复合人工湿地的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及人工湿地，特别是指一种复合人工湿地。
【背景技术】
[0002]人工湿地是主要利用土壤、人工介质、植物以及微生物的物理、化学、生物三重协同作用对污水、污泥进行处理的一种技术，如何保证人工湿地部分的长期稳定运行是目前的一大技术难题。
[0003]人工湿地部分按水流方式可分为表流人工湿地，潜流人工湿地和垂直流人工湿地。潜流人工湿地污水在填料层表面以下，与自由表面流式人工湿地相比，水平潜流人工湿地的水力负荷和污染负荷大，对BOD5、COD、SS、重金属等污染指标的去除效果好，且少有恶臭和滋生蚊蝇现象，是目前国际上研究和应用较多的一种湿地处理方式。它的缺点是供氧有所不足，在运行过程中会出现部分布水不均匀、污水易短流、污泥沉积使部分堵塞、污水处理效率下降等一系列的技术难题。
[0004]目前湿地植物中以芦苇、菖蒲等作为主流湿地植物，但其根系范围及纵深一般，所以一般潜流人工湿地深度较浅(常规潜流湿地深度一般为0.4-1. 6m)，随之带来的问题有：水力停留时间不够，需要较大湿地面积来解决;湿地处理效果易受环境温度影响，尤其在北方低温寒冷情况下，湿地植物及微生物活动受到极大限制，浅层潜流湿地处理效果大打折扣。所以，选取根系纵深较大，根系范围较广的湿地植物合理搭配人工湿地工艺是解决部分湿地难题的一种方法。
[0005]禾本科多年生草本植物香根草，又名岩兰草，其具有以下特点：
[0006](I)根深:纵深发达根系可深达2-3m，根直径一般为0.7-0.8_，抗张力是等径钢材的 1/6。
[0007](2)环境耐受性强：香根草能适应各种土壤环境，强酸强碱、重金属和干旱、渍水、贫瘠等条件下都能生长。此外，香根草没有根茎或匐伏茎，故不会成为农田杂草。香根草也极少感染或传播病虫害，多数能生活几十年甚至数百年。
[0008](3)生长范围广:可在气温为-10-50°C和年降雨量300-6000mm的地区生长，陆续被用于保护公路、河堤、梯田等。
[0009](4)经济效益好：同时香根草还是品质优良、高产稳产的青饲料作物、优质手工编制材料和工业造纸、香精的原料。香根草的芳香成分可用防治蛀虫，现一些地方用来生产香水。
[0010]因香根草的上述特性，将其合理运用到人工湿地系统中能发挥相当大的作用。【实用新型内容】
[0011]本实用新型的目的在于提供一种利用湿地植物强化深度潜流处理、可长期稳定运行、减少堵塞、集景观效益与高效污染物去除效果于一体的复合人工湿地处理系统。
[0012]本实用新型的整体技术构思是：
[0013]复合人工湿地，包括由隔墙分隔且自内向外呈阶梯状下降的潜流处理区、平流区；潜流处理区的下方与进水管连通，位于潜流处理区内的基质层中设有固定化微生物板，潜流处理区外侧的隔墙顶部设有溢流口，潜流处理区上表面种植有湿地植物，平流区外侧的湿地隔墙上开设有出水口。
[0014]本实用新型中的固定化微生物板是将微生物固定化到纤维板上，固定化材质选取PHA等常规材料，可以有效减少湿地微生物流失。将固定化微生物板均匀错层分布在大块砾石层和鹅卵石层间，使其充分与污水接触，结合微曝气装置，提高处理效果的同时可大大减少污泥的产生量。固定化微生物选择PGPR根际益生菌、EM益生菌等。
[0015]本实用新型的具体技术构思还有：
[0016]为有效增加湿地水体溶氧，优选的技术实现方式是，位于溢流口下方的潜流处理区外侧的隔墙外表面呈阶梯状下降形成跌水区。
[0017]基质层的作用是为了有效解决潜流人工湿地易堵塞的技术难题，同时对固定化微生物板形成有效支撑，优选的技术实现方式是，所述的基质层包括自下至上依次分布的第一大块砾石层、鹅卵石层、第二大块砾石层、壤土层。
