一种能减缓前段堵塞的可反冲洗水平潜流人工湿地的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种能减缓前段堵塞的可反冲洗水平潜流人工湿地。
【背景技术】
[0002]人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种废水生物处理新技术，它具有投资低、能耗低、出水水质好，有较强的脱氮除磷功能以及运行管理方便等特点，因而该技术已被世界各国所接受，并用来处理多种形式的废水。据美国环境保护署(USEPA)调查截止到2000年，在美国有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水，丹麦德国英国等欧盟成员国家至少有200处人工湿地(大部分为潜流湿地)系统在运行，新西兰也有80多处人工湿地系统被投入使用。
[0003]但从已有的工程实践来看，人工湿地在长期运行中面临很大的安全隐患，如果设计或管理不善，极容易造成湿地基质的堵塞，堵塞作为一种自然现象，已成为制约人工湿地推广应用的主要因素之一。据USEPA对100多个运行中的人工湿地调查后发现有将近一半的湿地系统在投入使用后的5年内形成了堵塞。我国在1990年建成的深圳白泥坑雁田人工湿地，由于预处理不足，水力负荷过大等原因也造成了严重堵塞，严重影响了净化效果。
[0004]对于水平潜流人工湿地，其堵塞主要发生在前端，目前最常用的解决人工湿地堵塞的方法是停休轮作，此方法虽然效果较好，能恢复一定孔隙率，但存在两点明显不足，一是停休轮作需要其它湿地代替其运行处理污水，这样会增加占地面积和建设成本；二是此方法只能解决生物因素导致的堵塞，不能解决无机物引起的堵塞。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种能减缓前段堵塞的可反冲洗水平潜流人工湿地。
[0006]本发明的特征在于:出水渠顶部密封，湿地前段(前1/4?1/2)基质粒径大于后段基质粒径，进水端到出水端底部有一个上升的坡度，进、出水均采用穿孔墙，长度较常规人工的常用长度小。
[0007]所述的前段基质粒径为12mm?30mm,后段基质粒径为4mm?12mm。
[0008]所述的进水端到出水端的上升坡度范围为0.5%?2%。
[0009]所述的进水穿孔墙和出水穿孔墙上的孔在水平和垂直方向上均匀布置。
[0010]所述的长度一般在15m以内，最大不超过20mm。
[0011]本发明有以下优点和创新成果:前段基质粒径大，孔隙率和孔隙尺寸大能延缓湿地堵塞，且易于反冲洗，后段基质粒径小，能保证处理效果，并因阻力变大，使水流在前端湿地更均匀分散，从而提高了水力效率；出水渠顶部密封，能提供足够压力的水流对湿地基质进行冲洗，解决湿地的堵塞问题；由进水端向出水端上升的底部坡度，有利于悬浮物沉积在前端，方便反冲洗。湿地长度较小，能减小水力损失和所用反冲洗压，有利于从出水端反冲洗解决湿地的堵塞问题。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的A-A剖视图。
[0013]图2为本发明的平面图。
[0014]图3为本发明案例2的A-A剖视图。
[0015]图4为本发明案例2的平面图。
[0016]附图中主要组件符号说明:1进水渠；2进水穿孔墙；3进水阀门；4反冲洗出水阀门；5大粒径均匀布水区；6前端大粒径基质区；7后段小粒径基质区；8大粒径均匀集水区；9可调水位出水装置；10防渗层；11表层土壤；12出水穿孔墙；13出水渠；14反冲洗阀门。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0018]方式1:如图1与图2所示，为本发明的一种实现方式:与常规人工湿地一样具有大粒径均匀布水区5、大粒径均匀集水区8、可调水位出水装置9、防渗层10以及表层土壤
11。在湿地前1/3段填充粒径为16mm?25mm粒径的基质，后段填充粒径为4mm?8mm的基质，出水渠13顶部密封，底部坡度为0.5%。
[0019]湿地处理污水时，需关闭反冲洗出水阀门4和反冲洗阀门14，污水依次经进水阀门3、进水渠1和进水穿孔墙2进入湿地基质内，经大粒径均匀布水区5均匀布水后，依次通过前端大粒径基质区6和后段小粒径基质区7，前端大粒径基质区6用来减缓湿地前段的堵塞，后段小粒径基质区7用来保证处理效率，污水穿过基质区后经大粒径均匀集水区8均匀集水后，依次经出水穿孔墙12、出水渠13和可调水位出水装置9后，出水。当湿地基质孔隙率下降到原来的10%?20%时，关闭进水阀门3和可调水位出水装置9，打开反冲洗出水阀门4和反冲洗阀门14，清水由反冲洗阀门14进入出水渠13，经出水穿孔墙12进入湿地基质内，对湿地基质进行反冲洗，反冲洗水经进水穿孔墙2进入进水渠1后，由反冲洗出水阀门4出水。
[0020]方式2:如图3与图4所示，为本发明的一种实现方式:前1/3段的基质粒径为12mm?20mm,后段基质粒径为6mm?12mm,底部坡度为1 两个湿地相向布置，共用一个出水口，其余与方式1相同。
【主权项】
1.一种能减缓前段堵塞的可反冲洗水平潜流人工湿地，其特征在于: 出水渠顶部密封，湿地前段(前1/4?1/2)基质粒径大于后段基质粒径，进水端到出水端底部有一个上升的坡度，进、出水均采用穿孔墙，长度较常规人工的常用长度小。2.如权利要求1所述的一种能减缓前段堵塞的可反冲洗水平潜流人工湿地，其特征在于前段基质粒径为12mm?30mm,后段基质粒径为4mm?12mm。3.如权利要求1所述的一种能减缓前段堵塞的可反冲洗水平潜流人工湿地，其特征在于进水端到出水端的上升坡度范围为0.5%?2%。4.如权利要求1所述的一种能减缓前段堵塞的可反冲洗水平潜流人工湿地，其特征在于进水穿孔墙和出水穿孔墙上的孔均匀布置在水平和垂直方向上。5.如权利要求1所述的一种能减缓前段堵塞的可反冲洗水平潜流人工湿地，其特征在于长度一般在15m以内，最大不超过20mm。
【专利摘要】一种能减缓前段堵塞的可反冲洗水平潜流人工湿地，其特征在于：出水渠顶部密封，湿地前段（前1/4～1/2）基质粒径大于后段基质粒径，进水端到出水端底部有一个上升的坡度，进、出水均采用穿孔墙，长度较常规人工的常用长度小，一般在15m以内，最大不超过20mm，前段基质粒径为12mm～30mm，后段基质粒径为4mm～12mm，进水端到出水端的上升坡度为0.5%～2%，进水穿孔墙和出水穿孔墙上的孔在水平和垂直方向上均匀布置。本发明的有益效果为前端粒径大于后段，可以延缓湿地前端的堵塞，并能提高湿地的水力效率，出水渠密封可以提供足够的压力，通过反冲洗解决湿地的堵塞。
【IPC分类】C02F3/32
【公开号】CN105399207
【申请号】CN201410469215
【发明人】湛含辉, 王良杰, 刘彤
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年9月16日