人工湿地系统及其维护方法与流程

本发明涉及湿地系统，特别涉及人工湿地系统及其维护方法。
背景技术：
：人工湿地系统是上世纪七十年代发展起来的污水处理新技术之一，人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法，其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，通过湿/水生植物、人工介质和微生物的物理、化学、生物三重协同作用，水中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。实践证明，人工湿地系统处理后的出水水质可以达到地面水水质标准，因此也作为一种深度处理的方法，而被广泛用于城镇、农村的污水处理及低污染地表水体的水质改善与提升中。人工湿地系统可分为表面流与潜流式两类，潜流人工湿地系统是指污水在湿地系统内部流动处理的一种方式，因其具有高处理能力、保温性能好、处理效果受气候影响小、卫生条件较好等优点，而成为目前研究和应用较多的人工湿地处理系统。传统的潜流人工湿地运行1-2年后都会出现介质严重堵塞，使系统降低或丧失水质净化功能，需将介质全部掏出清洗，严重影响了系统的正常运行，也增加了系统的运行成本。技术实现要素：为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种高效持续运行、适应性强、应用前景好的人工湿地系统。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种人工湿地系统，所述人工湿地系统包括：池子，所述池子上部开口，侧部和底部与外界隔离；配水管，所述配水管的至少部分设置在所述池子内的底部，所述配水管的延伸到所述池子外的一端为进水端，另一端安装堵头，排水孔设置在所述池子内的配水管上；细陶粒层、粗陶粒层、石灰石碎石层及透水砖自上而下地铺在所述池子内；湿生植物，所述湿生植物种植在所述池子内；PLC控制系统设置在管理房内，控制点由进水变频泵、配水电动阀、进水水质参数探头、出水水质探头、流量计组成。本发明的目的还在于提供了上述人工湿地系统的维护方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：上述人工湿地系统的维护方法，所述维护方法为：在配水管堵塞时，打开堵头，利用配水管两端的压差冲出配水管内的堵塞物；在细陶粒层、粗陶粒层或石灰石碎石层堵塞时，堵头堵住所述配水管的另一端，利用压力水泵增大配水管内水压，从配水孔排出的水清理细陶粒层、粗陶粒层或石灰石碎石层内的堵塞物。与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：人工湿地构造方面充分考虑管道与填料层(包括细陶粒层、粗陶粒层和石灰石碎石层)防堵设计，应用不同模式下避免人工湿地系统出现堵塞问题，全部湿地系统长久持续高效运行；人工湿地系统挂膜快，适应性强，能高效的去除有机污染物、氮、磷等营养物质；可缓冲对水力和污染负荷的冲击，减低季节变化对系统的影响；所选填料密度小，能漂浮，对基础的要求也相对较低；人工湿地系统由PLC控制系统调控，对污水的水力停留时间及污染物降解能力高效管控；易于维护管理，利于生态恢复，在农村生活污水、城市生活污水或低污染河流、湖泊处理或治理中有较好推广和应用前景。附图说明参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：图1是根据本发明实施例的人工湿地系统的结构简图；图2是根据本发明实施例的配水管布置简图；图3是根据本发明实施例的人工湿地系统的纵向截面示意图；图4是根据本发明实施例的自动控制系统示意图。