本发明涉及河道生态修复技术领域，具体为一种河道污染水体的人工湿地和富氧生物处理联合修复系统。
背景技术：
水环境的持续恶化很大程度上给城市人居环境造成严重的影响，同时也给人类的生存与健康带来潜在的威胁，因此，对河道水体水质和生态功能进行恢复显得非常必要。人工湿地技术的应用可以有效地改善河道水质和生态功能，提高河道的景观价值。成熟的潜流湿地系统在其填料表面和植物根系形成了生物膜，在湿地床的内部会利用基质、植物和微生物的综合作用将污染物去除，其去除过程包含了物理、化学和生物三种作用。同时，因水流在地表以下流动，故具有保温性能好，处理效果受气候影响小、卫生条件较好的特点。但是潜流湿地内部污水几乎是水平流动的，而湿地垂直方向上污染物去除的机制不同，因此，传统潜流湿地处理污水的效能不能有效地发挥，从而使河道水体的修复不能达到理想的水平。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种河道污染水体的人工湿地和富氧生物处理联合修复系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种河道污染水体的人工湿地和富氧生物处理联合修复系统，包括从左至右依次设置的进水池、人工湿地池和出水池，所述进水池左侧壁上方设有进水口，所述进水池与人工湿地池之间设有进水通道，所述人工湿地池内从下至上依次设有卵石层、厌氧层、砾石层、砂石层、好氧层和沙土层，所述好氧层内连接有曝气富氧装置，所述沙土层上种植有湿地植物，所述人工湿地池与出水池之间设有出水通道，所述出水通道右侧壁上方设有出水口，所述进水通道和人工湿地池之间填充有碎石层，且人工湿地池和出水通道之间也填充有碎石层。
优选的，所述进水通道与人工湿地池接口处设有进水过滤网。
优选的，所述人工湿地池采用钢筋混凝土筑造而成，人工湿地池形状可为长方形、正方形或其他形状，人工湿地池的深度为1-1.5m，且人工湿地池底部和侧壁均设置有防渗层。
优选的，所述厌氧层内设有弹性立体填料筐，且弹性立体填料筐内填充有厌氧弹性立体填料和高效厌氧菌种，厌氧弹性立体填料采用聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，高效厌氧菌种采用梭菌、甲烷细菌和脱硫弧菌。
优选的，所述好氧层内设有生物载体组合填料筐和水平设置的微孔曝气管，且生物载体组合填料筐位于微孔曝气管左侧，生物载体组合填料筐内填充有好氧生物载体组合填料和高效好氧菌种，好氧生物载体组合填料由纤维束、塑料环片、套管、中心绳组成，高效好氧菌种采用放线菌和真菌，微孔曝气管直径为20-50mm，微孔曝气管可以为直管、弯管、螺旋管或金属管。
优选的，所述出水通道与人工湿地池接口处设有出水过滤网。
优选的，所述曝气富氧装置包括微动力曝气泵，且微动力曝气泵的出气口处连接有供气管，供气管穿过沙土层并与水平设置在好氧层内部的微孔曝气管相连通。
优选的，所述供气管上设有气体阀门和气体流量计。
优选的，所述湿地植物可以为美人蕉、香蒲和芦苇等湿地植物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，设置的人工湿地池3采用钢筋混凝土筑造而成，人工湿地池5形状可为长方形、正方形或其他形状，人工湿地池5的深度为1-1.5m，且人工湿地池5底部和侧壁均设置有防渗层，可以防止污水和填料的渗漏。
本发明中，进水通道内设置的进水过滤网，对污水中悬浮物进行初步处理去除，经过进水过滤网处理后水中粗粒、不溶性COD、SS等大大降低；出水通道内设置的出水过滤网41，进一步对污水悬浮物进行处理，提高河道水质；设置的碎石层，保证了本发明中人工湿地池结构的稳定性。
