本发明涉及水质净化系统技术领域，具体为一种人工湿地水质净化系统。
背景技术：
通常的污水处理方法技术要求高，管理复杂，运行费用、能耗高，而人工湿地系统具有建造成本较低，运行、管理费用低，能耗低，操作简单等优点，人工湿地系统可以处理被污染的地表水或市政污水，经过处理后出水水质可以达到地面水水质标准，可应用于饮用水源或景观用水的湖泊、水库或河流中，因此特别适合处理饮用水源或景观用水区附近的污水，或者为这些水体提供清洁的水量补充。
但是目前市场上的水质净化系统，没有建有一系列水平高差由高到低的植物池，池内没有特殊的填料，在填料上种植特定的湿地植物，当污水在重力作用下依次通过阶梯式植物池，污染物质和营养被植物系统不易吸收或分解，使水质得到净化，污水中的有机物在特殊土壤中不易被吸附、凝集并在土壤中微生物的作用下得到降解，同时不易被污水中的氮、磷、钾等作为植物生长所需的营养物质被湿地植物根系吸收利用，经过土壤和土壤中的微生物的吸附降解作用，以及填料的渗滤作用和植物的吸收作用，最终无法使进入湿地系统的污水得到有效净化。
技术实现要素：
本发明提供一种人工湿地水质净化系统，可以有效解决上述背景技术中提出没有建有一系列水平高差由高到低的植物池，池内没有特殊的填料，在填料上种植特定的湿地植物，当污水在重力作用下依次通过阶梯式植物池，污染物质和营养被植物系统不易吸收或分解，使水质得到净化，污水中的有机物在特殊土壤中不易被吸附、凝集并在土壤中微生物的作用下得到降解，同时不易被污水中的氮、磷、钾等作为植物生长所需的营养物质被湿地植物根系吸收利用，经过土壤和土壤中的微生物的吸附降解作用，以及填料的渗滤作用和植物的吸收作用，最终无法使进入湿地系统的污水得到有效净化的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种人工湿地水质净化系统，包括收集和预处理系统、配水和集水系统、植物池和沉淀系统，所述收集和预处理系统由污水集水管网、污水集水池、格栅和沉淀池等组成，所述配水和集水系统由配水井、配水槽、配水管网、布水管、集水管和集水池组成，所述植物池根据出水水质要求，可设计一级或多级植物池，污水经过滤池多次正向逆向反复过滤。
根据上述技术方案，所述沉淀系统包括：
(1)污水经配水槽流进配水管，再经布水管上的布水孔流经植物池，流经湿地的水量同布水管数量以及布水孔的间隙和大小有关，一般流出布水孔的水流流速为012m/s≤v≤016m/s，流速过低会导致污染物沉淀以及管孔堵塞；
(2)湿地系统的主要设计参数，设计进水水质:bod≤200mg/l，ss≤120mg/l；bod表面负荷:na≤10g/(m2・d)，水力负荷:nw≤70l/(m3・d)；
(3)湿地系统的主要构筑物，配水池及植物池采用钢筋混凝土；配水管、布水管、集水管一般采用pvc-u管，滤料采用一定配比的砂、砾石；特殊土壤选用一定材料，经一定配比制成的微生物载体；湿地植物选用适合当地生长又具有一定景观效果的水生植物。
根据上述技术方案，所述该系统具备以下原则：
（1）根据进水水源的污染程度和固体悬浮物的含量来确定污水在沉淀池的停留时间，预处理设施主要包括:污水集水池、提升设备、格栅和沉淀池；
(2)植物池内特殊土壤渗流系数应满足k>1×10-7m/s；
(3)植物池底部和四周宜采用隔水材料制成的不透水层，以便于净化后的水回收利用；
（4）为保证每支配水支管进水流量的均匀性，宜在植物池前设置一级或二级配水槽，再通过配水管网到达布水管，布水管间距不超过2m，每支布水管长不超过6m；
(5)为保证系统的运行稳定性，防止堵塞，调节配水量，每支配水管前装设阀门，集水管上装设反冲洗装置，进行气洗或气水反冲洗；
(6)配水槽上设置溢流管和排空管，以便水位过高时有组织地回流到集水池中。
根据上述技术方案，所述该系统具备以下特点：
(1)处理规模根据需要可大可小，污水水源可就地收集，就地处理和就地利用；
(2)取材方便，便于施工，处理构筑物、处理设备少；
(3)由于植物池内种植的是湿地植物，如果选择合适的植物品种可以美化环境，改善地面景观；
(4)运行管理方便，只需要工人进行简单的操作和维护管理，与相同规模的传统工艺比，人员可减少80%以上；
(5)由于人工湿地工艺无需曝气、投加药剂和回流污泥，也没有剩余污泥产生，因而可大大节省运行费用，通常只消耗少量电能，用于提高进水水位，处理费用一般不会超过0105元/m3；
(6)处理效果好，出水水质可以因植物池内填料的不同达到《地面水环境质量标准》(gb3838-88)ⅱ类至ⅴ类标准，处理后的水可用作饮用水水源和景观用水的湖泊、水库或河流中，亦可用作冲厕、洗车、灌溉、绿化及工业回用等；
（7）人工湿地系统水质净化技术是一种生态工程方法，该技术简便易行，工艺先进，运行可靠，操作简单，运行管理费用低廉，并不产生剩余污泥；
(8)因植物生长的环境温度不宜低于5℃，因而该技术适合于热带和亚热带区域的水质净化。
