1.本发明涉及污水修复及水环境治理领域，特别是涉及一种复合人工湿地结构、尤其是涉及一种基于功能填料的适用于寒冷地区的垂直潜流—水平潜流人工湿地结构。
背景技术：
2.人工湿地是一种由人为构建和维护管理运行的综合生态系统，通过模仿自然湿地，在系统中基质、高等水生或湿生植物、微生物三大要素组成的生物滤床综合作用下，利用截留、吸附、沉淀、吸收转化等物理、化学、生物多重协同作用来实现污水的高效净化。与常规水处理技术相比，人工湿地更适合河流湖泊等水体污染防治，可以因地制宜的对水体治理，恢复原有的环境承载弹。人工湿地不仅对水体进行修复，还可维护生态系统的平衡，改善周边的人居环境，为居民提供休闲娱乐场所。
3.与自然湿地相比，人工湿地具有可控性与工程化的特点。不同类型人工湿地的构造及抗负荷能力存在差异，进而影响湿地运行稳定性和脱氮成效。人工湿地的运行方式及复氧能力也存在不同，会导致微生物硝化和反硝化脱氮效率有所差别。为达到设计的目的与处理效果，根据其设计目标和应用范围的不同，可分为修复型人工湿地、再创型人工湿地、净化型人工湿地。根据其主要植物的根系固着性、植物生长特征等情况，可分为浮游植物系统、挺水植物系统、沉水植物系统。根据其水流放向、位置、布水方式、床体浸水饱和度等水文特征，可分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。
4.当前对人工湿地净化污水的研究已日益受到关注，但有些方面仍存在问题需要加强。天气会对人工湿地污水处理技术起到至关重要的影响。在北方寒冷地区存在越冬和运行问题，随着温度的变化，污染物的去除效果也随之变化；基质在人工湿地中作用显著，但易出现堵塞情况。一旦基质达到饱和，则需要加以维护，要不然会发生阻塞和淤积；湿地对高含盐量的废水净化能力有限。高含盐量废水进入湿地系往往会导致植物蒸腾作用和湿地蒸发作用变强，间接导致出水浓度不降反升；
技术实现要素：
5.本发明主要解决的技术问题是提供一种适于寒地的复合人工湿地结构，能够解决现有技术中人工湿地在低温情况下容易冻结或堵塞导致停工的问题，提高水体净化效率，营造良好的景观带并且节约占地面积。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种适于寒地的复合人工湿地结构，其特征在于，包括：布水池、下行垂直人工湿地单元、上行垂直人工湿地单元、水平潜流湿地和氧化塘多级组合。污水首先进入所述布水池进行预处理，去除砂砾和较大悬浮物。接着流进垂直潜流式人工湿地进行渗滤处理，然后再经过水平潜流湿地，最后流入氧化塘。其中，所述垂直潜流式人工湿地包括床体和布水管，床体包括分层填充层，基质自上而下依次为土壤层、不同粒径的矿渣层、砾石层、沸石层、砾石层，所述土壤层表面种植有植物组合。所述垂直潜流湿地池体上游内壁设置布水堰(7)，采用多点布水，床体底部布
置排水管并接有软管，通过调节软管高度控制出水位。本发明可以有效解决现有技术中人工湿地在低温情况下容易冻结或堵塞导致停工的问题，提高水体净化效率，营造良好的景观带并且节约占地面积。
7.优选地，所述下行垂直人工湿地单元、上行垂直人工湿地单元，平行布置，单列床层长5m、宽 1.5m、高1.5m。包括床体和多孔布水管，床体包括分层填充层。
8.优选地，所述床体采用5mm钢砼混凝土，抗渗等级p6，内部采用环氧涂料防腐处理。所述基质分层填充层总高1.0m，自上而下依次为土壤层、厚度50mm粒径1
‑
3mm矿渣、厚度600mm粒径2
‑
6mm 砾石、厚度100mm粒径6
‑
12mm沸石、厚度250mm粒径8
‑
16mm砾石。
9.优选地，所述水平潜流湿地床层长8m、宽1.5m、高1.5m，包括床体和多孔布水管，床体包括分层填充层，所述基质分层填充层总高0.75m，自上而下依次为土壤层、厚度10～20cm细沙石、孔隙度30％的砾石和沸石的混合物。
10.优选地，所述土壤层种植植物组合为挺水植物芦苇搭配沉水植物狐尾藻、浮叶植物水葫芦。
