具有復合凈化功能的人工濕地系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有復合凈化功能的人工濕地系統，包括：進水箱、過濾篩網、填料層、弧形支撐篩板、隔斷篩板、進水管道、回流管道、出水管道、土工膜；所述過濾篩網安裝于所述進水箱之后，用于對所述系統的進水進行預處理；所述填料層沿弧形方向布置于池體中，每層所述填料層的弧形界面下方各安裝有一層所述弧形支撐篩板，每層所述填料層中均沿垂直方向布置多層所述隔斷篩板；進入所述粗粒層的弧形下層界面的下方的水通過所述回流管道輸送至所述進水箱。本發明提供了一種同時具有水平凈化、垂直凈化功能以及重復凈化功能的復合人工濕地系統，具有凈化能力強，占地面積小的突出優點。
【專利說明】
具有復合凈化功能的人工濕地系統
技術領域
[0001] 本發明設及人工濕地處理污水的技術領域，尤其是一種具有復合凈化功能的人工 濕地系統。
【背景技術】
[0002] 人工濕地技術源于上世紀70年代，是在±地處理、穩定塘、生物濾池等污水處理技 術上發展起來的一種人工構建并控制的主要利用天然凈化能力的污水處理技術。經過多年 發展，該技術已在生活污水處理、面源污染控制、水體修復等領域有了廣泛的應用。它主要 是通過濕地植物、±壤、填料、微生物的物理、化學、生物Ξ重協同作用來凈化污水，具有結 構簡單、維護方便、運行費用低、景觀效果好的優點。
[0003] 人工濕地可分為表面流人工濕地、水平流人工濕地和垂直流人工濕地，Ξ種人工 濕地各具有其優缺點，傳統的人工濕地在使用中會存在水力高差大，SS(Suspended Solid, 污水中的懸浮物)負荷高，氨氮和總憐去除率差的問題。為了提高人工濕地的處理能力及氮 憐去除效果，從人工濕地設計方面考慮，通常會將垂直流人工濕地與潛流人工濕地串聯組 合形成復合人工濕地，但其占地面積太大，對于一些生活用地緊張的地方明顯不太適應。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中人工濕地占地面積大、SS、 氨氮和總憐去除效果差等問題，通過改進人工濕地結構，提供一種同時具有水平凈化、垂直 凈化功能W及重復凈化功能的復合人工濕地系統
[0005] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種具有復合凈化功能的人工 濕地系統，包括:進水箱、過濾篩網、填料層、弧形支撐篩板、隔斷篩板、進水管道、回流管道、 出水管道、±工膜；
[0006] 所述進水箱具有一進水口和一出水口，所述出水口連接到所述過濾篩網；所述過 濾篩網安裝于所述進水箱之后，用于對所述系統的進水進行預處理；
[0007] 所述填料層沿弧形方向布置于池體中，所述填料層自上而下、從右向左依次為細 粒層、中粒層和粗粒層，每層所述填料層的弧形界面下方各安裝有一層所述弧形支撐篩板， 每層所述填料層中均沿垂直方向布置多層所述隔斷篩板；
[000引所述進水管道安裝于所述粗粒層的弧形頂端;所述回流管道安裝于所述粗粒層的 弧形下層界面的下方、所述±工膜上方;進入所述粗粒層的弧形下層界面的下方的水通過 所述回流管道輸送至所述進水箱;所述出水管道安裝于所述細粒層的弧形低端;池體低部 水平鋪設一層所述上工膜。
