一种人工湿地系统的制作方法

本实用新型涉及人工湿地领域，具体地，涉及一种人工湿地系统。

背景技术：

人工湿地是通过人工方式在一定的长宽比的浅池中按一定级配的填料组成填料床，填料床的表面种植各种水生植物。受到污染的水在填料缝隙中流动或在床体表面流动，通过介质的过滤吸附、水生植物的生长吸收、介质表面的生物膜净化等多重作用，水体中的污染物质得以降解，从而达到水质净化的目的。人工湿地按污水在湿地床中流动的方式一般可分为表面流湿地、水平潜流湿地、垂直流湿地。

表面流湿地中的污水在填料表面漫流，水深一般在0.1～0.6m，大部分污染物的去除依靠植物根茎的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用来完成。表面流湿地的工程造价低、运行管理方便，但是在处理污水的过程中容易产生异味和孳生蚊蝇，占地面积巨大，并且处理效率较低，因此很难大规模推广施工。

潜流湿地中的污水填料表面下渗流，因此可以充分利用填料表面及植物根系上生物膜及其填料的吸附作用净化水质。由于水流在地表下流动，保温性好，因此处理效果受气候影响较小，卫生条件比较好，是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统。潜流湿地的缺点是工程投资较高，表层全部种植水生植物，没有大水面的景观，因此景观效果较差。

因此，开发一种处理效果好且具有较好景观效果的人工系统是非常必要的。

技术实现要素：

为了克服现有技术中人工湿地系统处理效率低和景观效果较差的缺陷，本实用新型提供了一种人工湿地系统，该系统占地面积小，处理效率高，景观效果佳。

具体地，本实用新型提供了一种人工湿地系统，该人工湿地系统包括凹坑、多个介质条带、布水单元和集水单元，所述多个介质条带设置在所述凹坑内，并且相互间隔排布，所述布水单元与所述凹坑连通，用于向所述凹坑内注入水；所述集水单元包括集水池和与该集水池连通的集水管道，所述集水管道设置于各个介质条带的底部，用于收集经过净化后的水。

优选地，多个介质条带相互平行排布。

优选地，各个所述介质条带的纵向截面为等腰梯形。

优选地，所述介质条带包括上下层叠的多个介质层，位于下方的介质层内的介质颗粒直径大于位于上方的介质层内的介质颗粒直径。

优选地，所述介质条带包括从上到下依次分布的第一介质层和第二介质层，所述第一介质层的介质颗粒直径为4-8mm，所述第一介质层的厚度为300-600mm；所述第二介质层的介质颗粒直径为16-64mm，所述第一介质层的厚度为400-800mm。

优选地，所述介质条带中的介质为碎石。

优选地，所述介质条带中的介质为石灰石、火山岩和白云石中的一种或多种。

优选地，所述布水单元包括布水管道，所述布水管道包括布水干管以及与布水干管连通的布水支管，所述布水支管上设置有多个布水孔。

优选地，所述集水管道包括集水干管以及与集水干管连通的集水支管，所述集水支管沿着所述介质条带的长度方向上布置在各个介质条带的底部，用于收集经所述介质条带净化后的水。

优选地，所述人工湿地生态系统还包括水泵，所述水泵的水入口通过管道与集水池连接，所述水泵的水出口与布水干管的入口连接；或所述水泵的水出口直接与外送单元连接。

采用本实用新型的技术方案，可以充分利用介质条带中介质的吸附作用以及系统中水生植物的微生物膜的综合降解作用，增强了水体的自净能力；此外，通过设置介质条带，并将其设置在水面下，条带和条带间隔均可以种植水生植物，能够极大提高空间利用率，形成的大面积水面可以形成较好的景观效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是人工湿地系统的结构的一种优选的实施方式；

图2是人工湿地系统中布水单元的结构示意图；

图3是人工湿地系统中集水单元的结构示意图。

附图标记说明

1介质条带 2进水口

3水生植物 4第一介质层

5第二介质层 6布水干管

7布水支管 8集水干管

9集水支管 10集水池

11水泵

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本实用新型提供了一种人工湿地系统，其中，该人工湿地系统包括凹坑、多个介质条带1、布水单元和集水单元，所述多个介质条带1设置在所述凹坑内，并且相互间隔排布，所述布水单元与所述凹坑连通，用于向所述凹坑内注入水；所述集水单元包括集水池10和与该集水池连通的集水管道，所述集水管道设置于各个介质条带1的底部，用于收集经过净化后的水。

在本实用新型中，所述凹坑指的是人工湿地系统的池体，作为人工湿地系统的边界。所述池体的几何尺寸没有特别的限定，可以为本领域的常规选择，通常可以根据流量、进水和出水的生化需氧量以及生化需氧量负荷进行计算。所述池体通常还需要做防渗设计，防止对地下水产生污染。通常采用水泥砂浆、混凝土、塑料薄膜、黏土等进行防渗处理，具体可以为本领域的常规选择。

根据本实用新型的一种优选实施方式，多个介质条带1相互平行排布。各个所述介质条带1的纵向截面优选为等腰梯形。所述介质条带1的尺寸没有特别的限定，例如，所述等腰梯形的下底边宽度可以为2-5m，上底边宽度可以为0.5-4m。相邻的两个介质条带的底边间距可以为2-5m。

在本实用新型中，所述介质条带1包括上下层叠的多个介质层，位于下方的介质层内的介质颗粒直径大于位于上方的介质层内的介质颗粒直径。所述介质层的边界与介质条带的边界可以平行或不平行，优选为平行。

根据一种优选的实施方式，所述介质条带1包括从上到下依次分布的第一介质层4和第二介质层5，所述第一介质层4的介质颗粒直径可以为4-8mm，所述第一介质层4的厚度可以为300-600mm；所述第二介质层5的介质颗粒直径可以为16-64mm，所述第二介质层5的厚度可以为400-800mm。

