专利名称：：多组份填料基质潜流湿地净化处理设备的制作方法
技术领域：
：多组份填料基质潜流湿地净化处理设备技术领城本实用新型涉及一种潜流湿地净化处理设备，尤其涉及一种多组份填料基质潜流湿地净化处理设备。技术背景20世纪70年代以来，人工湿地水处理4支术开始受到A/fn的关注，具有低投资、低能耗等优点，成为水环境技术的研究热点。潜流湿地属于人工湿地污水处理的新技术，是人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统。目前，现有的潜流湿地包括三个关键组成部分植物、微生物、基质。人工建造不同粒径的填料为基质形成基床的床体，床体表面种植高效去污的耐水植物，扎根于基质床体内，基质支持着这些植物的根系，而基质和植物根系又为各种微生物提供附着的栽体，在基质和植物根系表面形成微生物膜，水体以潜流形式渗过长有植物的潜层多孔滤床，基质床体内浸满了水体，通过潜流湿地中的物理、化学和生物作用，优化组合来完成对水体的净化。但仍存在很多缺陷和不足，潜流湿地中的植物和微生物受气候影响较大，特别是在北方城市水环境改善中，由于冬季冰冻期影响，布水层结冰造成湿地系统不能运行；潜流湿地中的微生物依靠在运行过程中自然形成，不能人工投加高效微生物菌，潜流湿地中微生物降解的作用不能得到充分发挥，特别是湿地建成初期处理效果较差，春季微生物恢复过程緩慢。潜流湿地内部在溶解氧含量较低的情况下，造成表层好氧区的好氧微生物作用减弱，出水的水质较差，出水溶解氧浓度较低，不利于受纳水体的自净。基质填料大多采用砾石填料床为主，基质填料的品种和组成结构比较单一，基质填料的组份单一形成渗透系统较均一，水体的运行过程为简单水平运动，上、下水体交换较差，造成上层好氧和下层厌气区水流交换较弱，导致净化处理效杲下降。部分水平流湿:地为增加上下层水体的交换和延长水流路径，在湿地处理池底部人为的设置阻水堰，虽然增加上下层水体的交换强度以及延长水流路径，但容易形成死水区，造成整体净化处理的效率下降。
发明内容本实用新型的主要目的在于解决上述潜流湿地存在的问题，提供一种通过不同组份、不同粒颗级配的填料基相互组合，一方面充分发挥不同填料层去除不同污染的优势，另一方面不同粒径渗滤材料的组合，形成波浪式的水流运行形态，反复进行厌氣和耗氧，提高处理效果的多组份填料基质潜流湿地净化处理设备及潜流湿地净化方法。本实用新型解决其技术问題所采用的技术方案是本实用新型通过不同组份、不同粒顆級配的填料基相互组合，一方面充分发挥不同填料蜃对术同污染的去除优势，特别是高效去磷填料的应用，增加湿地系统的去磷效果，使潜流湿地系统对各种污染物的整体去除达到最佳状态；另一方面，通过湿地净化处理池中不同粒径渗滤材料的組合，使得处理池内部沿程渗透系数不均匀，形成波浪式的水流运行形态，使污水水体在被处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程，最大程度的提高净化处理效果；此外，在布水区和收水区采用大孔隙率填料，防止有机物和悬浮颗粒物淤积对管道层的堵塞。潜流湿地的填料主要由三种组份的填料按一定比例相互组合而成，三种填料组份分别为粗粒径填料，高效去磷填料组，中粒径填料份。三种组份的填料结构分为垂直流潜流湿地结构和水平流潜流湿地结构。湿地净化处理池整体呈立方箱体形，湿地净化处理池由中部设置分隔池壁，把湿地净化处理池分隔成下行池和上行池，下行池和上行池内均匀充填填充基质层，湿地净化处理池的池壁高于填充基质层的上表面，充填填充基质层要没过布水管和收水管，湿地净化处理池的上端部处于地表以下，水体始终在地表下的湿地净化处理池内运行。潜流湿地净化处理设施大部分处理是在地表以下进行，非常适合较冷气候的华北地区，一年四季都比天然湿地处理效果好，而且不易产生臭味和蚊子，解决生态处理技术在北方不能广泛应用的技术难题。湿地净化处理池用分隔池壁划分为两个部分，即分隔成下行池和上行池，下行池和上行池内均匀充填填充基质，利用水流的特性，让7jc体从下行池运行到上行池，有效地进行污水净化处理。填充基质层上部种植水陆两栖种植物，种植物的根系扎于填充基质层内，填充基质层固定种植物的根系，填充基质层为粗粒径层、高效去磷层和中粒径层。中的污染物质，达到净化水体的目的。在ii充基质上种植可高效去除氮磷、多年生耐寒的草本植物，利用净化处理池和植物过滤和吸收污水中污染物质的原理，一方面被滤物质在通过填充基质表面发生截留、沉积、桥接作用，而且在填充基质深处还有絮凝、吸附作用发生，从而促使颗粒聚集，整个填充基质都能截留水体中的悬浮固体；另一方面，采用填充基质种植技术，通过植物根系的吸收作用，可大幅度地去除富营养化水体中主要养分氮、磷元素，对污水水体中难以降解的重^r属元素，也有一定的吸附作用。水生、湿生植物通过直接吸收营养物质(N、P)和富集重金属，达到去除水体的污染物，通过植物体的收割把污染物从水体中移出，实现对水体的净化。水生、湿生植物通过光合作用和输氧过程将氧气释放到水体中，增加水体中溶解氣含量，提高水体的自净能力。水生、湿生植物通过它感作用和营养物质的吸收，抑制藻类生长，防止水体富营养化，水生植物的生长为低成本、高效率的水体净化提供了条件，便于后期的植物维护和管理。下行池和上行池的上下两端部各自填充粗粒径层，下行池的粗粒径层之间由上往下交替填充中粒径层和高效去磷层，通过不同粒径渗滤材料的组合，湿地净化处理池内的沿程渗透系数不同，形成波浪式的水流运行形态，污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程，提高净化处理效果，上行池的粗粒径层之间由下往上交替填充中粒径层和高效去磷层，高效去磷层中舍有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的磷形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层的孔隙度大，水体停留时间长，延长了微生物膜的接解反应时间，具有去除COD和TN效果。