[0009]優選的是，所述填料層自上而下依次為所述細粒層、中粒層和粗粒層，各層均沿弧 形方向布置于池體中，每層的弧形對應的中屯、角均相同且其值為45°-60°，弧形頂端與池體 水面齊平，弧形低端與池體底部齊平，其中由所述細粒層弧形界面與池體壁構成的空間也 均由所述細粒層填充;污水進入所述具有復合凈化功能的人工濕地系統后，既沿池體的水 平方向流動也沿池體的垂直方向流動，污水沿水平方向依次經過所述粗粒層、中粒層和細 粒層，沿垂直方向依次經過所述細粒層、中粒層和粗粒層，使所述系統兼具有水平方向和垂 直方向的復合凈化功能。
[0010] 優選的是，所述過濾篩網安裝于所述系統的進水端，污水從所述進水箱的所述出 水口流出進入到所述過濾篩網進行預先過濾，篩上的雜質排入到污泥池，透過篩網的篩下 水進入到進水管道，所述過濾篩網的篩孔直徑為0.5-3mm。
[0011] 優選的是，所述細粒層、中粒層和粗粒層各填料層的弧形界面下方均安裝有一層 鋼制的所述弧形支撐篩板，所述弧形支撐篩板沿寬度方向的兩端與池體沿寬度方向的池壁 固定連接，底部與池體的底部固定連接，所述細粒層、中粒層和粗粒層各自弧形界面下方的 所述弧形支撐篩板的篩孔直徑分別為:〇. 5-lmm、5-10mm和13-25mm。
[0012] 優選的是，所述細粒層、中粒層和粗粒層每層填料層中均沿垂直方向上均勻安裝 多個所述隔斷篩板，W防止填料層沿弧形方向向下沉積或塌陷，所述細粒層、中粒層和粗粒 層各層中安裝的所述隔斷篩板的篩孔直徑分別為:〇.5-lmm、5-10mm和13-25mm。
[0013] 優選的是，所述回流管道安裝于所述粗粒層的弧形下層界面的下方、所述±工膜 的上方，部分污水經初次過濾凈化后進入到所述粗粒層的弧形下層界面的下方，再通過所 述回流管道輸送至所述進水箱進行再次凈化。
[0014] 優選的是，所述細粒層的填料為:粒徑為l-8mm的石英砂、粒徑為0.1-0.3mm的粉煤 灰和粒徑為〇.3mm-3mm的種植±的組合，厚度為15-20cm;所述中粒層的填料為:粒徑為10- 20mm的煤桿石、粒徑為8-15mm的沸石和粒徑為0.2-0.3mm的粉煤灰的組合，厚度為20-30畑1; 所述粗料層的填料為:粒徑為20-50mm沸石，厚度為20-30cm。
[0015] 優選的是，所述出水管道安裝于所述細粒層的弧形低端、所述±工膜的上方，沿池 體寬度方向呈"豐"字型布置，進入所述系統的污水經過水平方向與垂直方向的復合凈化作 用后流入到所述出水管道，再由所述出水管道排出到所述系統之外。
[0016] 優選的是，在池體最上層的所述細粒層中種植有挺水植物，植物種類根據當地氣 候特征進行選擇，優選種植再力花、蘆獲等水生植物，可種植一種或多種混種，間距W每平 方米不超過10株為宜。
[0017] 本發明至少包括W下有益效果：
[0018] 1.本發明的人工濕地系統各填料布置成弧形結構，在無需增加占地面積的情況 下，使該人工濕地系統兼具水平方向和垂直方向的過濾凈化作用，提高了系統的凈化效率。
[0019] 2.本發明的人工濕地系統使部分經初次凈化的污水回流至進水箱，保證了系統出 水的純凈度。
[0020] 3.本發明的人工濕地系統設計合理、結構布置精巧，具有優異的污水凈化效果，同 時還能節約大量±地，具有極大的推廣價值
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發明的結構示意圖
[0022] 附圖標記說明：
[0023] 1-進水箱;2-過濾篩網；3-進水管道;4-弧形支撐篩板;5-隔斷篩板;6-回流 管道;7-粗粒層;8-中粒層;9-細粒層；10-出水管道;11-±工膜;12-挺水植物。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，W令本領域技術人員參照說明書文 字能夠據W實施。
