专利名称：垂直流人工湿地的制作方法
技术领域：
本发明涉及人工湿地领域，具体涉及垂直流人工湿地。
背景技术：
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，绝大多数人工湿地由四部分组成1)具有各种透水性的基质，如土壌、砂、砾石；2)适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇；3)水体；4)好氧或厌氧等微生物种群。将污水、污泥有控制地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，主要利用土壌、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、污泥进行处理的ー种技木。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。
目前人工湿地系统一般分为水平流、潜流和垂直流，其中，垂直流人工湿地因其具有占地面积较其它形式湿地小、处理效率高、整个系统可以完全建在地下等优点而被广泛使用。在垂直流人工湿地中，污水自表层向下垂直渗滤，在向下流的过程中依次经过不同的介质层，达到浄化的目的，其对废水中的好氧有机物的处理能力和硝化能力较强。但现有的垂直流人工湿地经实践证明仍存在以下缺点1)出水中氮磷不稳定、易超标；2)管道易堵塞；3)反硝化能力较差。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供ー种垂直流人工湿地，该垂直流人工湿地结构简单、反硝化能力强、大大降低了管道堵塞的几率，经过该垂直流人工湿地处理后的污水中氨氮和总磷的含量达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》中规定的ー级A的标准。为实现上述目的，本发明提供了ー种垂直流人工湿地，包括反应池、填料、水生植物、布水管和汇水管，所述汇水管设置在所述反应池的最底部，所述汇水管的上层依次设置填料层、布水管和水生植物，其特征在于所述填料层在反应池中的分布形式为自下而上依次包括D型填料层、C型填料层、B型填料层和A型填料层，所述D型填料层为16 32mm碎石填料层，所述C型填料层为8 16_碎石填料层，所述B型填料层为4 8_碎石填料层，所述A型填料层为2 4mm粗砂填料层，所述布水管和所述汇水管上设有开孔，所述汇水管上的开孔直径小于所述D型填料层的填料粒径。优选地，所述D型填料层、C型填料层、B型填料层和A型填料层还包括E型填料，所述E型填料均匀填充在D型填料层、C型填料层、B型填料层和A型填料层中，所述E型填料按质量比包括30% 40%火山石、20% 30%牡蛎壳、5% 15%活性炭和25% 35%石灰石。优选地，所述反应池的池壁和池底设有防渗层。优选地，所述反应池的深度为I. 6^1. 8m。优选地，所述反应池为地表之下的坑体，可以是人工挖掘的土坑，也可以是自然形成的土坑。优选地，所述反应池为建在地表之上的砖砌或钢混结构。 更优选地，所述砖砌或钢混结构的反应池底部设有地基层。优选地，所述水生植物选自根系较发达且生命力较强的水生植物品种。更优选地，所述水生植物选自富贵竹、紫砂草、美人蕉、蜘蛛兰、花叶芦荻、香根草和再力花中的ー种或几种。更优选地，所述水生植物的高度控制在I. 6^1. 8m。有益效果 与现有技术相比，本发明提供的垂直流人工湿地具有以下优点I、该垂直流人工湿地通过对湿地填料级配的筛选，解决了现有的人工湿地因填料选配粒径不合理、填料结构布置不合理、管道开孔方式不合理等而导致的管道堵塞问题，大大降低了管道堵塞的几率；2、该垂直流人工湿地充分考虑湿地填料间隙和湿地植物根系作用，其特殊的填料形式结合上层的水生植物可在反应池中自然形成无数个好氧-缺氧-兼氧-厌氧微区域，在水体中微生物的參与下，形成无数个硝化一反硝化微区域，为水体脱氮除磷提供了高效的反应环境，解决了常规人工湿地系统出水氮磷超标的问题；3、该垂直流人工湿地不需要任何污泥处理设备，在湿地特殊填料的作用下，湿地系统产生的污泥在内部硝化，少量沉淀物通过长时间的积累附着在湿地填料表面，转化为湿地填料的一部分；4、该垂直流人工湿地可有效延长污水在反应池中的停留时间，提高了高浓度难降解有机物的降解效率。
图I为本发明实施例的剖面结构示意图。图中各部件名称I、地基层，2、反应池，3、防渗膜，4、汇水管，5、汇水管开孔，6、16 32mm碎石填料，7、8 16mm碎石填料，8、Γ8πιπι碎石填料，9、2 4mm粗砂填料，10、布水管，11、布水管开孔，12、水
生植物。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进ー步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释，本发明并不局限于以下实施例。E型填料按质量比包括
权利要求
1.ー种垂直流人工湿地，包括反应池、填料、水生植物、布水管和汇水管，所述汇水管设置在所述反应池的最底部，所述汇水管的上层依次设置填料层、布水管和水生植物，其特征在于所述填料层在反应池中的分布形式为自下而上依次包括D型填料层、C型填料层、B型填料层和A型填料层，所述D型填料层为16 32mm碎石填料层，所述C型填料层为8 16mm碎石填料层，所述B型填料层为4 8_碎石填料层，所述A型填料层为2 4_粗砂填料层，所述布水管和所述汇水管上设有开孔，所述汇水管上的开孔直径小于所述D型填料层的填料粒径。
2.根据权利要求I所述的垂直流人工湿地，其特征在于所述D型填料层、C型填料层、B型填料层和A型填料层还包括E型填料，所述E型填料均匀填充在D型填料层、C型填料层、B型填料层和A型填料层中，所述E型填料按质量比包括30°/Γ40%火山石、20°/Γ30%牡蛎壳、5% 15%活性炭和25% 35%石灰石。
3.根据权利要求I或2所述的垂直流人工湿地，其特征在于所述反应池的池壁和池底设有防渗层。
4.根据权利要求I或2所述的垂直流人工湿地，其特征在于所述反应池的深度为1.6 L 8m。
5.根据权利要求I或2所述的垂直流人工湿地，其特征在于所述反应池为地表之下的坑体。
6.根据权利要求I或2所述的垂直流人工湿地，其特征在于所述反应池为建在地表之上的砖砌或钢混结构。
7.根据权利要求6所述的垂直流人工湿地，其特征在于所述反应池底部设有地基层。
8.根据权利要求I或2所述的垂直流人工湿地，其特征在于所述水生植物选自根系较发达且生命力较强的水生植物品种。
9.根据权利要求8所述的垂直流人工湿地，其特征在于所述水生植物选自富贵竹、紫砂草、美人蕉、蜘蛛兰、花叶芦荻、香根草和再力花中的ー种或几种。
10.根据权利要求8所述的垂直流人工湿地，其特征在干所述水生植物的高度为1.6 L 8m。
全文摘要
本发明涉及人工湿地领域，具体涉及垂直流人工湿地。本发明的目的是提供一种垂直流人工湿地，包括反应池、填料、水生植物、布水管和汇水管，其特征在于所述填料层在反应池中的分布形式为自下而上依次包括D型填料层、C型填料层、B型填料层和A型填料层，所述布水管和所述汇水管上设有开孔，所述汇水管上的开孔直径小于所述D型填料层的填料粒径。该垂直流人工湿地结构简单、反硝化能力强、大大降低了管道堵塞的几率，经过该垂直流人工湿地处理后的污水中氨氮和总磷的含量达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》中规定的一级A的标准。
文档编号C02F3/30GK102745819SQ20121027858
公开日2012年10月24日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者余波平, 吴三鑫, 薛平 申请人:深圳中水环境保护有限公司