下行池和上行池的上、下层管道层均填充粗粒径构成粗粒径层，布水管、收水管和连通水管位于粗粒径层的中部，由于该层填料孔径较大，渗透系数高，填料对水流阻力相对较小，保证湿地系统布水和收水的均勻性，同时防止污染物对水管的堵塞。在上、下两层粗粒径填料的粗粒径层之间，由高效去磷层和中粒径层相间组合形成若干填料组层。在潜流湿地表面种植物大型的水陆两栖种植物，种植物扎根于填料基质层内。下行池的上部至少设置1根以上布水管，布水管贯穿下行池的上部，布水管埋设在下行池上部的粗粒径层内，上行池的上部设置收水管，收水管贯穿下行池的上部，收水管埋设在上行池上部的粗粒径层内，下行池的布水管高于上行池的收水管，粗粒径层的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞布水管和收水管。下行池的上部设置管道层，管道层均填充粗粒径填料构成粗粒径层，布水管埋设在粗粒径层内，粗粒径层孔径较大，渗透系数高，对水流阻力相对较小，保证湿地净化处理池系统布水的均匀性，防止污染水体中污染物对水管的堵塞。潜流湿地表面种植大型的水陆两栖种植物，种植物的根系扎根于填料基质层内。布水管的一端部与进水管相连接，进水管上设置控制闸阀，收水管的另一端部与出水管相连接，出水管上设置控制闸阀。湿地净化处理池的底部设置连通水管，连通水管贯穿下行池和上行池的底部，埋设在下行池和上行池下部的粗粒径层内，连通水管连通下行池和上行池。布水管位于下行池的上部，布水管与进水管相连接，水体通过进水管和布水管均匀地向下行池布水，下行池和上行池内都填有粗粒径层，水体在下行池内由于重力作用，由上至下緩緩流过粗粒径层，到达下行池底部。在由上至下的流经过成中，下行池的上部种植物的根系和填充基质为微生物提供附着栽体，微生物在种植物的根系和填充基质的表面形成微生物膜，降解水体中的污染物。湿地净化处理池的底部设置连通水管，连通水管连通下行池和上行池，水体可以很顺畅的从下行池进入上行池，进行再度净化处理。水体进入上行池由于下行池内水体的重力作用，水体在上行池由下至上緩緩流过粗粒径层，到达上行池的上部。在由下至上的流经过成中，上行池的上部种植物的根系和填充基质为微生物提供附着栽体，微生物在种植物的根系和填充基质的表面形成微生物膜，降解水体中的污染物。当水体到达上行池上部的粗粒径层，埋设在粗粒径层内的收水管收集净化处理后的水体，收集起来的水体从出水管排出。湿地净化处理池整体呈立方箱体形，湿地净化处理池内均匀充填填充基质层，湿地净化处理池的池壁高于填充基质层的上表面，湿地净化处理池的上端部处于地表以下，水体始终在地表下的湿地净化处理池内运行。潜流湿地净化处理设施大部分处理是在地表以下进行，非常适合较冷气候的华北地区，一年四季都比天然湿地处理效果好，而且不易产生臭味和蚊子，解决生态处理技术在北方不能广泛应用的技术难题。填充基质层上部种植水陆两栖种植物，种植物的根系扎于填充基质层内，填充基质层固定种植物的根系，填充基质层为粗粒径层、高效去磷层和中粒径层，通过不同粒径渗滤材料的组合，湿地净化处理池内的沿程渗透系数不同，形成波浪式的水流运行形态，污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程，提高处理效果。体中的污染物质，达到净化水体的目的。在填i基质上种植可高效去除氮磷、多年生耐寒的草本植物，利用净化处理池和植物过滤和吸收污水中污染物质的原理，一方面被滤物质在通过填充基质表面发生截留、沉积、桥接作用，而且在填充基质深处还有絮凝、吸附作用发生，从而促使颗粒聚集，整个填充基质都能截留水体中的悬浮固体；另一方面，采用填充基质种植技术，通过植物根系的吸收作用，可大幅度地去除富营养化水体中主要养分氮、磷元素，对污水水体中难以降解的重金属元素，也有一定的吸附作用。水生、湿生植物通过直接吸收营养物质(N、P)和富集重金属，达到去除水体的污染物，通过植物体的收割把污染物从水体中移出，实现对水体的净化。水生、湿生植物通过光合作用和输氧过程将氧气释放到水体中，增加水体中溶解氧含量，提高水体的自净能力。水生、湿生植物通过它感作用和营养物质的吸收，抑制藻类生长，防止水体富营养化，水生植物的生长为低成本、高效率的水体净化提供了条件，便于后期的植物维护和管理。湿地净化处理池一端的上部沿湿地净化处理池的池壁设置布水管，布水管淹没在粗粒径层内，布水管与进水管相连接，湿地净化处理池另一端的下部沿湿地净化处理池的池壁设置收水管，收水管淹没在粗粒径层内，收水管与出水管相连接，粗粒径层的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞布水管和收水管。粗粒径层淹没布水管和收水管，由于粗粒径层的孔径较大，渗透系数高，粗粒径层对水体的阻力相对较小，同时防止污染物堵塞布水管和收水管，有效地进行污水净化处理.进水管上设置进水控制闸阀，出水管上设置出水控制闸阀，控制流经进水管的水体的流向和流量。湿地净化处理池一側内壁堆置粗粒径层，粗粒径层截面积成直角梯形，粗粒径层老没湿地净化处理池上部的布水管，湿地净化处理池另一侧内壁堆置粗粒径层，粗粒径层截面积成直角梯形，粗粒径层淹没湿地净化处理池下部的收水管.湿地净化处理池内堆置的粗粒径层整体截面积为直角梯形，粗粒径层埋设布水管和收水管，由于粗粒径层的孔径较大，渗透系数高，粗粒径层对水体的阻力相对较小，同时防止污染物堵塞布水管和收水管，有效地进行污水净化处理。