一种污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统的制作方法

本技术涉及市政工程领域，具体涉及一种污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统。

背景技术：

1、人工湿地是人工建造和控制运行的与自然湿地类似的自然处理系统，将污水在湿地内部沿一定水流方向流动，通过土壤、人工基质、植物、微生物的物理化学、生物多重协同处理作用，对污水深度处理的技术。人工湿地最主要的问题就是，含细粒径基质层的人工湿地在长期运行后，污水中的悬浮物堵塞基质，从而导致渗透系数减小过流不畅，基质表面雍水严重，需要进行定期基质清淤，才能保障人工湿地正常运行。

2、目前，湿地淤堵的处理方法多是更换湿地基质的方式，不仅费时费力，且成本也较高。乡镇污水厂的传统垂直流潜流人工湿地多采用下行流，长期运行后会因为悬浮物的沉淀或微生物代谢生成的沉积物，导致垂直流潜流人工湿基质堵塞，水流不畅，发生淤堵现象。因此，对于污水厂，延缓垂直流潜流人工湿在运行过程中淤堵，优化垂直流潜流人工湿地污水处理技术显得极为重要。

技术实现思路

1、基于上述表述，本实用新型提供了一种污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，以解决污水厂垂直潜流湿地易堵塞的问题。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，包括：池体、基层、布水干管、布水支管、集水干管、集水支管，所述布水干管、集水干管均沿所述池体的第一方向布置，所述布水支管、集水支管沿所述池体的第二方向布置，且所述布水支管、集水支管分别连通所述布水干管、集水支管设置；所述布水干管与所述集水干管沿所述基层竖直排列布置，且所述布水干管与所述集水干管均沿第三方向设置有孔洞，所述布水支管与所述集水支管错位设置，所述池体一侧还设置有可控制水流方向的控制装置、中水冲洗管道，所述基层分层铺置在所述池体内，所述基层表层还种植有湿地植物。

3、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

4、进一步的，所述池体一侧设置有第一渠道，所述第一渠道一侧与所述布水干管相连，所述第一渠道另一侧连接有第一进水管、第一出水管，所述第一进水管上设置有第一阀门，所述第一出水管上设置有第二阀门。

5、进一步的，所述池体另一侧设置有第二渠道，所述第二渠道与所述集水干管相连，所述第二渠道另一侧连接有第二进水管、第二出水管，所述第二进水管上设置有第三阀门，所述第二出水管上设置有第四阀门。

6、进一步的，所述基层包括从下到上依次铺设的素土夯实层、复合型防渗层、粗粒径基质层、中粒径基质层、种植土覆盖层；所述布水干管、布水支管设置在所述中粒径基质层上表面，所述集水干管、集水支管布设在所述粗粒径基质层底部，所述复合型防渗层将所述集水干管、集水支管与所述素土夯实层分隔开。

7、进一步的，所述中粒径基质层厚度为400～700mm，粒径为5-10mm。

8、进一步的，所述粗粒径基质层厚度为300～400mm，粒径为16-32mm。

9、进一步的，所述布水干管与所述布水支管间隔1.0～1.5m布置；所述集水干管与所述集水支管间隔1.0～1.5m布置；所述布水支管、集水支管两侧分别交错设置有倾斜向下的开孔。

10、进一步的，所述中水冲洗管道包括中水冲洗进水管、中水冲洗出水管，所述第二渠道一侧设置有第三渠道，所述第三渠道内部设置有所述中水冲洗进水管，所述中水冲洗进水管上设置有第五阀门，所述中水冲洗进水管延伸至所述第二渠道与所述集水干管相连，且所述第二渠道内所述中水冲洗进水管端部设置有第六阀门。

11、进一步的，所述第一渠道一侧设置有第四渠道，所述第四渠道内部设置有所述中水冲洗出水管，所述中水冲洗出水管上设置有第七阀门。

12、进一步的，所述中水冲洗进水管与外部厂区中水管网连接；所述控制装置设置在池体一侧，所述控制装置可分别控制所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门的启闭状态。

13、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

14、1、该系统通过下行流、上行流系统，改变湿地基质中水流方向交替运行，利用污水水流反向冲击，时间以30天为一个周期，实现减缓湿地基质堵塞的作用，同时减少中水冲洗次数，可保持湿地内水流通畅与稳定污染物处理效果，通过下行流、上行流系统的切换，改变进出水方向，强化对总氮去除效果。

15、2、该系统可通过改变水流的压力及流向，采用下行流、上行流，实现减缓湿地基质堵塞，并利用厂区中水系统冲洗，水冲洗基质的沉积物，排入厂区通过利用污水厂进水端的污水一二级处理，可以长期保持内水流通畅，达到投资和运行费用降低的目的。