与现有技术相比，本发明的有益效果：人工湿地系统是一种生态系统，系统建有一系列水平高差由高到低的植物池，池内填有特殊的填料，在填料上种植特定的湿地植物，当污水在重力作用下依次通过阶梯式植物池，污染物质和营养被植物系统吸收或分解，使水质得到净化，特殊填料是由两部分组成，网状隔膜下是用不同级配的砾石滤料，网状隔膜上部是特殊土壤，是采用一定材料配比制成的生物载体，既适宜湿地植物的生长，又有一定的孔隙，污水中的有机物在特殊土壤中被吸附、凝集并在土壤中微生物的作用下得到降解，同时污水中的氮、磷、钾等作为植物生长所需的营养物质被湿地植物根系吸收利用，经过土壤和土壤中的微生物的吸附降解作用，以及填料的渗滤作用和植物的吸收作用，最终使进入湿地系统的污水得到有效净化。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1所示，本发明提水质净化系统技术方案，一种人工湿地水质净化系统，包括收集和预处理系统、配水和集水系统、植物池和沉淀系统，收集和预处理系统由污水集水管网、污水集水池、格栅和沉淀池等组成，配水和集水系统由配水井、配水槽、配水管网、布水管、集水管和集水池组成，植物池根据出水水质要求，可设计一级或多级植物池，污水经过滤池多次正向逆向反复过滤。
根据上述技术方案，沉淀系统包括：
(1)污水经配水槽流进配水管，再经布水管上的布水孔流经植物池，流经湿地的水量同布水管数量以及布水孔的间隙和大小有关，一般流出布水孔的水流流速为012m/s≤v≤016m/s，流速过低会导致污染物沉淀以及管孔堵塞；
(2)湿地系统的主要设计参数，设计进水水质:bod≤200mg/l，ss≤120mg/l；bod表面负荷:na≤10g/(m2・d)，水力负荷:nw≤70l/(m3・d)；
(3)湿地系统的主要构筑物，配水池及植物池采用钢筋混凝土；配水管、布水管、集水管一般采用pvc-u管，滤料采用一定配比的砂、砾石；特殊土壤选用一定材料，经一定配比制成的微生物载体；湿地植物选用适合当地生长又具有一定景观效果的水生植物。
根据上述技术方案，该系统具备以下原则：
（1）根据进水水源的污染程度和固体悬浮物的含量来确定污水在沉淀池的停留时间，预处理设施主要包括:污水集水池、提升设备、格栅和沉淀池；
(2)植物池内特殊土壤渗流系数应满足k>1×10-7m/s；
(3)植物池底部和四周宜采用隔水材料制成的不透水层，以便于净化后的水回收利用；
（4）为保证每支配水支管进水流量的均匀性，宜在植物池前设置一级或二级配水槽，再通过配水管网到达布水管，布水管间距不超过2m，每支布水管长不超过6m；
(5)为保证系统的运行稳定性，防止堵塞，调节配水量，每支配水管前装设阀门，集水管上装设反冲洗装置，进行气洗或气水反冲洗；
(6)配水槽上设置溢流管和排空管，以便水位过高时有组织地回流到集水池中。
根据上述技术方案，该系统具备以下特点：
(1)处理规模根据需要可大可小，污水水源可就地收集，就地处理和就地利用；
(2)取材方便，便于施工，处理构筑物、处理设备少；
(3)由于植物池内种植的是湿地植物，如果选择合适的植物品种可以美化环境，改善地面景观；
(4)运行管理方便，只需要工人进行简单的操作和维护管理，与相同规模的传统工艺比，人员可减少80%以上；
(5)由于人工湿地工艺无需曝气、投加药剂和回流污泥，也没有剩余污泥产生，因而可大大节省运行费用，通常只消耗少量电能，用于提高进水水位，处理费用一般不会超过0105元/m3；
(6)处理效果好，出水水质可以因植物池内填料的不同达到《地面水环境质量标准》(gb3838-88)ⅱ类至ⅴ类标准，处理后的水可用作饮用水水源和景观用水的湖泊、水库或河流中，亦可用作冲厕、洗车、灌溉、绿化及工业回用等；
（7）人工湿地系统水质净化技术是一种生态工程方法，该技术简便易行，工艺先进，运行可靠，操作简单，运行管理费用低廉，并不产生剩余污泥；
(8)因植物生长的环境温度不宜低于5℃，因而该技术适合于热带和亚热带区域的水质净化。
基于上述，本发明的优点在于：人工湿地系统是一种生态系统，系统建有一系列水平高差由高到低的植物池，池内填有特殊的填料，在填料上种植特定的湿地植物，当污水在重力作用下依次通过阶梯式植物池，污染物质和营养被植物系统吸收或分解，使水质得到净化，特殊填料是由两部分组成，网状隔膜下是用不同级配的砾石滤料，网状隔膜上部是特殊土壤，是采用一定材料配比制成的生物载体，既适宜湿地植物的生长，又有一定的孔隙，污水中的有机物在特殊土壤中被吸附、凝集并在土壤中微生物的作用下得到降解，同时污水中的氮、磷、钾等作为植物生长所需的营养物质被湿地植物根系吸收利用，经过土壤和土壤中的微生物的吸附降解作用，以及填料的渗滤作用和植物的吸收作用，最终使进入湿地系统的污水得到有效净化。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。