堆置在湿地净化处理池两侧内壁的粗粒径层之间截面积呈梯形和倒梯形交错堆置高效去磷层和中粒径层，在湿地净化处理池内至少堆置2组以上高效去磷层和中粒径层，高效去磷层中含有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的磷形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层的孔隙度大，水体停留时间长，延长了微生物膜的接解反应时间，具有去除COD和TN效果。高效去磷层和中粒径层在湿地净化处理池两侧内壁的粗粒径层之间呈梯形和倒梯形交错堆置，通过湿地净化处理池中不同粒径渗滤材料的组合，水体在湿地净化处理池内沿程渗透系数不均匀，形成波浪式的水流运行形态，使污水水体在处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程，提高净化处理效果。湿地净化处理池的截面积为矩形、梯形、圓形、半圆形、多边形、不规则多边形，至少采用l种以上。每个净化处理池的形状可根据景观要求和地形条件确定，可以是矩形、梯形、半圃形，或其它形状。充填在湿地净化处理池内的填充基质为粗粒径层、高效去磷层和中粒径层，粗粒径层为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩，粒径大、表面较光滑、水流阻力小，粒径为40-60mm，至少采用l种以上，孔隙率为35-45%,渗透系数50-60cm/s，干容重1.6-1.8g/cm3，占总填料体积的5-20。中粒径层为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩，粒径中等、比表面积大、容易形成微生物膜，粒径为20-40mm，至少采用1种以上，孔隙率为45-55%,渗透系数20-40cm/s，干容重1.5-1.7g/cm3，占总填料体积的20-60;高效去磷层为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩含有丰富的铁离子和铝离子，粒径中等、含有丰富的铁离子和铝离子，粒径为10-25mm，至少采用1种以上，孔隙率为40-50%，渗透系数5-15cm/s，干容重1.3-1.4g/cm3，占总填料体积的20-70。高效去磷层的成分是由下列重量配比组分组成二氧化硅(Si02)35-40份,氧化铝(A1203)10-20份，氧化铁(Fe203)11-27份，氧化钓(CaO)15-22份，氧化镁(MgO)4-8份，氧化钾(K20)1-2份，氧化钠(NazO)1-1.5份，见表l。表l各組份填料特性及所占比例<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>特性粒径大.，表面较光滑，水流阻力小比表面积大，粒径中等，容易形成微生物膜粒径中等，含有丰富的铁离子和铝离子表2高效去罅层化学成份表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>陆两栖植物采用水生植物中挺水植物，挺水植物为黄花秀尾、千屈菜、泽芹、香蒲、水葱、美人莱、，至少采用l种以上。在湿地净化处理池的填充基质上部均种植水陆两栖种植物，种植物的根系扎于填充基质内，填充基质为种植物生长提供支撑，同时，种植物的根系和填充基质又为微生物提供附着栽体，微生物在种植物的根系和填充基质表面形成微生物膜，增强对水体中污染物降解。潜流湿地的填料主要由三种组份的填料按一定比例相互组合而成，三种填料组份分别为粗粒径填料，高效去磷填料组，中粒径填料份。三种组份的填料结构分为垂直流潜流湿地结构和水平流潜流湿地结构，垂直流潜流湿地结构和水平流潜流湿地结构的净化处理方法也各异，垂直流潜流湿地结构的净化处理方法如下。使用时，打开湿地净化处理池的进水管上的控制闸阀和出水管上的控制闸阀，把待处理的污水水体通过进水管引入湿地净化处理池内的布水管，在下行池的上部对下行池内布水.水体由布水管自流出充满下行池上部的粗粒径层，粗粒稞层的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞布水管。把进水管和出水管上的控制闸阀打开，待处理污水水体由进水管引入流入布水管，进水管流量大小通过控制闸进行控制。布水管位于下行池的上部，水流通过布水管均匀地向下行池布水，下行池和上行池内匀填有填充基质，水体在下行池内由于重力作用由上至下緩緩流过内部的填充基质，到达下行池底部。流入下行池内的水体由于重力作用由上至下緩緩流经高效去磷层和中粒径层到达下行池底部的粗粒径层。在流经下行池的过程中，下行池的上部种植物的fll系和填充基质层为微生物提供附着载体，微生物在种植物的根系和填充基质层的表面形成微生物膜，降解水体中的污染物，高效去磷层中含有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的磷形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层的孔隙度大，水体停留时间长，延长了微生物膜的接解反应时间，具有去除COD和TN效果。水体在流经下行池的填充基质过程中，下行池的上部种植物的根系和填充基质为微生物提供附着栽体，微生物在种植物的根系和填充基质的表面形成微生物膜，降解水体中的污染物。水体到达下行池底部后，由于下行池水头压力，水体通过设置在下行池底部的数根连通水管进入上行池的底部。水体到达下行池底部的粗粒径层内，通过埋设在粗粒径层内的连通水管，由下行池的底部进入上行池的粗粒径层内。由于下行池的水头压力，进入上行池水体由下至上緩緩流经上行池的填充基质层，在流经上行池的附着载体，微生物在种植物的根系和填充基质层的表面形成微生物膜，继续降解水体中的污染物。