一种用于雨水处理的人工微型湿地的制作方法

本实用新型涉及雨水、污水处理技术领域，特别涉及一种用于雨水处理的人工微型湿地。

背景技术：

人工湿地的研究起源于20世纪70年代，是在研究湿地的基础上衍生出来的。人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地由于具有投资低、耗能少、缓冲容量大、工艺简单等特点，已被广泛用于生活污水、暴雨径流、农村面源污染及湖泊污染防治。

垂直流人工系统由于水位较深，产生压强大，故对于人工湿地池的防渗技术提出较高要求。目前，公告号为cn103288215b的中国发明专利公开了一种防渗人工湿地系统，包括底部和四周均设置有防渗层的人工湿地池，所述人工湿地池由上至下依次设置栽植有湿地植物并用于对污水进行初次净化的种植层、用于对污水进行二次净化的砾石层、用于对污水进行再次净化的复合填料层以及排水管，所述防渗层由如下质量份的物质制成：水溶性二氧化硅，0.06～0.07份；甲基硅酸钾，0.08～0.1份；硅酸钾，0.4～0.5份；河沙，260份～1800份以及水，70～220份。上述技术方案利用水溶性二氧化硅、甲基硅酸钾、硅酸钾、河沙以及水制成的防渗层极大提高了防渗层耐老化、耐高低温性能，从而提高防渗能力；但存在以下缺陷：当人工湿地池遭遇长时间降雨天气时，防渗性能的优异造成大量雨水积聚在湿地内难以排出，影响了湿地各层结构的运行，容易破坏湿地已有的生态环境。为此，亟需一种用于雨水处理的人工微型湿地，能自动地进行雨水回收，避免雨水过多对湿地的生态系统造成破坏。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种用于雨水处理的人工微型湿地，能自动地进行雨水回收，避免雨水过多对湿地的生态系统造成破坏。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于雨水处理的人工微型湿地，包括基坑，所述基坑内由下至上依次填充有碎石层、种植层和浅水层，所述基坑底部连通有地下室，所述基坑与地下室上设有回收组件，所述回收组件包括顶部外露在浅水层表面的回收管，所述回收管底部连通有放置在地下室内的回收箱。

通过采用上述技术方案，当降雨过多时，浅水层的水位上涨，此时高于回收管顶部开口的雨水均流入回收管中并进入回收箱内储存，本方案利用回收管和回收箱实现了过量雨水的处理，避免过量雨水对湿地的生态系统造成破坏。

本实用新型进一步设置为，所述回收箱周边放置有水泵，所述水泵上连通有与所述回收箱连通的抽水管以及用于将水分输送至浅水层的输水管，输送输水管顶部位于所述回收管顶部内。

通过采用上述技术方案，利用水泵将回收箱内的水分抽送至回收管顶部，水分在水泵作用下从回收管顶部喷出，水分回到浅水层以调节浅水层的水位，避免浅水层水位过低影响种植层的植物生长。

本实用新型进一步设置为，所述回收管和所述输水管顶部均固定有铁丝网。

通过采用上述技术方案，利用铁丝网阻止浅水层表面的漂浮物和悬浮的杂质进入回收管和输水管，减小了回收管和输水管堵塞的可能性，从而达到过滤和保护的效果，确保回收组件的正常运行。

本实用新型进一步设置为，所述碎石层中铺设有多个倾斜设置且底部与回收管相通的导水管，所述导水管顶部包覆有土工布。

通过采用上述技术方案，在碎石层中设置导水管，并利用土工布防止碎石进入而堵塞导水管，导水管在碎石层中水分过多时起到增强排水能力的作用，将过多水分导入回收管中，从而避免过多的水分破坏碎石层内的生态环境。

本实用新型进一步设置为，所述基坑底部铺设有土工布层，所述土工布层下设有净化组件，所述净化组件包括多个开设在基坑底部的渗水孔，多个所述渗水孔底部共同连通有位于地下室内的集水管，所述回收箱上放置有用于收集净化后的水分的集水箱，所述集水箱上连通有用于与集水管连接的连接管，所述连接管内固定有一层反渗透膜。

