用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于微污染水體處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地。
【背景技術(shù)】
[0002]人工濕地是20世紀(jì)70年代興起的一種新型污水處理技術(shù)，因其具有緩沖容量大、管理方便、工藝簡(jiǎn)單、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、環(huán)境效益高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于小城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)的污水處理中。但是人工濕地在運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)堵塞問(wèn)題，這已經(jīng)嚴(yán)重制約其在污水處理領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用。根據(jù)美國(guó)環(huán)保署對(duì)100多個(gè)運(yùn)行中的人工濕地調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，有近一半的人工濕地在投入運(yùn)行后5年內(nèi)出現(xiàn)不同程度的堵塞。
[0003]從人工濕地基質(zhì)堵塞的機(jī)理看，微小無(wú)機(jī)顆粒和有機(jī)物的積累是造成人工濕地堵塞的主要原因。具體的說(shuō)，一系列具有高粘性的未降解有機(jī)物與基質(zhì)空隙中的微小無(wú)機(jī)顆粒相互作用，不斷壯大，最終形成泥餅，堵塞基質(zhì)，又造成水力傳導(dǎo)系數(shù)下降，導(dǎo)致濕地內(nèi)部理化環(huán)境惡化，進(jìn)一步加劇有機(jī)物和微小無(wú)機(jī)顆粒的積累，形成惡性循環(huán)，使堵塞越來(lái)越嚴(yán)重。因此解決人工濕地的堵塞問(wèn)題，需要重點(diǎn)從去除微小無(wú)機(jī)顆粒，加強(qiáng)有機(jī)物的降解這兩個(gè)方面著手。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠去除微小無(wú)機(jī)顆粒，增強(qiáng)人工濕地微生物降解有機(jī)物的能力的用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為:
[0006]一種用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地，包括格柵池、水解酸化池、人工濕地主體；格柵池上分別設(shè)置有格柵池進(jìn)水口和格柵池出水口，格柵池進(jìn)水口的水平高度在格柵池出水口之上，格柵池內(nèi)設(shè)置有格柵，格柵將格柵池分成兩個(gè)腔體，格柵池進(jìn)水口和格柵池出水口分別與兩個(gè)腔體連通，水解酸化池被水解酸化池過(guò)濾層分為上下兩個(gè)腔體，下腔體上開(kāi)有水解酸化池進(jìn)水口和排泥口，排泥口上設(shè)置有自動(dòng)排泥閥，上腔體上開(kāi)有充氧出水口，水解酸化池進(jìn)水口與格柵池出水口連通，人工濕地主體內(nèi)從下至上依次設(shè)置有承托層、中間層和基質(zhì)層，基質(zhì)層上種植有人工濕地植物，承托層內(nèi)鋪設(shè)有集水管，集水管與集水池連通，集水池上開(kāi)有集水池出水口，集水池出水口的高度低于人工濕地主體的基質(zhì)層的頂端，滴水擋板充氧出水口與人工濕地主體之間通過(guò)滴水擋板連通。
[0007]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0008](I)本實(shí)用新型針對(duì)人工濕地堵塞機(jī)理，通過(guò)水解酸化、過(guò)濾、滴水充氧和濕地中微生物分解等多重作用，基本消除微小無(wú)機(jī)顆粒和有機(jī)物在基質(zhì)中積累造成堵塞的可能。
[0009](2)本實(shí)用新型采用逆向過(guò)濾，使水解酸化池具有過(guò)濾和水解酸化雙重功能，既能夠?qū)⒋蠓肿佑袡C(jī)物水解為小分子有機(jī)物，也能夠去除掉微小無(wú)機(jī)顆粒。
