圖3