到达下行池底部后的水体由连通水管进入上行池的底部，由于下行池水头压力，水流在上行池又由下至上緩緩流过填充基质层，高效去磷层中含有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的磷形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层)的孔隙度大，水体停留时间长，延长了微生物膜的接解反应时间，具有去除COD和TN效果。当水体到达上行池上部的粗粒径层内，粗粒径层的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞收水管，水体被埋设在粗粒径层内的收水管收集，收集起来的水体通过出水管排出。水体进入上行池上部的收水管，收水管埋设在粗粒径层内，粗粒径层的孔径大，渗透性高，对水体的阻力小，水体由收水管进入出水管，最后排到河道或湖泊.整个净化处理过程中，水流始终位于地表以下，地表上部为水陆两柄植物，整个系统外观上类似于生态公园，起到较好的景观效果.正常适行过程中，进水管和出水管上的闸阀处于开启状态。水平流潜流湿地结构的净化处理方法如下。使用时，打开湿地净化处理池的进水管上的控制闹阀和出水管上的控制輛阀，把待处理的污水水体通过进水管引入湿地净化处理池内的布水管，布水管埋设在湿地净化处理池一端部的粗粒径层内，粗粒径层的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞布水管。把进水管和出水管上的控制闸阀打开，待处理污水水体由进水管引入流入布水管，进水管流量大小通过控制闸进行控制。布水管位于湿地净化处理池的上部，布水管埋设在粗粒径层内，水流通过布水管均匀地向湿地净化处理池内布水，水体由于重力作用由上至下緩緩充满粗粒径层，向高效去磷层和中粒径层流动。水体由于重力作用由上至下緩緩充满直角梯形的粗粒径层，水体由于重力作用緩緩流经交替设置的倒梯形高效去磷层和梯形中粒径层，水体在流经高效去磷层和中粒径层的过程中填充基质层的上部表面种植的种植物的根系和填充基质为微生物提供附着栽体，微生物在种植物的根系和填充基质的表面形成微生物膜，降解水体中的污染物，高效去磷层中含有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的磷形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层的孔隙度大，水体停留时间长，延长了微生物膜的接解反应时间，具有去除COD和TN效果。湿地净化处理池内交替设置粗粒径层、高效去磷层和中粒径层，通过不同粒径渗滤材料的组合，湿地净化处理池内的沿程渗透系数不同，形成波浪式的水流运行形态，污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程，提高处理效果，种植物的根系扎根在大孔径填料组、高孔隙填料组和高效填料组的填料基质层内，填料基质为微生物提供附着栽体，微生物在种植物的根系和填料基质表面形成微生物膜，通过种植物吸收去除水体中的污染物，并随着植物收割最终将污染物带出湿地净化处理池。流经粗粒径层、高效去裤层和中粒径层的水体循环往复净化处理后，流入湿地净化处理池内另一端的直角梯形粗粒径层内，埋设在粗粒径层内的收水管收集净化处理后的水体，由于粗粒径层的填料基质孔径较大，渗透系数高，填料基质对水体的阻力相对较小，收水管均匀的收集湿地净化处理池内的水体，同时防止污染物堵塞收水管，水体由于重力作用，收水管收集处理后的水体由出水管排出。水体进入湿地净化处理池内另一端的粗粒径层内，收水管埋设在粗粒径层内，粗粒径层的孔径大，渗透性高，对水体的阻力小，水体由收水管进入出水管，最后排到河道或湖泊。整个净化处理过程中，水流始终位于地表以下，地表上部为水陆两栖植物，整个系统外观上类似于生态公园，起到较好的景观效果。正常运行过程中，进水管和出水管上的闸阀处于开启状态.湿地净化处理池在冬季运行时，在结水期前调整进水管上的控制闸阀和出水管上的控制闸阀，控制下行池水体和上行池水体的进、出流量，将下行池和上行池内的水位调节至填充基质以上，在下行池和上行池的上部形成明水.在冬季运行时，首先，在结冰前通过进水管和出水管上的控制闸阀控制湿地净化处理池的进、出流量，将湿地净化处理池内的水位调节至填充基质表面以上30~40cm形成明水，湿地净化处理池的水位高度可根据当地水冻层厚度设置。待表层水面结冰后，再将下行池和上行池的tK位降至布水管以下，在下行池和上行池的上部冰面以下与水面以上形成空气隔离层，达到冬季保温效果，湿地净化处理池仍正常运4于净化处理污水水体。待湿地净化处理池上部明水的表层水面结冰后，再把湿地净化处理池的水位降至布水管以下，这样在水面以下和水面以上形成一个空气隔离层，此时起到冬季保温的效果，即使是在冬季结水期，湿地+化处理池内水面以下净化处理仍正常运行。湿地净化处理池在冬季运行时，在结冰期前调整进水管上的控制闸阀和出水管上的控制闸阀，控制湿地净化处理池水体的进、出流量，将湿地净化处理池内的水位调节至填充基质以上，在湿地净化处理池的上部形成明水。待湿地净化处理池上部明水的表层水面结冰后，再把湿地+化处理池的水位降至布水管以下，这样在水面以下和水面以上形成一个空气隔离层，此时起到冬季保温的效果，即使是在冬季结水期，湿地净化处理池内水面以下净化处理仍正常运行。待表层水面结水后，再将湿地净化处理池的水位降至布水管以下，在湿地净化处理池的上部水面以下与水面以上形成空气隔离层，达到冬季保温效果，湿地净化处理池仍正常运行净化处理污水水体。待湿地净化处理池上部明水的表层水面结冰后，再把湿地净化处理池的7jc位降至布水管以下，这样在冰面以下和水面以上形成一个空气隔离层，此时起到冬季保温的效杲，即使是在冬季结冰期，湿地净化处理池内冰面以下净化处理仍正常运行。本实用新型是多组份填料基质潜流湿地净化处理设备。