复合垂直流型人工湿地污水处理系统和方法与流程

本发明涉及环保领域，尤其涉及复合垂直流型人工湿地污水处理系统和方法。

背景技术：

人工湿地(Constructed Wetland)是通过模拟自然湿地而人为设计和建造的具有可控性和工程化特点，以基质、植物及微生物协同通过物理、化学和生物作用进行污水处理的自然生态系统（汪宝贞，王琳．水污染治理新技术[M]．北京：科学出版社，2004．）。人工湿地利用基质、植物和微生物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用, 通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化, 同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环, 促进绿色植物生长并使其增产, 实现废水的资源化与无害化（籍国东，孙铁珩，李顺.人工湿地及其在工业废水处理中的应用[J].应用生态学报，2002，3（2）：224-228）。人工湿地污水处理系统具有出水水质较为稳定、对营养物质去除能力强、基建和运行费用低、技术含量低、维护管理方便、耐冲击负荷强、适于处理间歇排放的污水和具有美学价值等优点（张清.人工湿地的构建与应用[J].湿地科学，2011，9（4）：373-379）。近20多年来，中国利用人工湿地技术处理污水净化方面做出很多尝试，并取得良好的效果，近年来，国家提出生态城市、海绵城市和污水治理多项发展策略和政策法规，人工湿地污水治理技术将得到更为广泛的推广。

垂直流人工湿地主要用于处理氨氮含量高的污水，污水从湿地表面纵向流向填料床的底部，且体积负荷较小，对介质要求严格，建造费用高，水流容易堵塞（詹德吴, 吴振斌, 张晟, 等. 堵塞对复合垂直流湿地水力特征的影响[J]. 中国给水排水, 2003, 19(2): 1-4.）不利于推广使用。

技术实现要素：

发明的目的：为了提供一种效果更好的复合垂直流型人工湿地污水处理系统和方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

复合垂直流型人工湿地污水处理系统， 其特征在于，包含预处理污水池，所述预处理污水池一侧连接有水管，水管连接一个以上的垂直流人工湿地箱体，一个以上的垂直流人工湿地箱体呈现阶梯式分布，一个以上的垂直流人工湿地箱体上方包含插入其中的有孔供水管，一个以上的垂直流人工湿地箱体下方包含插入其中的有孔排水管，有孔供水管和有孔排水管在非插入垂直流人工湿地箱体的部分为无孔管，最下方的垂直流人工湿地箱体的边侧为净水层；垂直流人工湿地箱体上包含有湿生植物。

本发明进一步技术方案在于，所述垂直流人工湿地箱体包含防渗层的壳体，壳体从上往下分布为沙土层、细石粗砂层、细石层。

本发明进一步技术方案在于，所述预处理污水池内部包含篦子。

方案二：

复合垂直流型人工湿地污水处理方法， 其特征在于，采用如上任意所述的系统，污水首先进入预处理池，经过过滤篦子，将较大的杂物过滤并人工清除；污水通过水平布置的有孔管进入垂直流人工湿地，湿地下端设有水平布置的带孔污水排水管，将初级处理污水排入下一阶垂直流处理地段，如是延续，通过多阶的垂直流污水处理使得污水净化，最后排入净水池。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：（1）介质要求不高，降低建设成本。（2）通过分段复合处理，污水处理效果好。（3）污水处理的面积和体积增大，解决体积负荷小的问题。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1是本发明的人工湿地污水处理原理图；

图2是本发明的人工湿地填充结构图；

其中：1.预处理污水池；2.篦子；3.有孔供水管；4.有孔排水管；5.垂直流人工湿地；6.防渗层；7.净水层；8.湿生植物；9.沙土层；10.细石粗砂层；11.细石层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制：

复合垂直流型人工湿地污水处理系统， 其特征在于，包含预处理污水池，所述预处理污水池一侧连接有水管，水管连接一个以上的垂直流人工湿地箱体，一个以上的垂直流人工湿地箱体呈现阶梯式分布，一个以上的垂直流人工湿地箱体上方包含插入其中的有孔供水管，一个以上的垂直流人工湿地箱体下方包含插入其中的有孔排水管，有孔供水管和有孔排水管在非插入垂直流人工湿地箱体的部分为无孔管，最下方的垂直流人工湿地箱体的边侧为净水层；垂直流人工湿地箱体上包含有湿生植物。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：采用如上任意所述的系统，污水首先进入预处理池，经过过滤篦子，将较大的杂物过滤并人工清除；污水通过水平布置的有孔管进入垂直流人工湿地，湿地下端设有水平布置的带孔污水排水管，将初级处理污水排入下一阶垂直流处理地段，如是延续，通过多阶的垂直流污水处理使得污水净化，最后排入净水池。

所述垂直流人工湿地箱体包含防渗层的壳体，壳体从上往下分布为沙土层、细石粗砂层、细石层。

所述预处理污水池内部包含篦子。

污水首先进入预处理池，经过过滤篦子，将较大的杂物过滤并人工清除；污水通过水平布置的有孔管进入垂直流人工湿地，湿地下端设有水平布置的带孔污水排水管，将初级处理污水排入下一阶垂直流处理地段（作为下一阶的污水供水管），如是延续，通过多阶的垂直流污水处理使得污水净化，最后排入净水池。本专利能充分利用水的自流能够和水的重力势能。

由于有有孔管道的存在，水的分配和回流很均匀，能够尽量增大水和土壤的接触时间和接触面积。

垂直流人工湿地箱体内部的结构层包括湿地植物、沙土层、有孔供水管、细石粗砂层、细石层、有孔排水管。水流下渗过程中，经过植物吸收、微生物分解和过滤得到净化。本发明的有益效果是，（1）介质要求不高，降低建设成本。（2）通过分段复合处理，污水处理效果好。（3）污水处理的面积和体积增大，解决体积负荷小的问题。

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。

以上结构实现的技术效果实现清晰，如果不考虑附加的技术方案，本专利名称还可以是一种净化结构。图中未示出部分细节。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。