16、3、该系统的下行流、上行流及中水冲洗系统共用布水干管、布水支管、集水干管、集水支管，减少了项目投资；进水渠和出水渠内可通过电动阀门控制柜集成上行流、下行流、中水冲洗模式，控制电动阀门启闭，方便地切换下行流、上行流及中水冲洗不同的功能。

17、4、该系统的布水支管位置和集水支管位置交错布置，避免了污水短流，使沉积物分布均匀减缓湿地基质堵塞，冲洗更加充分效果更好；布水支管和集水支管每隔20cm设有交错45度向下开孔，下方开孔沉积物可以通过下部开孔流出湿地，减缓湿地基质堵塞。

18、5、该系统的基质的主要部分为中粒径基质层，主要由粒径ø5-10mm砾石组成的均质砾石基质，含污能力强，相对于分层滤料不易堵塞，适合湿地下行流、上行流系统交替运行。

技术特征：

1.一种污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，包括：池体、基层、布水干管、布水支管、集水干管、集水支管，所述布水干管、集水干管均沿所述池体的第一方向布置，所述布水支管、集水支管沿所述池体的第二方向布置，且所述布水支管、集水支管分别连通所述布水干管、集水支管设置；所述布水干管与所述集水干管沿所述基层竖直排列布置，且所述布水干管与所述集水干管均沿第三方向设置有孔洞，所述布水支管与所述集水支管错位设置，所述池体一侧还设置有可控制水流方向的控制装置、中水冲洗管道，所述基层分层铺置在所述池体内，所述基层表层还种植有湿地植物。

2.根据权利要求1所述的污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，所述池体一侧设置有第一渠道，所述第一渠道一侧与所述布水干管相连，所述第一渠道另一侧连接有第一进水管、第一出水管，所述第一进水管上设置有第一阀门，所述第一出水管上设置有第二阀门。

3.根据权利要求2所述的污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，所述池体另一侧设置有第二渠道，所述第二渠道与所述集水干管相连，所述第二渠道另一侧连接有第二进水管、第二出水管，所述第二进水管上设置有第三阀门，所述第二出水管上设置有第四阀门。

4.根据权利要求1所述的污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，所述基层包括从下到上依次铺设的素土夯实层、复合型防渗层、粗粒径基质层、中粒径基质层、种植土覆盖层；所述布水干管、布水支管设置在所述中粒径基质层上表面，所述集水干管、集水支管布设在所述粗粒径基质层底部，所述复合型防渗层将所述集水干管、集水支管与所述素土夯实层分隔开。

5.根据权利要求4所述的污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，所述中粒径基质层厚度为400～700mm，粒径为5-10mm。

6.根据权利要求4所述的污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，所述粗粒径基质层厚度为300～400mm，粒径为16-32mm。

7.根据权利要求1所述的污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，所述布水干管与所述布水支管间隔1.0～1.5m布置；所述集水干管与所述集水支管间隔1.0～1.5m布置；所述布水支管、集水支管两侧分别交错设置有倾斜向下的开孔。

8.根据权利要求3所述的污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，所述中水冲洗管道包括中水冲洗进水管、中水冲洗出水管，所述第二渠道一侧设置有第三渠道，所述第三渠道内部设置有所述中水冲洗进水管，所述中水冲洗进水管上设置有第五阀门，所述中水冲洗进水管延伸至所述第二渠道与所述集水干管相连，且所述第二渠道内所述中水冲洗进水管端部设置有第六阀门。

9.根据权利要求8所述的污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，所述第一渠道一侧设置有第四渠道，所述第四渠道内部设置有所述中水冲洗出水管，所述中水冲洗出水管上设置有第七阀门。

10.根据权利要求9所述的污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，其特征在于，所述中水冲洗进水管与外部厂区管网连接；所述控制装置设置在池体一侧，所述控制装置可分别控制所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门的启闭状态。

技术总结
本技术涉及一种污水厂的垂直潜流人工湿地处理系统，包括池体、基层、布水干管、布水支管、集水干管、集水支管；布水干管、集水干管均沿池体的第一方向布置，布水支管、集水支管沿池体的第二方向布置，且布水支管、集水支管分别连通布水干管、集水支管设置；布水干管与集水干管沿基层竖直排列布置，且布水干管与集水干管均沿第三方向设置有孔洞，布水支管与集水支管错位设置，池体一侧还设置有可控制水流方向的控制装置、中水冲洗管道，基层分层铺置在所述池体内，基层表层还种植有湿地植物；该系统通过改变水流方向交替运行，利用厂区中水水流反向冲洗，提高了污染物去除效果，解决了污水厂垂直潜流湿地易堵塞的问题。

技术研发人员：潘傲,王萌,周传,陈光荣,方宇,陆颂,魏欣,杨刚,秦朗
受保护的技术使用者：中国市政工程中南设计研究总院有限公司
技术研发日：20230831
技术公布日：2024/3/27