设计科学，结构合理，投资省，工期短，见效快，水处理运行成本低，管理方便，水体生态修复可降低运行费用，潜流湿地净化处理池大部分在地表以下，一年四季都能进行净化处理，各项指标优于天然湿地的处理效果，不易产生臭味和蚊蝇，解决生态处理技术在北方广泛应用的技术难题。出水的水质好，处理后的出水平均可提高1~2个等级，达到地表水IV类水质标准的要求，可直接排入水库和河道，可快速处理夏季蓝藻爆发引起的水化现象，恢复水体的自净功能，适用于大面积水体7jc质恶化突发事件的处理。多组份填料的组合设计，充分发挥不同组份填料的污染物去除优势，提高系统的整去净化效果；湿地净化处理池内交替设置粗粒径层、高效去砩层和中粒径层，通过不同粒径渗滤材料的组合，湿地净化处理池内的沿程渗透系数不同，形成波浪式的水流运行形态，污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程，提高处理效果，进水管和出水管和连通水管均位于粗粒径层内，粗粒径层的填料孔径较大，渗透系数高，对水流阻力相对较小，保证湿地净化处理池系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物对水管的堵塞，延长系统的使用寿命。种植物的裉系扎根在大孔径填料组、高孔隙填料组和高效填料组的填料基质层内，填料基质为微生物提供附着栽体，微生物在种植物的4艮系和填料基质表面形成微生物膜，通过种植物吸收去除水体中的污染物，并随着植物收割最终将污染物带出湿地净化处理池。净化处理系统的地表就是一个生态公园，可以和城市景观建设紧密结合，有助于城市绿化，在实现水体净化的同时，达到美化绿化城市的目的。以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。图1垂直流潜流湿地结构湿地净化处理池的示意图图2水平流潜流湿地结构湿地+化处理池的示意图l进水管，2下行池，3上行池，4出水管，5连通水管，6粗粒径层，7高效去磷层，8中粒径层，9种植物，IO湿地净化处理池，ll布水管，12收水管，13分割池壁，14填充基质层具体实施方式实施例1湿地净化处理池(10)整体呈立方箱体形，湿地净化处理池(10)由中部设置分隔池壁(13)，把湿地净化处理池(10)分隔成下4于池(2)和上行池(3)，下行池(2)和上行池(3)内均匀充填填充基质层(14)，湿地净化处理池(10)的池壁高于填充基质层(14)的上表面，充填填充基质层(14)要没过布水管(11)和收水管(12)，湿地净化处理池(10)的上端部处于地表以下，水体始终在地表下的湿地净化处理池(10)内运行。填充基质层(14)上部种植水陆两栖种植物(9)，种植物(9)的根系扎于填充基质层(14)内，填充基质层(14)固定种植物(9)的根系，填充基质层(14)为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8)。下行池(2)和上行池(3)的上下两端部各自填充粗粒径层(6)，下行池(2)的粗粒径层(6)之间由上往下交替填充中粒径层(8)和高效去磷层(7)，通过不同粒径渗滤材料的组合，湿地净化处理池(IO)内的沿程渗透系数不同，形成波浪式的水流运行形态，污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程，提高净化处理效果，上行池(3)的粗粒径层(6)之间由下往上交替填充中粒径层(8)和高效去磷层(7)，高效去磷层(7)中含有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的磷形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层(8)比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层(8)的孔隙度大，水体停留时间长，延长了微生物膜的接解反应时间，具有去除COD和TN效果。下行池(2)的上部至少设置1根以上布水管(11)，布水管(11)贯穿下行池(2)的上部，布水管(11)埋设在下行池(2)上部的粗粒径层(6)内，上行池(3>的上部设置收水管(12)，收水管(12)贯穿下行池(2)的上部，收水管(12)埋设在上行池(3)上部的粗粒径层(6)内，下行池(2)的布水管(11)高于上行池(3)的收水管(12)，粗粒径层(6)的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞布水管和收水管。布水管(11)的一端部与进水管(1)相连接，进水管(1)上设置控制闸阀，收水管(12)的另一端部与出水管(4)相连接，出水管(4)上设置控制闸阀。湿地净化处理池(10)的底却设置连通水管(5)，连通水管(5)贯穿下行池(2)和上行池(3)的底部，埋设在下行池(2)和上行池(3)下部的粗粒径层(6)内，连通水管(5)连通下行池(2)和上行池(3)，如图1所示。实施例2湿地净化处理池(10)整体呈立方箱体形，湿地净化处理池(10)内均匀充填填充基质层(14)，湿地净化处理池(10)的池壁高于填充基质层(14)的上表面，湿地净化处理池(10)的上端部处于地表以下，水体始终在地表下的湿地净化处理池(10)内运行。填充基质层(14)上部种植水陆两栖种植物(9)，种植物(9)的根系扎于填充基质层(14)内，填充基质层(14)固定种植物(9)的根系，填充基质层(14)为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8)，通过不同粒径渗滤材料的组合，湿地净化处理池(IO)内的沿程渗透系数不同，形成波浪式的水流运行形态，污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程，提高处理效果。