具体实施方式图1-4和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1：图1示意性地给出了本发明实施例的人工湿地系统的结构简图，如图1所示，所述人工湿地系统包括：配水池2，所述配水池上设有进水管3，配水管4的进水端设置在所述配水池内，所述进水端离配水池内液面的距离为50-60cm；所述配水池的与池子相邻的侧部与池子共用，配水池的底部和池子的西部连为一体；盖板1安装在所述配水池的顶部；池子，所述池子上部开口，侧部和底部与外界隔离；配水管4，如图2所示，所述配水管的部分地设置在所述池子内的底部，所述配水管的延伸到所述池子外的一端为进水端，各进水端设置电动阀门，另一端延伸到池子外的集水池内，并安装堵头10-b，排水孔设置在所述池子内的配水管上；所述配水管至少为2个，池子内相邻配水管的间距为45-55cm；所述池子内的配水管上每间隔10-20cm有1个2-5mm的小孔10-a，从而做到均匀出水；如图3所示，细陶粒层6、粗陶粒层7、石灰石碎石层8及透水砖9自上而下地铺在所述池子内；所述细陶粒层厚度为15-20cm，陶粒粒径为3-5mm；所述粗陶粒层厚度为20-30cm，陶粒粒径为5-20mm，所述细陶粒层和粗陶粒层的填充率均在80-90％；所述石灰石碎石层厚度为10-15cm，粒径为5-20mm，填充率为90-100％；透水砖墙9均匀布置在配水管的上方及双侧面周边，透水砖规格为100mm×200mm×50mm，用于防止悬浮颗粒物等杂志进入穿孔内，堵塞配水管，此外可以提高配水管的抗压强度，避免配水管受挤压而变形断裂，影响系统处理效率；刚性隔离网，所述隔离网14分别设置在细陶粒层、粗陶粒层、石灰石碎石层及透水砖的相邻层之间；湿生植物5，所述湿生植物种植在所述池子内，如水葱、野茭、山姜、藨草、香蒲、菖蒲等原生于沼泽、腐殖层、草炭湿地、湖泊水面的植物；集水池12，所述集水池的与池子相邻的侧部与池子共用，该侧部的高度低于池子与配水池共用的侧部、池子和集水池以及配水池其他侧部的高度，集水池的底部和池子的西部连为一体；所述另一端延伸到池子外的集水池内；排水管13设置在所述集水池上；溢流堰板11，所述溢流堰板设置在所述池子内，使得当池子内的水位高于溢流堰板后流入集水池内。如图4，人工湿地系统15由PLC控制系统16管控，位于管理房内，便于整个人工湿地系统的显示与操作，控制点分别有进水变频泵17、流量计18、配水电动阀19、进水水质探头20和出水水质探头21组成。进水变频泵17和流量计18安装在进水管上，配水电动阀19安装在配水池内配水管的一端，进水水质探头20安装在配水池内，出水水质探头21安装在溢流堰板外。本发明实施例的上述的人工湿地系统的维护方法，所述维护方法为：在配水管堵塞时，打开堵头，利用配水管两端的压差冲出配水管内的堵塞物；在细陶粒层、粗陶粒层或石灰石碎石层堵塞时，堵头堵住所述配水管的另一端，利用压力水泵增大配水管内水压，从配水孔排出的水清理细陶粒层、粗陶粒层或石灰石碎石层内的堵塞物，所述细陶粒层、粗陶粒层或石灰石碎石层内的堵塞物越过溢流堰板进入集水池内；在人工湿地系统构建初期，通过冲洗模式分层注入复合硝化细菌、真菌、放线菌、聚磷菌等菌剂后再对中上层间歇性曝气，促使填料快速挂膜，实现系统快速到达稳定；在人工湿地系统正常运行期，通过PLC控制系统实现自动化管控，利用水质指标的在线监测，实时反馈人工湿地系统污染物降解能力，并通过与变频进水泵、电动阀门和流量计联动，控制污水进水量，调控污水水力停留时间，实现人工湿地高效处理能力。实施例2：根据本发明实施例1的人工湿地系统的应用例。贵州贵安新区某镇安置点中水塘项目建设工程，设计处理规模为2000m3/d，建设投资570万元，总共占地面积约为18400㎡，其中垂直流人工湿地占地面积为4000㎡，池高为2.0m，停留时间约为1.44d。主要出水水质标准达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002IV类标准，至今未发生过堵塞现象。进水为污水处理厂的处理达标尾水，《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准(GB18918-2002)，出水中总氮、总磷、CODcr与BOD含量低于地表水IV类标准，具体各指标数值如下表1所示。表1处理系统进出水的水质指标(单位：mg/L)主要指标CODcrBOD5TNTP备注进水数值5010151.0一级A出水数值2030.60.15实测均值出水标准3061.50.3IV类当前第1页1 2 3