復合人工濕地的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及人工濕地，特別是指一種復合人工濕地。
【背景技術】
[0002]人工濕地是主要利用土壤、人工介質、植物以及微生物的物理、化學、生物三重協同作用對污水、污泥進行處理的一種技術，如何保證人工濕地部分的長期穩定運行是目前的一大技術難題。
[0003]人工濕地部分按水流方式可分為表流人工濕地，潛流人工濕地和垂直流人工濕地。潛流人工濕地污水在填料層表面以下，與自由表面流式人工濕地相比，水平潛流人工濕地的水力負荷和污染負荷大，對BOD5、COD、SS、重金屬等污染指標的去除效果好，且少有惡臭和滋生蚊蠅現象，是目前國際上研究和應用較多的一種濕地處理方式。它的缺點是供氧有所不足，在運行過程中會出現部分布水不均勻、污水易短流、污泥沉積使部分堵塞、污水處理效率下降等一系列的技術難題。
[0004]目前濕地植物中以蘆葦、菖蒲等作為主流濕地植物，但其根系范圍及縱深一般，所以一般潛流人工濕地深度較淺(常規潛流濕地深度一般為0.4-1. 6m)，隨之帶來的問題有：水力停留時間不夠，需要較大濕地面積來解決;濕地處理效果易受環境溫度影響，尤其在北方低溫寒冷情況下，濕地植物及微生物活動受到極大限制，淺層潛流濕地處理效果大打折扣。所以，選取根系縱深較大，根系范圍較廣的濕地植物合理搭配人工濕地工藝是解決部分濕地難題的一種方法。
[0005]禾本科多年生草本植物香根草，又名巖蘭草，其具有以下特點：
[0006](I)根深:縱深發達根系可深達2-3m，根直徑一般為0.7-0.8_，抗張力是等徑鋼材的 1/6。
[0007](2)環境耐受性強：香根草能適應各種土壤環境，強酸強堿、重金屬和干旱、漬水、貧瘠等條件下都能生長。此外，香根草沒有根莖或匐伏莖，故不會成為農田雜草。香根草也極少感染或傳播病蟲害，多數能生活幾十年甚至數百年。
[0008](3)生長范圍廣:可在氣溫為-10-50°C和年降雨量300-6000mm的地區生長，陸續被用于保護公路、河堤、梯田等。
[0009](4)經濟效益好：同時香根草還是品質優良、高產穩產的青飼料作物、優質手工編制材料和工業造紙、香精的原料。香根草的芳香成分可用防治蛀蟲，現一些地方用來生產香水。
[0010]因香根草的上述特性，將其合理運用到人工濕地系統中能發揮相當大的作用。【實用新型內容】
[0011]本實用新型的目的在于提供一種利用濕地植物強化深度潛流處理、可長期穩定運行、減少堵塞、集景觀效益與高效污染物去除效果于一體的復合人工濕地處理系統。
[0012]本實用新型的整體技術構思是：
[0013]復合人工濕地，包括由隔墻分隔且自內向外呈階梯狀下降的潛流處理區、平流區；潛流處理區的下方與進水管連通，位于潛流處理區內的基質層中設有固定化微生物板，潛流處理區外側的隔墻頂部設有溢流口，潛流處理區上表面種植有濕地植物，平流區外側的濕地隔墻上開設有出水口。
[0014]本實用新型中的固定化微生物板是將微生物固定化到纖維板上，固定化材質選取PHA等常規材料，可以有效減少濕地微生物流失。將固定化微生物板均勻錯層分布在大塊礫石層和鵝卵石層間，使其充分與污水接觸，結合微曝氣裝置，提高處理效果的同時可大大減少污泥的產生量。固定化微生物選擇PGPR根際益生菌、EM益生菌等。
[0015]本實用新型的具體技術構思還有：
[0016]為有效增加濕地水體溶氧，優選的技術實現方式是，位于溢流口下方的潛流處理區外側的隔墻外表面呈階梯狀下降形成跌水區。
[0017]基質層的作用是為了有效解決潛流人工濕地易堵塞的技術難題，同時對固定化微生物板形成有效支撐，優選的技術實現方式是，所述的基質層包括自下至上依次分布的第一大塊礫石層、鵝卵石層、第二大塊礫石層、壤土層。