[0025] 應當理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"W及"包括"術語并不配出一個或多 個其它元件或其組合的存在或添加。
[0026] 如圖1所示，本實施例的一種具有復合凈化功能的人工濕地系統，包括：進水箱 (1) 、過濾篩網（2)、填料層、弧形支撐篩板(4)、隔斷篩板巧）、進水管道(3)、回流管道(6)、出 水管道（10)、±工膜（11);進水箱（1)具有一進水口和一出水口，出水口連接到過濾篩網 (2) ;過濾篩網（2)安裝于進水箱（1)之后，用于對系統的進水進行預處理;填料層沿弧形方 向布置于池體中，填料層自上而下依、從右向左依次為細粒層(9)、中粒層(8)和粗粒層(7)， 每層填料層的弧形界面下方各安裝有一層弧形支撐篩板(4)，每層填料層中均沿垂直方向 布置多層隔斷篩板(5);進水管道(3)安裝于粗粒層(7)的弧形頂端；回流管道(6)安裝于粗 粒層(7)的弧形下層界面的下方、±工膜（11)上方;進入粗粒層(7)的弧形下層界面的下方 的水通過回流管道(6)輸送至進水箱（1);出水管道(10)安裝于細粒層(9)的弧形低端;池體 低部水平鋪設一層±工膜(11)。
[0027] 其中，過濾篩網（2)安裝于系統的進水端，污水從進水箱（1)的出水口流出進入到 過濾篩網（2)進行預先過濾，粒徑大于篩孔直徑的顆粒進入到篩網的篩上，再排入到污泥 池，污泥池布設于系統附近。透過篩網的篩下污水進入到進水管道(3)，過濾篩網（2)的篩孔 直徑為〇.5-3mm。填料層自上而下依次為細粒層(9)、中粒層(8)和粗粒層(7)，各層均沿弧形 方向布置于池體中，每層的弧形對應的中屯、角均相同且其值為45°-60%弧形頂端與池體水 面齊平，弧形低端與池體底部齊平，其中由細粒層(9)弧形界面與池體壁構成的空間也均由 細粒層(9)填充。進水管道(3)呈"豐"字型布設與粗粒層(7)上，污水由進水管道(3)流入到 粗粒層(7)表面，既沿池體的水平方向流動也沿池體的垂直方向流動，污水沿水平方向依次 經過粗粒層(7)、中粒層(8)和細粒層(9)，沿垂直方向依次經過細粒層(9)、中粒層(8)和粗 粒層(7)，使系統兼具有水平方向和垂直方向的復合凈化功能，部分經過初步過濾的污水透 過粗粒層(7)弧形下界面后進入到回流管道(6)，再通過回流管道(6)進入到進水箱（1)進行 再次過濾，使系統還具有重復過濾功能。
[0028] 其中，細粒層(9)、中粒層(8)和粗粒層(7)各填料層的弧形界面下方均安裝有一層 鋼制的弧形支撐篩板(4)，弧形支撐篩板(4)沿寬度方向的兩端與池體沿寬度方向的池壁固 定連接，底部與池體的底部固定連接，用于為各弧形填充層提供固定而堅實的支撐結構，同 時保證各填料層維持弧形結構，防止各填充層間物料相互混合，使系統結構保持穩定。各層 弧形支撐篩板(4)的篩孔尺寸要根據各層填充料的粒徑來確定，細粒層(9)、中粒層(8)和粗 粒層(7)各自弧形界面下方的弧形支撐篩板(4)的篩孔直徑分別為:0.5-lmm、5-10mm和13- 25mm 〇
[0029] 其中，細粒層(9)、中粒層(8)和粗粒層(7)每層填料層中均沿垂直方向上均勻安裝 多個隔斷篩板(5)，隔斷篩板(5)前后兩端與池體壁固定連接，W防止填料層沿弧形方向向 下沉積或塌陷，使各填料層內部物料保持穩定，各層中的隔斷篩板(5)的篩孔尺寸要根據各 層填充料的粒徑來確定，細粒層(9)、中粒層(8)和粗粒層(7)各層中安裝的隔斷篩板(5)的 篩孔直徑分別為:0.5-1111111、5-10臟和13-25臟。
