一種復合垂直流人工濕地系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種水凈化系統，尤其是涉及一種復合垂直流人工濕地系統。
【背景技術】
[0002]人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、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。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收以及各類動物的作用。人工濕地雖然凈化效果較慢，但其建設成本低、易維護，并適宜應用在較偏遠的山區或礦區，因此人工濕地在國內外得到了廣泛的研究和應用。通過研究和實踐發現，不同類型的濕地對污染物的凈化存在較大的差異，其中的主要影響因素包括植物的種類。
[0003]中國專利CN102951739A公布了一種多段組合式人工濕地凈化系統，包括陸生植物凈化帶和水生植物凈化帶，所述凈化系統的地表構造包括坡地和池塘或溝渠，所述坡地與池塘或溝渠之間為過渡帶，坡地底部設有防滲層，將污水經由過渡帶全部導向池塘或溝渠，所述陸生植物凈化帶建設在坡地上，水生植物凈化帶建造在池塘或溝渠中，所述過渡帶上種植有挺水性植物。其結合不同類型的濕地系統，利用這些濕地上植物種類的差異性對污水進行多級凈化，提高凈化效果并擴大對污水水質的適用范圍。但是上述系統僅利用植物來對水體進行凈化，凈化效果較差。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種凈化效果好、不積水的復合垂直流人工濕地系統。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]—種復合垂直流人工濕地系統，包括三級串聯并逐級水平降低的第一垂直流處理池、第二垂直流處理池和第三垂直流處理池，所述第一垂直流處理池、第二垂直流處理池和第三垂直流處理池的底部相連通，每個垂直流處理池均包括距離地表O?20cm的生態濾層、位于所述生態濾層下方的吸附層及底部碎石層，所述生態濾層上種植陸生植物。所述的陸生植物為喬木或灌木。
[0007]所述的吸附層自上而下依次包括沸石層和粉煤灰層。
[0008]每個垂直流處理池的底部均設有防滲層，由此可以防止本實用新型復合垂直流人工濕地內的污染物產生外滲。所述的吸附層和防滲層之間設有碎石層。
[0009]相鄰的垂直流處理池之間設有隔離層，相鄰兩個垂直流處理池之間的隔離層與所述碎石層相連接或至少部分位于碎石層中。
[0010]所述的復合垂直流人工濕地系統位于河流的兩側，所述的第三垂直流處理池距離河流最近，所述的第一垂直流處理池距離河流最遠，所述的第三垂直流處理池的碎石層設有河流出水的出水口。
[0011 ]所述的河流表面設有人工浮島。
[0012]所述的人工浮島下面懸掛生物填料，生物填料提供土著微生物的附著生長空間。
[0013]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點及有益效果:
[0014]1、復合垂直流人工濕地單元的生態濾層可以有效地解決濕地基質表層堵塞問題，滯留與分解污水中的顆粒狀有機物污染物，顯著增加濕地系統中氨化細菌、硝化細菌、反硝化細菌及脲酶的數量及活性;基質床采用兩種高性能填料可以有效去除污水中的有機污染物、氮和磷。
[0015]2、在河流中設置人工浮島，在浮島下面懸掛生物填料，將河流底泥中的部分土著微生物迀移到生物填料上，這樣河道凈化空間從單純的水土界面可以增加到河道的過水斷面上，凈化容積能夠得到有效的提高。
[0016]3、本實用新型結合不同類型的濕地系統，利用這些濕地上植物種類的差異性對污水進行多重凈化，提高凈化效果并擴大對污水水質的適用范圍。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型復合垂直流人工濕地系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0019]實施例
[0020]一種復合垂直流人工濕地系統，如圖1所示，包括三級串聯并逐級水平降低的第一垂直流處理池1、第二垂直流處理池2和第三垂直流處理池3，所述第一垂直流處理池1、第二垂直流處理池2和第三垂直流處理池3的底部相連通，每個垂直流處理池均包括距離地表O?20cm的生態濾層4、位于所述生態濾層4下方的吸附層5及底部碎石層6，所述生態濾層4包括園林廢棄物堆肥產品、當地土壤或客土以及水生植物的混合物，生態濾層4上種植陸生植物8，陸生植物8為喬木或灌木。
[0021]吸附層5自上而下依次包括沸石層9和粉煤灰層10。沸石層對銨態氮具有極強的選擇吸附性，可快速截留污水中的銨態氮，但并不能作為氨氮去除的最終途徑。由于沸石具有巨大的比表面積，是一種理想的微生物載體，且本實用新型生態濾層的存在為沸石層提供大量的溶解氧，因此在沸石層中存在大量的硝化細菌和氨化細菌，能夠促進銨態氮的硝化。其次，未經過生態濾層攔截的有機污染物再次進入沸石層時，經過氨化細菌和消化細菌的生化反應，會進一步促進銨態氮的消化作用。另一方面，經過沸石層處理過的污水含有大量的硝態氮和磷，在本實用新型的底層由于溶解氧濃度的逐漸降低，存在大量的反硝化細菌，促進了污水中氮的去除，其次由于粉煤灰層對磷的吸附作用極強，能夠有效地去除了污水中的磷。