[0018]所述的湿地植物选用香根草。
[0019]因香根草的特性，将其合理运用到人工湿地系统中能发挥较好的作用。
[0020]为进一步降低水体中的SS及颗粒污染物，同时截留部分C0D、N/P等污染物。优选的技术实现方式是，所述的潜流处理区与平流区之间设有由隔墙分隔的过滤处理区，过滤处理区的入水口设于溢流口下方并连通，过滤处理区外侧的隔墙下部开设有与平流区连通的过滤出水口。过滤材料选取颗粒较大，结构较松散，吸附、透水性好的材质。
[0021]为进一步解决湿地溶氧不足，湿地局部水体易形成死水的技术问题，优选的技术实现方式是，所述的平流区外侧设有湿地隔墙，平流区的断面呈上底宽且下底窄的梯形结构。
[0022]所述的平流区内种植有浮生植物。
[0023]针对潜流人工湿地易布水不均的问题，优选的技术实现方式是，所述的潜流处理区及平流区底部设有曝气管，曝气管上设有曝气头。进水管通过间隔分布的布水管与潜流处理区下方连通，污水自下而上流动，通过微气泡的搅动使进水均匀地流过潜流基质层，从而彻底解决布水不均的问题。因进水管、曝气管的布置属于现有技术，申请人在此不再赘述。
[0024]为防止湿地堵塞，优选的技术实现方式是，还包括一反冲洗装置，该反冲洗装置包括设置于出水口内侧的潜水栗，潜水栗的输出共有两路，其中一路通过回流管连接进水管，其另一路通过反洗管路开口于潜流处理区底部，反洗管路位于固定化微生物板上方。
[0025]为便于潜流处理区底部的污泥排出，优选的技术实现方式是，所述的潜流处理区底部为朝设有反洗排水管倾斜的斜坡面结构。
[0026]可以显而易见的是，为便于实现对于管路中水流的控制，本实用新型中包括进水管、曝气管、反洗管路等管路中均设有控制阀。
[0027]本实用新型是这样工作的：
[0028]污水自进水管进入从潜流处理区处理后经溢流口流出，由跌水区进入下方的过滤区。跌水为污水补充溶解氧，利于平流区微生物处理。过滤区填充过滤材料，污水经过滤后进一步降低SS及颗粒污染物，同时截留部分COD、N/P等污染物。过滤材料选取颗粒较大，结构较松散，吸附、透水性好的材质。
[0029]污水从两侧过滤隔网出水口中流出进入两侧平流区，在平流区经植物的吸附吸收和水体中微生物处理后最终在出水口汇集排出。
[0030]潜水栗出水分别接回流管路和反洗管路。回流管路在湿地前端与进水管连接，使湿地出水回流补充进水溶氧，促进潜流处理微生物硝化-反硝化作用。反洗管路置于潜流处理区固定化微生物板上部，与湿地进水管上下对应分布。
[0031 ]本实用新型所取得的技术进步在于：
[0032]1、本实用新型将微生物固定化到纤维板上，可有效减少湿地微生物流失。将固定化微生物板设置于基质层中，使其充分与污水接触，结合微曝气装置，提高处理效果的同时可大大减少污泥的产生量。
[0033]2、本实用新型将湿地植物运用到湿地构成，可充分利用香根草的根系与微生物的氧协同作用降解污染物，同时高纵深使潜流处理内部形成好氧-缺氧协同处理效果，可有效提高氨氮和TN、TP的去除效率，另外使得潜流部分内部空间增大，水力停留时间增加，可提高污染物负荷及污水处理效率，同时可以适当减少湿地占地面积，节省土地资源。香根草的使用还能够显著提高湿地的经济效益和生态效益。
[0034]3、本实用新型采用曝气和布水管相结合、污水下进上出的处理方式，在高纵深的潜流处理区均匀分布布水管，同时在布水管下方设微曝气管，污水自下而上流动，通过微气泡的搅动使进水均匀地流过潜流基质层，从而彻底解决布水不均的问题。
[0035]4、针对潜流人工湿地易堵塞的技术难题，本实用新型一是采用大块砾石和鹅卵石等大粒径材料组成的基质层，基质间隙大，透水性好，即使有少量微生物附着也不易堵塞