湿地净化处理池(10)—端的上部沿湿地净化处理池(10)的池壁设置布水管(11)，布水管(11)淹没在粗粒径层(6)内，布水管(11)与进水管(1)相连接，湿地净化处理池(10)另一端的下部沿湿地净化处理池(10)的池壁设置收水管(12),收水管(12)淹没在粗粒径层(6)内，收水管(12)与出水管(4)相连接，粗粒径层(6)的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均勻性，同时防止污染物堵塞布水管和收水管。湿地净化处理池(10)—侧内壁堆置粗粒径层(6),粗粒径层(6)截面积成直角梯形，粗粒径层(6)淹没湿地净化处理池(10)上部的布水管(11)，湿地净化处理池(10)另一侧内壁堆置粗粒径层(6),粗粒径层(6)截面积成直角梯形，粗粒径层(6)淹没湿地净化处理池(10)下部的收水管(12)。堆置在湿地净化处理池(10)两侧内壁的粗粒径层(6)之间截面积呈梯形和倒梯形交错堆置高效去磷层(7)和中粒径层(8)，在湿地净化处理池(10)内至少堆置2組以上高效去磷层(7)和中粒径层(8)，高效去磷层(7)中含有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的磷形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层(8)比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层(8)的孔隙度大，水体停留时间长，延长了微生物鹿的接解反应时阀，具有去除COD和TN效果，如图2所示。实施例3湿Jit4化处理池(10)的截面积为矩形、梯形、圓形、半圆形、多边形、不规别多边形，至少采用l种以上，如图1、图2所示。实施例4充填在湿地净化处理池(10)内的填充基质(14)为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8),粗粒径层(6)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩，粒径大、表面较光滑、水流阻力小，粒径为40-60mm，至少采用1种以上，孔隙率为35-450/，渗透系数5040cm/s，干容重1.6-1.8g/cm3,占总填料体积的5-20,如图1、图2所示。实施例5中粒径层(8)为辟、石、碎石、陶粒、火山玄武岩，粒径中等、比表面积大、容易形成微生物膜，粒径为20"40mm,至少采用1种以上，孔隙率为45-55%,渗透系数20-40cm/s，千容重1.5-1.7g/cm3，占总填料体积的20-60，如图1、图2所示。实施例6(高剂量)高效去磷层(7)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩含有丰富的铁离子和铝离子，粒径中等、含有丰富的铁离子和铝离子，粒径为10-25mm，至少采用l种以上，孔隙率为40-50%，渗透系数5-15cm/s，干容重1.3-1.4g/cm3，占总填料体积的20-70。高效去磷层(7)的成分是由下列重量配比组分组成每份以lkg计二氧化硅(SiO2)35-40kg，氧化铝(A1203)20kg，氧化铁(Fe203)27kg，氧化辆(CaO)22kg，氧化镁(MgO)8kg，氧化钾(K20)2kg，氧化钠(Na20)1.5kg，如图1、图2所示.实施例7(低刑量)高效去磷层(7)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩含有丰富的铁离子和铝离子，粒径中等、含有丰富的铁离子和铝离子，粒径为10-25mm,至少采用l种以上，孔隙率为40-50%,渗透系数5-15cm/s，干容重1.3-1.4g/cm3,占总填料体积的20-70。高效去磷层(7)的成分是由下列重量配比组分组成每份以lkg计二氧化硅(SiOz)35kg，氧化铝(A1203)10kg，氧化铁(Fe203)llkg，氧化钩(CaO)15kg，氣化镁(MgO)4kg，氧化钟(K20)lkg，氣化钠(Na20)lkg，如图1、图2所示。实施例8(中等剂量)高效去磷层(7)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩含有丰富的铁离子和铝离子，粒径中等、含有丰富的铁离子和铝离子，粒径为10-25mm，至少采用l种以上，孔隙率为40-50%,渗透系数5-15cm/s，干容重1.3-1.4g/cm3，占总填料体积的20-70.高效去踌层(7)的成分是由下列重量配比组分组成每份以lkg计二氧化硅(Si02)37.5kg，氧化铝(A1203)15kg，氧化铁(Fe203)19kg,氧化鈣(CaO)18.5kg，氧化镁(MgO)6kg，氧化钾(K20)1.5kg，氧化钠(Na20)1.25kg，如图1、图2所示。实施例9湿地净化处理池(10)的填充基质(14)上表层种植的种植物(9)为水陆两栖植物，水陆两柄植物采用水生植物中挺水植物，挺水植物为黄花秀尾、千屈菜、泽芽、香蒲、水葱、美人蕉，至少种植l种以上，如图1、图2所示。实施例10打开湿地净化处攀池(10)的进水管(1)上的控制两岡和出水管(4)上的控制闲阀，把待处理的污水水体通过进水管(1)引入湿地净化处理池(10)内的布水管(11),在下行池(2)的上部对下4亍池(2)内布水。水体由布水管(11)自流出充满下行池(2)上部的粗粒径层(6)，粗粒径层(6)的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞布水管。流入下行池(2)内的水体由于重力作用由上至下緩緩流经高效去磷层(7)和中粒径层(8)到达下行池(2)底部的粗粒径层(6)。