在本实用新型中，所述介质条带1中的介质没有特别的限定，可以为本领域的常规选择，例如可以为各种碎石，只要符合上述颗粒直径的要求即可。具体地，所述介质可以为石灰石、火山岩和白云石中的一种或多种。所述介质的尺寸可以根据不同介质层的需要进行选择。

在本实用新型中，所述布水单元一方面可以用于向所述凹坑内注入水，另一方面也可以用于提高布水均匀性。所述布水单元可以包括进水口2，用于需要净化的水进入人工湿地系统的入口。所述进水口2可以设置在所述凹坑的内壁上，具体位置没有特别的限定，只要能够将水注入凹坑中即可。所述布水单元还可以包括布水管道，所述布水管道包括布水干管6以及与布水干管连通的布水支管7，所述布水支管7上设置有多个布水孔，用于保证循环水能够比较均匀的散布到水中。所部布水干管上可以不设置布水孔。所述进水口2可以与布水干管6连通，用于更均匀地将需要处理的水分布至所述系统中。所述进水口2也可以不与布水干管6连通，直接将水注入所述系统中。

在本实用新型中，所述集水管道包括集水干管8以及与集水干管连通的集水支管9，所述集水支管9沿着所述介质条带1的长度方向上设置在各个介质条带的底部，用于收集经所述介质条带1净化后的水。所述集水管道位于各个介质条带1的底部指的是以集水管道的平面计，集水管道的平面位于介质条带1的底部。所述集水干管8与集水池10连接。

在本实用新型中，所述集水支管9上可以设置有集水孔，作为净化后的水进入集水支管中的入口。

在本实用新型中，所述人工湿地系统还可以包括水泵11，用于封闭水体的水循环。所述水泵11的水入口通过管道与集水池10连接，所述水泵11的水出口与布水干管的入口连接，或所述水泵11的水出口直接与外送单元连接。

在本实用新型中，如果人工湿地系统是单纯的水质净化型的湿地，可以不设置布水管道，通过水泵11直接将集水池中的水外送。如果需要循环净化，则通过水泵11将集水池10中的水通过布水管道重新分布到系统中进行再次净化。

在本实用新型中，所述人工湿地系统可以选择一种或多种水生植物进行栽种。所述植物可以种植在介质条带1和各个介质条带1之间的间隙中。所述水生植物可以为沉水植物、浮水植物和挺水植物中的一种或多种。所述沉水植物、浮水植物和挺水植物均可以为本领域的常规选择。例如，所述沉水植物可以为芦苇、蒲草、荸荠、莲、水芹、茭白、香蒲、千屈菜、菖蒲、水麦冬、风车草和灯芯草中的一种或多种，所述浮水植物可以为凤眼莲、浮萍和睡莲中的一种或多种，所述沉水植物可以为伊乐藻、茨藻、金鱼藻和黑藻中的一种或多种。所述沉水植物通常种植于水深大于1m的区域中，所述挺水植物通常种植于水深0.5-1m的区域中。

为了更好的发挥人工湿地系统的净化作用，防止介质堵塞以及处理能力不足造成系统稳定性差，所述人工湿地系统之前优选设置有预处理单元，所述预处理单元可以将BOD5(五日生化需氧量)、SS(悬浮物)、营养盐、原生动物、金属离子和其它物质处理达到二级和高级处理水平。预处理的目的主要是减少污水中的悬浮物，防止湿地填料堵塞，确保人工湿地系统的稳定性，增加湿地处理寿命和处理能力。预处理的设施可以包括格栅、沉砂池、沉淀池、稳定塘中的一种或多种，具体可以为本领域的常规选择。

以下根据图1-3描述本实用新型的一种具体的实施方式。

如图1-3所示，所述人工湿地系统包括凹坑、多个介质条带1、布水单元(图2)和集水单元(图3)。所述介质条带1设置在所述凹坑内，并且相互间隔平行排布。所述布水单元包括进水口2和布水管道，所述进水口2与所述凹坑连通，用于向所述凹坑内注入水。所述介质条带1的纵向截面为等腰梯形，上底边长度为2m，下底边长度为3m，相邻两个介质条带的下底边之间的间距为2m。所述介质条带1包括上下层叠的第一介质层4和第二介质层5。其中，第一介质层4中的介质为石灰石，介质颗粒直径为4-8mm，第一介质层4的厚度为400mm。所述第二介质层5的介质为石灰石，介质颗粒直径为16-64mm，第二介质层4的厚度为600mm。所述介质条带1上和介质条带1之间的区域均种植有水生植物3。

所述布水管道包括布水干管6以及与布水干管6连通的布水支管7，所述布水支管7上设置有多个布水孔。所述集水单元包括集水干管8以及与集水干管连通的集水支管9，所述集水支管9沿着所述介质条带1的长度方向上布置在各个介质条带的底部，用于收集经所述介质条带1净化后的水。所述集水干管8与集水池10连接。集水池10通过管道与所述水泵11的水入口连接。水泵11可以将集水池中的水输送至布水管道进行分布至系统中。如果集水池10中的水满足要求不需要再度进行净化，可以直接外送而不需要返回至系统中。

经过预处理的水通过进水口2进入人工湿地系统中，经过介质条带1以及水生植物3的净化后由集水支管9收集并汇集至集水干管8中，进而输送至集水池10中。如果集水池中的水满足标准可以直接通过水泵11外送。如果需要进一步净化，则通过水泵11将集水池10中的水输送至布水干管6中，进而输送至布水支管7中，通过布水支管7上的布水孔分散至人工湿地系统中进行进一步处理。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。