通过采用上述技术方案，基坑内的水分经过种植层和碎石层的净化后从渗水孔进入集水管中积聚，当集水管内的水分积聚量大于反渗透膜的渗透压时，水分通过反渗透膜进入集水箱中得以储存，从而实现了对水分的净化。

本实用新型进一步设置为，所述连接管内壁顶部设有内螺纹，所述集水管底部的外壁上带有与所述内螺纹螺纹配合的外螺纹，所述连接管内壁上还固定有多个与集水管底部抵触的固定块，多个所述固定块上放置有与集水管内壁贴合的过滤网。

通过采用上述技术方案，利用固定块对过滤网进行支撑，以此实现对集水管内的水分的过滤，避免杂质损坏反渗透膜；而螺纹连接的形式实现了集水管和连接管之间的可拆卸连接，便于操作人员更换过滤网、清理杂质。

本实用新型进一步设置为，所述渗水孔呈倒置的圆台形，且所述集水管顶部固定有用于支撑所述土工布层的支撑架。

通过采用上述技术方案，圆台形的渗水孔对其周边的水分具有引导作用，便于水分的排出；而支撑架的设置增加了对土工布层的支撑，避免了土工布层凹陷而阻碍水分进入渗水孔内。

本实用新型进一步设置为，所述地下室与基坑上还设有曝气组件，所述曝气组件包括放置在集水箱上的气泵，所述气泵上连通有输气管，所述输气管贯穿所述土工布层延伸入碎石层内，且所述输气管顶部连通有水平设置的多根曝气管，所述曝气管上开设有多个曝气孔。

通过采用上述技术方案，利用气泵将空气输入曝气管内，空气通过曝气孔进入碎石层中，以此为湿地提供充足的氧气和氮气等气体成分，有利于湿地中的微生物净化水质。

本实用新型进一步设置为，所述曝气孔上均固定有用于阻碍沙石进入曝气管内的钢丝网。

通过采用上述技术方案，钢丝网的设置阻止了沙石的进入，从而对曝气管形成保护，确保曝气组件的顺利运行。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.本方案利用回收管和回收箱实现了过量雨水的处理，避免过量雨水对湿地的生态系统造成破坏；

2.本方案中，基坑内的水分经过种植层和碎石层的净化后从渗水孔进入集水管中积聚，当水分积聚量大于反渗透膜的渗透压时，水分通过反渗透膜进入集水箱中得以储存，从而实现了对水分的净化；

3.本方案利用气泵将空气输入曝气管内，空气通过曝气孔进入碎石层中，以此为湿地提供充足的氧气和氮气等气体成分，有利于湿地中的微生物净化水质。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图；

图2是图1中a处结构的放大示意图；

图3是实施例中净化组件的剖面结构示意图；

图4是实施例中曝气组件的结构示意图。

图中：1、基坑；10、地下室；11、防渗层；12、土工布层；2、碎石层；21、导水管；3、种植层；4、浅水层；5、回收组件；51、回收管；52、回收箱；53、水泵；531、抽水管；532、输水管；6、净化组件；61、渗水孔；62、集水管；621、积聚部；63、连接管；631、过滤网；632、反渗透膜；633、固定块；634、止水阀；64、集水箱；65、支撑架；7、曝气组件；71、气泵；72、输气管；73、曝气管；74、曝气孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种用于雨水处理的人工微型湿地，包括基坑1以及位于基坑1下侧的地下室10，基坑1内由下至上依次填充有碎石层2、种植层3和浅水层4，碎石层2中含有碎石、沙土和多种填料，且富含微生物。微生物用于将水分中的悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物，并通过生物硝化-反硝化作用去除氮。而种植层3则为湿地植物设计，湿地植物具有分解和转化有机物和其他物质的能力，湿地植物通过吸收同化作用，能直接从水中吸收可利用的营养物质，如水体中的氮和磷等。水中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收。其次，湿地植物的根系能吸附和富集重金属和有毒有害物质。再次，湿地植物为微生物的吸附生长提供了更大的表面积，湿地植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。浅水层4为湿地表面水分积聚形成，为湿地植物的生长提供了充足的水分，并丰富了湿地的生态系统。