在流经下行池(2)的过程中，下行池(2)的上部种植物(9)的根系和填充基质层(14)为微生物提供附着栽体，微生物在种植物(9)的根系和填充基质层(14)的表面形成微生物膜，降解水体中的污染物，高效去磷层(7)中含有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的磷形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层(8)比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层(8)的孔隙度大，水体停留时间长，延长了微生物膜的接解反应时间，具有去除COD和TN效果。水体到达下行池(2)底部的粗粒径层(6)内，通过埋设在粗粒径层(6)内的连通水管(5)，由下行池(2)的底部进入上行池(3)的粗粒径层(6)内，由于下行池(2)的水头压力，进入上行池(3)水体由下至上緩緩流经上行池(3)的填充基质层(14)，在流经上行池(3)的填充基质层(14)过程中上行池(3)的上部种植物(9)的根系和填充基质层(14)为微生物提供附着栽体，微生物在种植物(9)的根系和填充基质层(14)的表面形成微生物膜，继续降解水体中的污染物。当水体到达上行池(3)上部的粗粒径层(6)内，粗粒径层(6)的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞收水管，水体被埋设在粗粒径层(6)内的收水管(12)收集，收集起来的水体通过出水管(4)排出，如图1所示。实施例11打开湿地净化处理池(10)的进水管(1)上的控制闸阀和出水管(4)上的控制闸阀，把待处理的污水水体通过进水管(1)引入湿地净化处理池(10)内的布水管(11)，布水管(11)埋设在湿地净化处理池(10)—端部的粗粒径层(6)内，粗粒径层(6)的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞布水管。水体由于重力作用由上至下緩緩充满直角梯形的粗粒径层(6)，水体由于重力作用緩緩流经交替设置的倒梯形高效去磷层(7)和梯形中粒径层(8)，水体在流经高效去轔层(7)和中粒径层(8)的过程中填充基质层(14)的上部表面种植的种植物(9)的根系和填充基质(14)为微生物提供附着栽体，徵生物在种植物(9)的根系和填充基质(14)的表面形成微生物膜，降解水体中的污染物，高效去磷层(7)中含有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的鱗形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层(8)比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层(8)的孔咪度大，水体停留时间长，延长了微生物膜的接解反应时间，具有去除COD和TN效果。流经粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8)的水体循环往复净化处理后，流入湿地净化处理池(10)内另一端的直角梯形粗粒径层(6)内，埋设在粗粒径层(6)内的收水管(12)收集净化处理后的7jc体，由于粗粒径层(6)的填料基质(14)孔径较大，渗透系数高，填料基质(14)对水体的阻力相对较小，收水管(12)均匀的收集湿地净化处理池(10)内的水体，同时防止污染物堵塞收水管(12)，7jC体由于重力作用，收水管(12)收集处理后的水体由出水管(4)排出，如图2所示。实施例12湿地净化处理池(10)在冬季运行时，在结冰期前调整进水管(1)上的控制闸阀和出水管(4)上的控制闸阀，控制下4亍池(2)水体和上4亍池(3)水体的进、出流量，将下行池(2)和上行池(3)内的水位调节至填充基质(14)以上，在下行池(2)和上行池(3)的上部形成明水。待表层水面结冰后，再将下行池(2)和上行池(3)的水位降至布水管(11)以下，在下行池(2)和上行池(3)的上部冰面以下与水面以上形成空气隔离层，达到冬季保温效果，湿地净化处理池(10)仍正常运行净化处理污水水体，如图l所示。实施例13湿地净化处理池(10)在冬季运行时，在结水期前调整进水管(1)上的控制闸阀和出水管(4)上的控制闸阀，控制湿地净化处理池(10)水体的进、出流量，将湿地净化处理池(10)内的水位调节至填充基质(14)以上，在湿地净化处理池(10)的上部形成明水。待表层水面结冰后，再将湿地净化处理池(10)的水位降至布水管(11)以下，在湿地净化处理池(IO)的上部水面以下与水面以上形成空气隔离层，达到冬季保温效果，湿地净化处理池(10)仍正常运行净化处理污水水体，如图2所示。权利要求1、一种多组份填料基质潜流湿地净化处理设备，其特征是湿地净化处理池(10)整体呈立方箱体形，湿地净化处理池(10)由中部设置分隔池壁(13)，把湿地净化处理池(10)分隔成下行池(2)和上行池(3)，下行池(2)和上行池(3)内均匀充填填充基质层(14)，湿地净化处理池(10)的池壁高于填充基质层(14)的上表面，充填填充基质层(14)要没过布水管(11)和收水管(12)，湿地净化处理池(10)的上端部处于地表以下，水体始终在地表下的湿地净化处理池(10)内运行；填充基质层(14)上部种植水陆两栖种植物(9)，种植物(9)的根系扎于填充基质层(14)内，填充基质层(14)固定种植物(9)的根系，填充基质层(14)为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8)；下行池(2)和上行池(3)的上下两端部各自填充粗粒径层(6)，下行池(2)的粗粒径层(6)之间由上往下交替填充中粒径层(8)和高效去磷层(7)，通过不同粒径渗滤材料的组