[0030]其中，回流管道(6)安裝于粗粒層(7)的弧形下層界面的下方、±工膜(11)的上方， 部分污水經初次過濾凈化后進入到粗粒層(7)的弧形下層界面的下方，再通過回流管道(6) 輸送至進水箱（1)進行再次凈化，回流的水量占進入水量的1/3-1/6,使系統具有重復過濾 功能，確保系統出水的純凈度。
[0031 ] 其中，細粒層(9)的填料為:粒徑為l-8mm的石英砂、粒徑為0.1-0.3mm的粉煤灰和 粒徑為0.的種植±的組合，厚度為15-20畑1;中粒層(8)的填料為:粒徑為10-20mm的 煤桿石、粒徑為8-15mm的沸石和粒徑為0.2-0.3mm的粉煤灰的組合，厚度為20-30cm;粗料層 的填料為:粒徑為20-50mm沸石，厚度為20-30cm。
[0032] 其中，出水管道（10)安裝于細粒層(9)的弧形低端、±工膜（11)的上方，沿池體寬 度方向呈"豐"字型布置，進入系統的污水經過水平方向與垂直方向的復合凈化作用后流入 到出水管道（10)，出水管道（10)的出水端連接到凈水蓄水池，經系統過濾后的凈水由出水 管道(10)排出到凈水蓄水池中儲存。
[0033] 其中，在池體最上層的細粒層(9)中種植有挺水植物（12)，植物種類根據當地氣候 特征進行選擇，優選種植再力花、蘆獲等水生植物，可種植一種或多種混種，間距W每平方 米不超過10株為宜。
[0034] 在一個優選的實施例中，人工濕地池體長3m、寬2.5m、深2m，細粒層(9)選用粒徑為 l-8mm的石英砂、粒徑為0.1-0.3mm的粉煤灰和粒徑為0.3mm-3mm的種植±的組合，厚度為 15-20cm;中粒層（8)選用粒徑為10-20mm的煤桿石、粒徑為8-15mm的沸石和粒徑為0.2- 0.3mm的粉煤灰的組合，厚度為20-30cm;粗料層選用粒徑為20-50mm沸石，厚度為20-30cm。 進水管道(3)、回流管道(6)、出水管道（10)均采用PVC管;進水量為0.3m^h，水力停留時間 為20h左右。
[0035] W下表格為對該實施例進行污水處理檢測得出的實驗數據；
[0036]
[0037] 由上表可知：該人工濕地出水水質非常穩定，各項雜質的去除率均達到了較高水 平，達到了《城市污水處理廠污染物排放標準KGB18918-2002)中一級A排放標準。
[0038] 盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列 運用。它完全可W被適用于各種適合本發明的領域。對于熟悉本領域的人員而言，可容易地 實現另外的修改。因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限 于特定的細節和運里示出與描述的圖例。
【主權項】
1. 具有復合凈化功能的人工濕地系統，其特征在于，包括:進水箱、過濾篩網、填料層、 弧形支撐篩板、隔斷篩板、進水管道、回流管道、出水管道、土工膜； 所述進水箱具有一進水口和一出水口，所述出水口連接到所述過濾篩網；所述過濾篩 網安裝于所述進水箱之后，用于對所述系統的進水進行預處理； 所述填料層沿弧形方向布置于池體中，所述填料層自上而下、從右向左依次為細粒層、 中粒層和粗粒層，每層所述填料層的弧形界面下方各安裝有一層所述弧形支撐篩板，每層 所述填料層中均沿垂直方向布置多層所述隔斷篩板； 所述進水管道安裝于所述粗粒層的弧形頂端;所述回流管道安裝于所述粗粒層的弧形 下層界面的下方、所述土工膜上方;進入所述粗粒層的弧形下層界面的下方的水通過所述 回流管道輸送至所述進水箱;所述出水管道安裝于所述細粒層的弧形低端;池體低部水平 鋪設一層所述土工膜。