一种处理污水的人工湿地系统及其处理污水的方法与流程

本发明涉及一种处理污水的装置，特别涉及一种处理污水的人工湿地系统及其处理污水的方法。

背景技术：

人工湿地技术起源于欧洲，早期的人工湿地由砂滤床和植物结合而产生的。由于植物根部和砂滤床的结合对污水处理效果很好，因此也叫做根区法，后来逐渐发展成为现在成熟的人工湿地，包括表流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地，人工湿地不仅早在欧美大规模建设，近年来在中国也有广泛的应用。人工湿地是一种与沼泽地类似的由人工建造和控制的综合生态系统，污水流经人工湿地时，依靠植物、土壤及微生物的处理得以净化。其原理为利用土壤、栽培的水生植物和填料上附着的微生物所构成的生态系统吸收和分解污水中的有机碳污染物和含有氮、磷的营养型污染物。它具有处理效果好、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低等特点，被广泛应用于农业点源和面源污染以及水体富营养化问题处理，保护生态环境。

人工湿地的污水中的有机物、氮磷等其他有害物质主要通过滤料和种植的植物的吸附作用去除；但目前使用的滤料和植物微生物含量较少，对除色和脱磷的效果有限。

技术实现要素：

本发明在于提供一种除色和脱磷的效果好的处理污水的人工湿地系统。

本发明是这样实现的：一种处理污水的人工湿地系统，至少包括一个过滤单元，所述的过滤单元由折流墙和过滤层组合而成，折流墙设置在过滤层的上方；相邻折流墙的对角位置设有高度差的过水孔，使得靠近进水口方向的过水孔高于远离进水口方向的过水孔；过滤层从下往上分别为稳定层、渗水层、吸附层和植被层，所述的稳定层包括混凝土，所述的渗水层包括碎石，所述的吸附层包括煤渣和贝壳。

相邻折流墙的对角位置设有过水孔，这样做的目的是为了使得污水在过滤单元内形成折流(污水在相邻两过滤单元内的流向相反)，可延长污水在过滤单元的滞留时间，利于植被层对氮磷等物质的吸附，利于吸附层对有机物的分解，进而提高污水处理效果。

本发明的污水是在“水平方向折流”，这样的折流方式相较于“竖直方向的折流”有如下优点：(1)污水处理效率高，水平方向折流的阻力比竖直方向折流的阻力要小，过滤速度快；(2)便于对人工湿地系统的清理，水平方向折流，污水在每个过滤单元的渗透方式都是从上层到下层，这样的过滤方式，使得较大的、难以清理的污水杂质都停留在上层，而杂质很难渗透到下层，清理的时候只要清理上面的过滤层；而竖直方向折流，污水在每个过滤单元的渗透方式时而从上层到下层，时而从下层到上层，这样的过滤方式，使得杂质会渗透到下层，清理的时候需要清理所有的过滤层。

进一步地，相邻的两过水孔的高度差为2cm至4cm。

靠近进水口方向的过水孔(根据水流的流经路程计算，为距离进水口路程短的过水孔)高于远离进水口方向的过水孔(根据水流的流经路程计算，为距离进水口路程长的过水孔)，使得本发明相邻的两过水孔有高度差，实现落差流，可以加速污水在湿地系统的流速，提高污水处理效率。

进一步地，还包括防护棚，防护棚设置在植被层上方，用于防护风雨。

防护棚的设计，是为了防护植被层的植物，便于植物的生长繁殖，提高植被层的吸附能力。

进一步地，所述的混凝土为C25混凝土，厚度为6cm至10cm。

混凝土作为稳定层，便于清理、更换吸附材料，且防止污水渗透进入土壤，引起二次污染。

进一步地，所述的碎石为页岩、砾石或卵石的一种或多种。

因碎石间具有较大的间隙，作为渗水层便于污水在底部流动、过滤。

进一步地，渗水层的厚度为40cm至60cm。

进一步地，煤渣与贝壳的体积比为1:0.8至1:1.3。

煤渣与贝壳作为吸附层，煤渣与贝壳具有多孔的特性，能吸附污水中的色素和刺激性气味气体等杂质，贝壳上还可以附着微生物，贝壳上的微生物会分解利用水中的有机物。

本发明中煤渣与贝壳不需破碎，可以省去破碎工艺，降低湿地系统的成本。

因为贝壳在使用一段时间后会破碎，煤渣相对贝壳较硬，用一定比例的煤渣和贝壳作为吸附层，还可以提高吸附层的稳定性，延长湿地系统的使用周期。

进一步地，吸附层的厚度为40cm至60cm。

进一步地，所述的植被层为巨菌草、象草、茳芏、美人蕉的一种或多种。

植被层上种植植物，可以利用植被层的根系对污水中的磷和其它杂质的吸附，提高湿地系统对污水的处理能力。

狼尾草属巨菌草对污水中色素物质和磷的利用、吸附能力极强；在植被层种植巨菌草，可以显著提高人工湿地整体的污水处理能力；达到除色脱磷的目的。

一种处理污水的方法，将污水流经上述任一所述的处理污水的人工湿地系统。

将污水流经上述处理污水的人工湿地系统，就可以实现对污水的过滤处理。

本发明具有如下优点：提供的处理污水的人工湿地系统除色和脱磷效果好，污水处理效率高，便于对人工湿地系统的清理。

附图说明

图1为处理污水的人工湿地系统横截面示意图；

图2为处理污水的人工湿地系统俯视图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施例1

请参阅图1、图2。图1为处理污水的人工湿地系统横截面示意图；图2为处理污水的人工湿地系统俯视图。

一种处理污水的人工湿地系统，包括六个过滤单元10，所述的过滤单元10由折流墙6、过滤层9、防护棚5组合而成；折流墙6设置在过滤层9的上方；相邻折流墙6的对角位置设有高度差的过水孔61，使得靠近进水口方向的过水孔61高于远离进水口方向的过水孔61；过滤层9从下往上分别为稳定层1、渗水层2、吸附层3和植被层4；

稳定层1：8cm厚C25混凝土；

渗水层2：50cm厚砾石垫层；

吸附层3：50cm厚煤渣:贝壳＝1:1垫层；

植被层4：铺15cm厚土壤种植狼尾草属巨菌草41；

防护棚5：搭建阳光棚，防护棚设置在植被层上方。

将污水经进水口7流向第一个过滤单元10，经过水孔61折流到第二个过滤单元10，污水在第一个过滤单元10的流向为从下往上(如图2所示)，污水在第二个过滤单元10的流向为从上往下(如图2所示)；经过水孔61折流到第三个过滤单元10，污水在第二个过滤单元10的流向为从上往下(如图2所示)，污水在第三个过滤单元10的流向为从下往上(如图2所示)；经过水孔61折流到第四个过滤单元10，污水在第三个过滤单元10的流向为从下往上(如图2所示)(如图2所示)，污水在第四个过滤单元10的流向为从上往下(如图2所示)；经过水孔61折流到第五个过滤单元10，污水在第四个过滤单元10的流向为从上往下(如图2所示)，污水在第五个过滤单元10的流向为从下往上(如图2所示)；经过水孔61折流到第六个过滤单元10，污水在第五个过滤单元10的流向为从下往上(如图2所示)，污水在第六个过滤单元10的流向为从上往下(如图2所示)，而后经出水口8流出，污水在各个过滤单元10的液面42(如图1所示)，完成对污水的过滤；相邻两过滤单元的污水流向相反，整个人工湿地系统中污水在水平方向形成折流。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。