本发明中，设置的卵石层、砾石层、砂石层、和沙土层中的滤料对污水中的悬浮物进行物理过滤，也可作为微生物生长载体，对污染物进行生化降解；设置的厌氧弹性立体填料采用聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，高效厌氧菌种采用梭菌、甲烷细菌和脱硫弧菌，厌氧弹性立体填料具有很高的生物亲和性，挂膜快，效果好、挂膜后不易发生形变、耐酸碱、耐腐蚀，使用年限长、取材容易以及成本低廉等优点，在高效厌氧菌种的降解作用下，降解污水中难降解的物质、消解污泥减少污泥量，降低污泥毒性并提高污水可生化性。
本发明中，设置的好氧生物载体组合填料由纤维束、塑料环片、套管、中心绳组成，高效好氧菌种采用放线菌和真菌，微孔曝气管直径为20-50mm，微孔曝气管可以为直管、弯管、螺旋管或金属管，污水中的污染有机物在高效好氧菌种的降解作用下，以及通过微孔曝气泵的间歇曝气，污水中的污染物浓度大大降低，微孔曝气管实现水体均匀供氧，提高了水体富氧效果，便于更好的改善河道的水质，提高河道的生态功能。
本发明中，设置的湿地植物可以为美人蕉、香蒲和芦苇等湿地植物，湿地植物的根茎叶传输氧气至人工湿地池中，丰富了人工湿地池中的生物体系，改善了河道的水质，提高了河道的生态功能；设置的气体阀门和气体流量计，可以精准的控制好氧生物活动所需氧气，提高了污水可生化性。
该发明具有工艺简单、缓冲容量大、投入设备少、运行费用低和处理效果好等优点，并且有效地改善了河道水质，提高了河道的生态功能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1进水池、2进水通道、21进水过滤网、3人工湿地池、31卵石层、32厌氧层、321弹性立体填料筐、33砾石层、34砂石层、35好氧层、351生物载体组合填料筐、36沙土层、4出水通道、41出水过滤网、5出水池、进6水口、7碎石层、8曝气富氧装置、81微动力曝气泵、82供气管、821气体阀门、822气体流量计、83微孔曝气管、9出水口、10湿地植物。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种河道污染水体的人工湿地和富氧生物处理联合修复系统，包括从左至右依次设置的进水池1、人工湿地池3和出水池5，且人工湿地池3采用钢筋混凝土筑造而成，人工湿地池5形状可为长方形、正方形或其他形状，人工湿地池5的深度为1-1.5m，且人工湿地池5底部和侧壁均设置有防渗层，可以防止污水和填料的渗漏，进水池1左侧壁上方设有进水口6，污水由此进入，进水池1与人工湿地池3之间设有进水通道2，且进水通道2内设置的进水过滤网21，对污水中悬浮物进行初步处理去除，经过进水过滤网处理后水中粗粒、不溶性COD、SS等大大降低。
人工湿地池3内从下至上依次设有卵石层31、厌氧层32、砾石层33、砂石层34、好氧层35和沙土层36，其中卵石层31、砾石层33、砂石层34、和沙土层36中的滤料对污水中的悬浮物有物理过滤的作用，并可作为微生物生长载体，对污染物进行生化降解，厌氧层32内设有弹性立体填料筐321，且弹性立体填料筐321设有厌氧弹性立体填料和高效厌氧菌种，其中厌氧弹性立体填料采用聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，高效厌氧菌种采用梭菌、甲烷细菌和脱硫弧菌，厌氧弹性立体填料具有很高的生物亲和性，挂膜快，效果好、挂膜后不易发生形变、耐酸碱、耐腐蚀，使用年限长、取材容易以及成本低廉等优点，在高效厌氧菌种的降解作用下，降解污水中难降解的物质、消解污泥减少污泥量，降低污泥毒性并提高污水可生化性。
好氧层35内设有生物载体组合填料筐351和水平设置的微孔曝气管83，且生物载体组合填料筐351位于微孔曝气管83左侧，生物载体组合填料筐351设有好氧生物载体组合填料、高效好氧菌种，好氧生物载体组合填料由纤维束、塑料环片、套管、中心绳组成，高效好氧菌种采用放线菌和真菌，微孔曝气管83直径为20-50mm，微孔曝气管83可以为直管、弯管、螺旋管或金属管，污水中的污染有机物在高效好氧菌种的降解作用下，以及通过微孔曝气泵81的间歇曝气，污水中的污染物浓度大大降低，微孔曝气管83实现水体均匀供氧，提高了水体富氧效果，便于更好的改善河道的水质，提高河道的生态功能。