11.优选地，所述人工湿地分别采用50mm直径的水平穿孔管进水用于进水布水和出水收集。考虑到布水的均匀性，在布水管上开多孔，采用多点布水。
12.优选地，所述垂直潜流湿地池体上游内壁设有1个布水堰(7)，通过堰口对垂直潜流式人工湿地均匀布水，池体底部布置排水管并接有软管，通过调节软管高度控制出水位。
13.优选地，为防止植物根系中的微生物沉积堵塞布水管，布水管埋设在远离植物根系、于基质层表面以下250mm的深处。
14.优选地，所述氧化塘半径为6m，选用em菌，按em原液与水1∶10配兑，投加碳源，驯化为适宜的em活性液。在水中按每700m2水面800
‑
100l投放em活性液。
15.本发明的有益效果是：本发明有效解决现有技术中人工湿地在低温情况下容易冻结或堵塞导致停工的问题，提高水体净化效率，营造良好的湿地景观环境，并且节约占地面积产生良好的经济效益。
附图说明
16.图1是本发明一种适于寒地的复合人工湿地结构一较佳实施例的立体结构示意图；
17.附图中各部件的标记如下：1、布水池；2、下行垂直人工湿地单元；3、上行垂直人工湿地单元； 4、水平潜流湿地；5、氧化塘；6、总进水管；7、布水堰；8、床体；9、多孔布水管；10、挺水植物；11、沉水植物；12、浮叶植物；13、排水管；14、总出水阀门；15、土壤层；16、矿渣层；17、砾石层；18、沸石层；19、砾石层；20、多孔布水管；21、细沙石层；22、混合物层。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
19.请参阅图1，本发明实施提供一种适于寒地的复合人工湿地结构，包括本发明主要解决的技术问题是提供一种适于寒地的复合人工湿地结构，能够解决现有技术中人工湿地在低温情况下容易冻结或堵塞导致停工的问题，提高水体净化效率，营造良好的景观带并
且节约占地面积。
20.在另一个实施例中，提供一种适于寒地的复合人工湿地结构，其特征在于，包括：布水池、下行垂直人工湿地单元、上行垂直人工湿地单元、水平潜流湿地和氧化塘多级组合。污水首先进入所述布水池进行预处理，去除砂砾和较大悬浮物。接着流进垂直潜流式人工湿地进行渗滤处理，然后再经过水平潜流湿地，最后流入氧化塘。
21.所述下行垂直人工湿地单元、上行垂直人工湿地单元，平行布置，单列床层长5m、宽1.5m、高 1.5m。包括床体和多孔布水管，床体包括分层填充层。所述床体采用5mm钢砼混凝土，抗渗等级p6，内部采用环氧涂料防腐处理。所述基质分层填充层总高1.0m，自上而下依次为土壤层、厚度50mm粒径1
‑
3mm 矿渣、厚度600mm粒径2
‑
6mm砾石、厚度100mm粒径6
‑
12mm沸石、厚度250mm粒径8
‑
16mm砾石。
22.所述水平潜流湿地床层长8m、宽1.5m、高1.5m，包括床体和布水管，床体包括分层填充层，所述基质分层填充层总高0.75m，自上而下依次为土壤层、厚度10～20cm细沙石、孔隙度30％的砾石和沸石的混合物。
23.所述土壤层种植植物组合为挺水植物芦苇搭配沉水植物狐尾藻、浮叶植物水葫芦。
24.所述人工湿地分别采用50mm直径的水平穿孔管进水用于进水布水和出水收集。考虑到布水的均匀性，在布水管上开多孔，采用多点布水。
25.所述垂直潜流湿地池体上游内壁设有1个布水堰，通过堰口对垂直潜流式人工湿地均匀布水，池体底部布置排水管并接有软管，通过调节软管高度控制出水位。
26.为防止植物根系中的微生物沉积堵塞布水管，布水管埋设在远离植物根系、于基质层表面以下250 mm的深处。所述氧化塘半径为6m，选用em菌，按em原液与水1∶10配兑，投加碳源，驯化为适宜的 em活性液。在水中按每700m2水面800
‑
100l投放em活性液。
27.本发明可以有效解决现有技术中人工湿地在低温情况下容易冻结或堵塞导致停工的问题，提高水体净化效率，营造良好的景观带并且节约占地面积。
28.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。