2. 根據權利要求1所述的具有復合凈化功能的人工濕地系統，其特征在于，所述填料層 自上而下依次為所述細粒層、中粒層和粗粒層，各層均沿弧形方向布置于池體中，每層的弧 形對應的中心角均相同且其值為45°-60°，弧形頂端與池體水面齊平，弧形低端與池體底部 齊平，其中由所述細粒層弧形界面與池體壁構成的空間也均由所述細粒層填充;污水進入 所述具有復合凈化功能的人工濕地系統后，既沿池體的水平方向流動也沿池體的垂直方向 流動，污水沿水平方向依次經過所述粗粒層、中粒層和細粒層，沿垂直方向依次經過所述細 粒層、中粒層和粗粒層，使所述系統兼具有水平方向和垂直方向的復合凈化功能。3. 根據權利要求1所述的具有復合凈化功能的人工濕地系統，其特征在于，所述過濾篩 網安裝于所述系統的進水端，污水從所述進水箱的所述出水口流出進入到所述過濾篩網進 行預先過濾，篩上的雜質排入到污泥池，透過篩網的篩下水進入到進水管道，所述過濾篩網 的篩孔直徑為〇.5-3mm。4. 根據權利要求2所述的具有復合凈化功能的人工濕地系統，其特征在于，所述細粒 層、中粒層和粗粒層各填料層的弧形界面下方均安裝有一層鋼制的所述弧形支撐篩板，所 述弧形支撐篩板沿寬度方向的兩端與池體沿寬度方向的池壁固定連接，底部與池體的底部 固定連接，所述細粒層、中粒層和粗粒層各自弧形界面下方的所述弧形支撐篩板的篩孔直 徑分別為:〇. 5-lmm、5-10mm 和 13_25mm。5. 根據權利要求2所述的具有復合凈化功能的人工濕地系統，其特征在于，所述細粒 層、中粒層和粗粒層每層填料層中均沿垂直方向上均勻安裝多個所述隔斷篩板，以防止填 料層沿弧形方向向下沉積或塌陷，所述細粒層、中粒層和粗粒層各層中安裝的所述隔斷篩 板的篩孔直徑分別為:〇. 5-lmm、5-10mm和13_25mm。6. 根據權利要求1所述的具有復合凈化功能的人工濕地系統，其特征在于，所述回流管 道安裝于所述粗粒層的弧形下層界面的下方、所述土工膜的上方，部分污水經初次過濾凈 化后進入到所述粗粒層的弧形下層界面的下方，再通過所述回流管道輸送至所述進水箱進 行再次凈化。7. 根據權利要求2所述的具有復合凈化功能的人工濕地系統，其特征在于，所述細粒層 的填料為:粒徑為l-8mm的石英砂、粒徑為0.1-0.3mm的粉煤灰和粒徑為0.的種植土 的組合，厚度為15-20〇11 ;所述中粒層的填料為:粒徑為1〇-2〇1]11]1的煤矸石、粒徑為8-151]11]1的 沸石和粒徑為〇 . 2-0.3mm的粉煤灰的組合，厚度為20-30cm;所述粗料層的填料為:粒徑為 20_50mm 沸石，厚度為 20_30cm。8. 根據權利要求1所述的具有復合凈化功能的人工濕地系統，其特征在于，所述出水管 道安裝于所述細粒層的弧形低端、所述土工膜的上方，沿池體寬度方向呈"豐"字型布置，進 入所述系統的污水經過水平方向與垂直方向的復合凈化作用后流入到所述出水管道，再由 所述出水管道排出到所述系統之外。9. 根據權利要求1所述的具有復合凈化功能的人工濕地系統，其特征在于，在池體最上 層的所述細粒層中種植有挺水植物。
【文檔編號】C02F3/32GK105906068SQ201610479428
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月27日
【發明人】施海英, 潘曉華, 馬行
【申請人】蘇州金螳螂園林綠化景觀有限公司