[0018]所述的濕地植物選用香根草。
[0019]因香根草的特性，將其合理運用到人工濕地系統中能發揮較好的作用。
[0020]為進一步降低水體中的SS及顆粒污染物，同時截留部分C0D、N/P等污染物。優選的技術實現方式是，所述的潛流處理區與平流區之間設有由隔墻分隔的過濾處理區，過濾處理區的入水口設于溢流口下方并連通，過濾處理區外側的隔墻下部開設有與平流區連通的過濾出水口。過濾材料選取顆粒較大，結構較松散，吸附、透水性好的材質。
[0021]為進一步解決濕地溶氧不足，濕地局部水體易形成死水的技術問題，優選的技術實現方式是，所述的平流區外側設有濕地隔墻，平流區的斷面呈上底寬且下底窄的梯形結構。
[0022]所述的平流區內種植有浮生植物。
[0023]針對潛流人工濕地易布水不均的問題，優選的技術實現方式是，所述的潛流處理區及平流區底部設有曝氣管，曝氣管上設有曝氣頭。進水管通過間隔分布的布水管與潛流處理區下方連通，污水自下而上流動，通過微氣泡的攪動使進水均勻地流過潛流基質層，從而徹底解決布水不均的問題。因進水管、曝氣管的布置屬于現有技術，申請人在此不再贅述。
[0024]為防止濕地堵塞，優選的技術實現方式是，還包括一反沖洗裝置，該反沖洗裝置包括設置于出水口內側的潛水栗，潛水栗的輸出共有兩路，其中一路通過回流管連接進水管，其另一路通過反洗管路開口于潛流處理區底部，反洗管路位于固定化微生物板上方。
[0025]為便于潛流處理區底部的污泥排出，優選的技術實現方式是，所述的潛流處理區底部為朝設有反洗排水管傾斜的斜坡面結構。
[0026]可以顯而易見的是，為便于實現對于管路中水流的控制，本實用新型中包括進水管、曝氣管、反洗管路等管路中均設有控制閥。
[0027]本實用新型是這樣工作的：
[0028]污水自進水管進入從潛流處理區處理后經溢流口流出，由跌水區進入下方的過濾區。跌水為污水補充溶解氧，利于平流區微生物處理。過濾區填充過濾材料，污水經過濾后進一步降低SS及顆粒污染物，同時截留部分COD、N/P等污染物。過濾材料選取顆粒較大，結構較松散，吸附、透水性好的材質。
[0029]污水從兩側過濾隔網出水口中流出進入兩側平流區，在平流區經植物的吸附吸收和水體中微生物處理后最終在出水口匯集排出。
[0030]潛水栗出水分別接回流管路和反洗管路。回流管路在濕地前端與進水管連接，使濕地出水回流補充進水溶氧，促進潛流處理微生物硝化-反硝化作用。反洗管路置于潛流處理區固定化微生物板上部，與濕地進水管上下對應分布。
[0031 ]本實用新型所取得的技術進步在于：
[0032]1、本實用新型將微生物固定化到纖維板上，可有效減少濕地微生物流失。將固定化微生物板設置于基質層中，使其充分與污水接觸，結合微曝氣裝置，提高處理效果的同時可大大減少污泥的產生量。
[0033]2、本實用新型將濕地植物運用到濕地構成，可充分利用香根草的根系與微生物的氧協同作用降解污染物，同時高縱深使潛流處理內部形成好氧-缺氧協同處理效果，可有效提高氨氮和TN、TP的去除效率，另外使得潛流部分內部空間增大，水力停留時間增加，可提高污染物負荷及污水處理效率，同時可以適當減少濕地占地面積，節省土地資源。香根草的使用還能夠顯著提高濕地的經濟效益和生態效益。
[0034]3、本實用新型采用曝氣和布水管相結合、污水下進上出的處理方式，在高縱深的潛流處理區均勻分布布水管，同時在布水管下方設微曝氣管，污水自下而上流動，通過微氣泡的攪動使進水均勻地流過潛流基質層，從而徹底解決布水不均的問題。
[0035]4、針對潛流人工濕地易堵塞的技術難題，本實用新型一是采用大塊礫石和鵝卵石等大粒徑材料組成的基質層，基質間隙大，透水性好，即使有少量微生物附著也不易堵塞