沙土层36上种植有湿地植物10，且湿地植物10可以为美人蕉、香蒲和芦苇等湿地植物，湿地植物的根茎叶传输氧气至人工湿地池3中，丰富了人工湿地池3中的生物体系，改善了河道的水质，提高了河道的生态功能。
好氧层35内连接有曝气富氧装置8，且曝气富氧装置8包括微动力曝气泵81，且微动力曝气泵81的出气口处连接有供气管82，供气管82穿过沙土层36并与水平设置在好氧层35内部的微孔曝气管83相连通，且供气管82上设置的气体阀门821和气体流量计822，可以精准的控制好氧生物活动所需氧气，提高了污水可生化性。
人工湿地池3与出水池5之间设有出水通道4，且出水通道4内设置的出水过滤网41，进一步对污水悬浮物进行处理，提高河道水质，出水通道4右侧壁上方设有出水口9，用于净化后的污水排出，进水通道2和人工湿地池3之间填充有碎石层7，且人工湿地池3和出水通道4之间也填充有碎石层7，碎石层7保证了本发明中人工湿地池3结构的稳定性。
上述带生物膜与曝气管植物滤框湿地组合净化生活污水处理系统，净化生活污水包括以下步骤：
S1：污水经进水口6依次通过进水池1和进水通道2进入人工湿地池3，在进水通道2内部设有进水过滤网21，对污水中悬浮物进行初步处理去除；
S2：经步骤S1处理后的污水在人工湿地池3中通过碎石填料的斜坡，逐渐渗透及潜流进入卵石层31、厌氧层32、砾石层33、砂石层34、好氧层35和沙土层36中，其中卵石层31、砾石层33、砂石层34、和沙土层36中的滤料对污水中的悬浮物进行物理过滤，也可作为微生物生长载体，对污染物进行生化降解；
S3：经步骤S2处理后的污水经过厌氧层32内设置的厌氧弹性立体填料和高效厌氧菌种作用下，降解污水中难降解的物质、消解污泥减少污泥量，降低污泥毒性并提高污水可生化性；
S4：经步骤S3处理后的污水经过好氧层35内设置的好氧生物载体组合填料和高效好氧菌种作用下，使污水中的污染物浓度大大降低，以及通过微动力曝气泵81的间歇曝气，提高了水体富氧效果；
S5：沙土层上种植有湿地植物10，其根系对污水中的氮、磷、重金属等物质有很好的吸收作用，并可作为微生物生长载体，丰富了人工湿地池中的生物体系；
S6：经步骤S5净化后的污水依次通过出水通道4和出水池5由出水口9排出，其中出水通道4内设有的出水过滤网41，进一步对污水悬浮物进行处理，提高河道水质。
进一步，本发明具体工作流程为：在使用时，污水经进水口6依次通过进水池1和进水通道2进入人工湿地池3，在进水通道2内部设有进水过滤网21，对污水中悬浮物进行初步处理去除，经过进水过滤网21处理后水中粗粒、不溶性COD、SS等大大降低，污水在人工湿地池3中通过碎石填料的斜坡，逐渐渗透及潜流进入卵石层31、厌氧层32、砾石层33、砂石层34、好氧层35和沙土层36中，其中厌氧层32内设有厌氧弹性立体填料和高效厌氧菌种，厌氧弹性立体填料具有很高的生物亲和性，挂膜快，效果好、挂膜后不易发生形变、耐酸碱、耐腐蚀，使用年限长、取材容易以及成本低廉等优点，在高效厌氧菌种的降解作用下，降解污水中难降解的物质、消解污泥减少污泥量，降低污泥毒性并提高污水可生化性。
好氧层35内设有生物载体组合填料筐351和水平设置的微孔曝气管83，且生物载体组合填料筐351位于微孔曝气管83左侧，生物载体组合填料筐351设有好氧生物载体组合填料、高效好氧菌种，污水中的污染有机物在高效好氧菌种的降解作用下，以及通过微孔曝气泵81的间歇曝气，污水中的污染物浓度大大降低，微孔曝气管83提高了水体富氧效果，便于更好的改善河道的水质，提高河道的生态功能，沙土层36上种植有湿地植物，湿地植物的根茎叶传输氧气至人工湿地池3中，丰富了人工湿地池3中的生物体系，改善了河道的水质，提高了河道的生态功能，净化后的污水依次通过出水通道4和出水池5由出水口9排出，其中出水通道4内设有的出水过滤网41，进一步对污水悬浮物进行处理，提高河道水质。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。