本实施例中，基坑1呈倒置的圆台形，其内壁上覆盖有防渗层11，用于防止水分渗入基坑1周侧的土壤中。基坑1底部铺设有多层土工布，形成土工布层12。地下室10位于基坑1下侧，其内中空。基坑1与地下室10上设有回收组件5、净化组件6和曝气组件7。地下室10一侧连通有一个通道以便操作人员进出。

如图1所示，回收组件5包括回收管51和回收箱52，回收箱52放置在地下室10中，用于储存水分。回收管51呈管状结构，其底部与回收箱52相通，顶部向上延伸至浅水层4上，多根回收管51沿基坑1内侧壁环绕分布。结合图2所示，回收管51顶部向基坑1中部弯曲，且回收管51端部固定有铁丝网以阻止浅水层4表面的漂浮物和悬浮的杂质进入。当浅水层4水位上涨至回收管51顶部时，水分从回收管51顶部开口进入回收管51内，然后进入回收箱52内储存。回收箱52周边放置有水泵53，水泵53上连通有抽水管531和输水管532。抽水管531一端与回收箱52连通以便抽水，输水管532竖直设置且其顶部穿入回收管51顶部，且其端部亦固定有铁丝网。输水管532用于将水分输送至浅水层4，以此调节浅水层4的水位，避免浅水层4水位过低影响种植层3的植物生长。

如图1所示，碎石层2内还铺设有多根导水管21，导水管21倾斜设置，其顶部位于碎石层2与种植层3交界处，且导水管21顶部包覆有土工布以防止碎石进入；导水管21底部与回收管51相连通，导水管21用于将过多水分导入回收管51中，从而避免过多的水分破坏碎石层2内的生态环境。

如图1、图3所示，净化组件6包括渗水孔61、集水管62、连接管63和集水箱64。渗水孔61开设在土工布层12下侧，与地下室10顶部相通，且渗水孔61呈倒置的圆台形，用于引导渗过土工布层12的水分流下；集水管62位于地下室10顶部，多个渗水孔61共同连通在集水管62上，集水管62底部竖直向下延伸。集水管62顶部设有支撑架65，支撑架65上半部分呈环形框架结构，与土工布层12下表面抵触，支撑架65下半部分为四个杆状结构，且均与集水管62内壁固定，以此对渗水孔61处的土工布层12进行支撑。连接管63套设在集水管62底部，且集水管62底部的外壁上带有外螺纹，连接管63内壁顶部设有内螺纹，外螺纹与内螺纹螺纹配合以实现连接管63与集水管62之间的连接。连接管63内壁上还固定有多个与集水管62底部抵触的固定块633，固定块633上放置有圆形的过滤网631，过滤网631周侧与集水管62内壁贴合。连接管63内还固定有一层反渗透膜632，基坑1内的水分经过种植层3和碎石层2的净化后从渗水孔61进入集水管62中积聚，当集水管62内的水分积聚量大于反渗透膜632的渗透压时，水分通过反渗透膜632进入集水箱64中得以储存，净化组件6完成净化。

如图1、图4所示，曝气组件7包括气泵71、输气管72、曝气管73和曝气孔74。气泵71放置在集水箱64上；输气管72竖直设置，其底部与气泵71相连，顶部贯穿土工布层12延伸入碎石层2内并与曝气管73相连通；曝气管73水平设置在碎石层2内，本实施例中，曝气管73数量为2，且两根曝气管73呈十字形交叉设置并相互连通。曝气孔74开设在曝气管73的侧壁上，用于连通曝气管73内外，便于气体从曝气管73内流出；曝气孔74上还固定有用于阻碍沙石进入曝气管73内的钢丝网。

本实施例在使用时，雨水落入基坑1后，经过种植槽和碎石层2的吸收、过滤和净化后从渗水孔61内流入集水管62中积聚，当集水管62内的水分积聚量大于反渗透膜632的渗透压时，水分通过反渗透膜632，完成净化，并最终进入集水箱64中得以储存；当雨水过多时，浅水层4的水位上涨，此时高于回收管51顶部开口的雨水均流入回收管51中并进入回收箱52内储存，本方案利用回收管51和回收箱52实现了过量雨水的处理，避免过量雨水对湿地的生态系统造成破坏。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。