合，湿地净化处理池(10)内的沿程渗透系数不同，形成波浪式的水流运行形态，污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程，提高净化处理效果，上行池(3)的粗粒径层(6)之间由下往上交替填充中粒径层(8)和高效去磷层(7)；下行池(2)的上部至少设置1根以上布水管(11)，布水管(11)贯穿下行池(2)的上部，布水管(11)埋设在下行池(2)上部的粗粒径层(6)内，上行池(3)的上部设置收水管(12)，收水管(12)贯穿下行池(2)的上部，收水管(12)埋设在上行池(3)上部的粗粒径层(6)内，下行池(2)的布水管(11)高于上行池(3)的收水管(12)，粗粒径层(6)的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞布水管和收水管；布水管(11)的一端部与进水管(1)相连接，进水管(1)上设置控制闸阀，收水管(12)的另一端部与出水管(4)相连接，出水管(4)上设置控制闸阀；湿地净化处理池(10)的底部设置连通水管(5)，连通水管(5)贯穿下行池(2)和上行池(3)的底部，埋设在下行池(2)和上行池(3)下部的粗粒径层(6)内，连通水管(5)连通下行池(2)和上行池(3)；或者湿地净化处理池(10)整体呈立方箱体形，湿地净化处理池(10)内均匀充填填充基质层(14)，湿地净化处理池(10)的池壁高于填充基质层(14)的上表面，湿地净化处理池(10)的上端部处于地表以下，水体始终在地表下的湿地净化处理池(10)内运行；填充基质层(14)上部种植水陆两栖种植物(9)，种植物(9)的根系扎于填充基质层(14)内，填充基质层(14)固定种植物(9)的根系，填充基质层(14)为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8)；湿地净化处理池(10)一端的上部沿湿地净化处理池(10)的池壁设置布水管(11)，布水管(11)淹没在粗粒径层(6)内，布水管(11)与进水管(1)相连接，湿地净化处理池(10)另一端的下部沿湿地净化处理池(10)的池壁设置收水管(12)，收水管(12)淹没在粗粒径层(6)内，收水管(12)与出水管(4)相连接，粗粒径层(6)的填料的孔径大，渗透系数高，对水体的阻力小，保证湿地系统布水和收水的均匀性，同时防止污染物堵塞布水管和收水管；湿地净化处理池(10)一侧内壁堆置粗粒径层(6)，粗粒径层(6)截面积成直角梯形，粗粒径层(6)淹没湿地净化处理池(10)上部的布水管(11)，湿地净化处理池(10)另一侧内壁堆置粗粒径层(6)，粗粒径层(6)截面积成直角梯形，粗粒径层(6)淹没湿地净化处理池(10)下部的收水管(12)；堆置在湿地净化处理池(10)两侧内壁的粗粒径层(6)之间截面积呈梯形和倒梯形交错堆置高效去磷层(7)和中粒径层(8)，在湿地净化处理池(10)内至少堆置2组以上高效去磷层(7)和中粒径层(8)，高效去磷层(7)中含有丰富的铁离子和铝离子，促进污水中的磷形成絮凝沉淀，提高净化处理系统的除磷效果，中粒径层(8)比表面积大，对微生物附着提供良好的界面，形成微生物膜，由于中粒径层(8)的孔隙度大，水体停留时间长，延长了微生物膜的接解反应时间，去除COD和TN。2、根据权利要求1所述的多组份填料基质潜流湿地净化处理设备，其特征在于所述的湿地净化处理池(10)的截面积为矩形、梯形、圓形、半圓形、多边形、不规则多边形，至少采用1种以上；充填在湿地净化处理池(10)内的填充基质(14)为粗粒径层(6)、高效去磷层(7)和中粒径层(8),粗粒径层(6)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩，粒径大、表面较光滑、水流阻力小，粒径为40-60mm，至少采用1种以上，孔隙率为35-45%，渗透系数50-60cm/s，干容重1.6-1.8g/cm3，占总填料体积的5-20;中粒径层(8)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩，粒径中等、比表面积大、容易形成微生物膜，粒径为20-40mm，至少采用1种以上，孔隙率为45-55%，渗透系数20-40cm/s，干容重1.5-1.7g/cm3，占总填料体积的20-60;高效去磷层(7)为砾石、碎石、陶粒、火山玄武岩含有丰富的铁离子和铝离子，粒径中等，粒径为10-25mm，至少采用1种以上，孔隙率为40-50%,渗透系数5-15cm/s，干容重1.3-1.4g/cm3，占总填料体积的20-70;湿地净化处理池(10)的填充基质(14)上表层种植的种植物(9)为水陆两栖植物，水陆两栖植物采用水生植物中挺水植物，挺水植物为黄花秀尾、千屈菜、泽芽、香蒲、水葱、美人蕉，至少采用l种以上。专利摘要本实用新型是多组份填料基质潜流湿地净化处理设备。湿地净化处理池整体呈立方箱体形，中部设置分隔池壁分隔成下行池和上行池，池内均匀充填填充基质层，填充基质层为粗粒径层、高效去磷层和中粒径层，下行池和上行池交替填充，或者在湿地净化处理池两侧内壁的粗粒径层之间截面积呈梯形和倒梯形交错堆置，至少堆置2组以上，通过不同粒径渗滤材料的组合，池内的沿程渗透系数不同，形成波浪式的水流运行形态，污水水体在净化处理过程中反复经过厌氧和耗氧的过程。本实用新型设计科学，结构合理，投资省，工期短，见效快，水处理运行成本低，管理方便，潜流湿地净化处理池在地表以下，一年四季都能净化处理，不易产生臭味和蚊蝇，达到美化城市的目的。文档编号C02F3/30GK201031179SQ20072009501公开日2008年3月5日申请日期2007年1月19日优先权日2007年1月19日发明者刘学功,李金中,杨玉刚,浩江申请人:天津市水利科学研究所