[0022]每個垂直流處理池的底部均設有防滲層11，由此可以防止本實用新型復合垂直流人工濕地內的污染物產生外滲。所述吸附層5和防滲層11之間設有碎石層6。
[0023]相鄰的垂直流處理池之間設有隔離層7，相鄰兩個垂直流處理池之間的隔離層7與所述碎石層6相連接或至少部分位于碎石層6中。
[0024]復合垂直流人工濕地系統位于河流13的兩側，第三垂直流處理池3距離河流13最近，第一垂直流處理池I距離河流最遠，第三垂直流處理池3的碎石層6設有河流13出水的出水口 12。河流13表面設有人工浮島14。人工浮島14下面懸掛生物填料15，生物填料15提供土著微生物的附著生長空間。
[0025]生態濾層4由以下重量份的原料組成:膨脹珍珠巖10-20份、純植物降解物55-65份、火山巖4-6份、糠醛渣4-6份、高溫發酵動物糞便8-12份、蛭石4-6份。純植物降解物是由按重量份計的以下原料制成:農作物秸桿33份、食用菌廢渣33份、碎木塊33份、秸桿專用腐熟劑I份。
[0026]生態濾層4中的各原料成分功能如下:膨脹珍珠巖采用開孔型，開孔型膨脹珍珠巖為親水無機鹽礦物，吸水后重量是原來的4-9倍，可以起到蓄水緩釋的作用，防止綠化植物倒伏，可以控制肥效和肥度。純植物降解物是按比例混合經十五天高溫腐熟而得，整體密度< 600kg/m3;農作物秸桿加秸桿專用腐熟劑后可以快速腐熟，秸桿專用腐熟劑為發酵復合菌制劑，環保無污染，有利于秸桿的循環利用;食用菌廢渣富含有機質、氮、磷、鉀等元素，與其他原料混合腐熟后是很好的植物肥料，養分含量高，疏松透氣;碎木塊是本技術的關鍵原料，碎木塊經15天高溫腐熟并不會腐爛，其只有表層部分被腐熟，作為原料混合在基質內，前期1-2年內不會產生太多肥效，植物主要利用腐熟的農作物秸桿和食用菌廢渣的肥效生長，經過長時間的腐熟分解后，碎木塊的肥效逐步發揮，可以為植物提供長達6-8年的肥力。火山巖表面親水強，粗糙多孔，有利于生物膜生長，是生物膜很好的載體，對所固定的微生物元素，無抑制性作用，不影響微生物的活性。糠醛渣是玉米芯、玉米桿、稻殼、棉籽殼以及農副產品加工下腳料中的聚戊糖成分水解生產糠醛(呋喃甲醛)產生的生物質類廢棄物，富含維生素、木質素和少量的硫酸，這些有機物質有利于植物生長。高溫發酵動物糞便無臭味，無蟲無菌，肥力強。蛭石為經高溫焙燒的膨脹蛭石，具有疏松基質，吸附肥力，透氣吸水力強，溫度變化小等特點，有利于植物的生長。
[0027]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用實用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種復合垂直流人工濕地系統，其特征在于，包括三級串聯并逐級水平降低的第一垂直流處理池(I)、第二垂直流處理池(2)和第三垂直流處理池(3)，所述第一垂直流處理池(I)、第二垂直流處理池(2)和第三垂直流處理池(3)的底部相連通，每個垂直流處理池均包括距離地表O?20cm的生態濾層(4)、位于所述生態濾層(4)下方的吸附層(5)及底部碎石層(6)，所述生態濾層(4)上種植陸生植物(8)。2.根據權利要求1所述的一種復合垂直流人工濕地系統，其特征在于，所述的吸附層(5)自上而下依次包括沸石層(9)和粉煤灰層(10)。3.根據權利要求1所述的一種復合垂直流人工濕地系統，其特征在于，每個垂直流處理池的底部均設有防滲層(11)，所述的吸附層(5)和防滲層(11)之間設有碎石層(6)。4.根據權利要求3所述的一種復合垂直流人工濕地系統，其特征在于，相鄰的垂直流處理池之間設有隔離層(7)，相鄰兩個垂直流處理池之間的隔離層(7)與所述碎石層(6)相連接或至少部分位于碎石層(6)中。5.根據權利要求1所述的一種復合垂直流人工濕地系統，其特征在于，所述的復合垂直流人工濕地系統位于河流(13)的兩側，所述的第三垂直流處理池(3)距離河流(13)最近，所述的第一垂直流處理池(I)距離河流最遠，所述的第三垂直流處理池(3)的碎石層(6)設有河流(13)出水的出水口(12)。6.根據權利要求5所述的一種復合垂直流人工濕地系統，其特征在于，所述的河流(13)表面設有人工浮島(14)。7.根據權利要求1所述的一種復合垂直流人工濕地系統，其特征在于，所述的人工浮島(14)下面懸掛生物填料(15)，生物填料(15)提供土著微生物的附著生長空間。
【專利摘要】本實用新型涉及一種復合垂直流人工濕地系統，包括三級串聯并逐級水平降低的第一垂直流處理池、第二垂直流處理池和第三垂直流處理池，所述第一垂直流處理池、第二垂直流處理池和第三垂直流處理池的底部相連通，每個垂直流處理池均包括距離地表0～20cm的生態濾層、位于所述生態濾層下方的吸附層及底部碎石層，所述生態濾層上種植陸生植物。與現有技術相比，本實用新型結合不同類型的濕地系統，利用這些濕地上植物種類的差異性對污水進行多重凈化，提高凈化效果并擴大對污水水質的適用范圍。
【IPC分類】C02F3/32
【公開號】CN205346970
【申請號】CN201521116294
【發明人】池勇敏
【申請人】埃瑞弗（上海）規劃設計工程咨詢股份有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月29日