[0010](3)本實(shí)用新型所采用的過(guò)濾海綿具有透水性好、空隙率大的特性，置于水解酸化池中，特別適合兼性微生物或厭氧微生物附著生長(zhǎng)，增強(qiáng)水解酸化有機(jī)物的能力。
[0011](4)本實(shí)用新型采用滴水充氧裝置，在不消耗其他能源的基礎(chǔ)上，大大提高了人工濕地中水體的溶解氧含量，極大增強(qiáng)了濕地中微生物的活性，大大提高微生物分解有機(jī)物的能力。
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]結(jié)合圖1和圖2:
[0016]本實(shí)用新型一種用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地，包括格柵池1、水解酸化池2、人工濕地主體3 ;格柵池I上分別設(shè)置有格柵池進(jìn)水口 18和格柵池出水口，格柵池進(jìn)水口 18的水平高度在格柵池出水口之上，格柵池I內(nèi)設(shè)置有格柵5，格柵5將格柵池I分成兩個(gè)腔體，格柵池進(jìn)水口 18和格柵池出水口分別與兩個(gè)腔體連通，水解酸化池2被水解酸化池過(guò)濾層分為上下兩個(gè)腔體，下腔體上開(kāi)有水解酸化池進(jìn)水口 17和排泥口，排泥口上設(shè)置有自動(dòng)排泥閥16，上腔體上開(kāi)有充氧出水口，水解酸化池進(jìn)水口 17與格柵池出水口連通，人工濕地主體3內(nèi)從下至上依次設(shè)置有承托層14、中間層13和基質(zhì)層12，基質(zhì)層12上種植有人工濕地植物11，承托層14內(nèi)鋪設(shè)有集水管15，集水管15與集水池4連通，集水池4上開(kāi)有集水池出水口 19，集水池出水口 19的高度低于人工濕地主體3的基質(zhì)層12的頂端，滴水擋板10充氧出水口與人工濕地主體3之間通過(guò)滴水擋板10連通。
[0017]格柵5的傾角大于等于45°小于等于75°。
[0018]過(guò)濾層包括網(wǎng)格擋板6和過(guò)濾海綿7，兩個(gè)網(wǎng)格擋板6固定在水解酸化池2的池壁上，過(guò)濾海綿7采用多層疊加的方式設(shè)置在兩個(gè)網(wǎng)格擋板6之間，總厚度為30cm?50cm，其中，過(guò)濾海綿采用聚氨酯過(guò)濾海綿，空隙率為90 %?97 %。
[0019]水解酸化池入水口 17設(shè)置在過(guò)濾層下方1cm?20cm處，水解酸化池2底部的沉淀區(qū)設(shè)置有自動(dòng)排泥閥16，過(guò)濾層下方5cm?1cm處設(shè)置有自動(dòng)排泥閥16。
[0020]充氧出水口包括出水槽8和滴水充氧器9，出水槽上開(kāi)有滴水口，滴水充氧器9懸掛于滴水口上，滴水充氧器9由立體彈性填料組成，立體彈性填料由中心繩和穿插固著在中心繩上的絲條組成，絲條采用聚烯烴類或聚酰胺材料。
[0021]承托層14由鵝卵石構(gòu)成，厚度為0.3m，粒徑為12mm?30mm ;中間層13填料由輕質(zhì)多孔陶粒構(gòu)成，厚度為0.5m?0.7m，粒徑為8mm?1mm ;基質(zhì)層由12石英砂和碎爍石混合組成，厚度為0.4?0.5m，其中石英砂粒徑為Imm?5mm，碎爍石粒徑為4mm?8mm ;人工濕地植物11選用黃菖蒲、美人蕉混合栽培，種植密度為4?8棵/m2。
[0022]滴水擋板10采用水泥混凝土砌筑或鋼板，呈20°?30°傾角連接于水解酸化池2與人工濕地主體3構(gòu)筑物。
[0023]本實(shí)用新型用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地的工作原理是:原水經(jīng)過(guò)格柵5過(guò)濾后，將大塊的呈懸浮或漂浮狀的固體污染物去除掉，然后水體流入水解酸化池2中。水解酸化池2 —方面在缺氧的條件下，將來(lái)水中的大分子難降解有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，避免大分子有機(jī)物在人工濕地基質(zhì)中積累；另一方面，利用過(guò)濾海綿7較強(qiáng)的透水性與較大的空隙率，將沒(méi)有被格柵5截阻下來(lái)的微小無(wú)機(jī)顆粒過(guò)濾下來(lái)，避免微小無(wú)機(jī)顆粒在人工濕地基質(zhì)中積累。水解酸化后的出水流入滴水充氧裝置中，將水流打散成大量的水滴滴落，在滴落的過(guò)程中與空氣中的氧充分接觸，從而大大提高人工濕地中水體的溶解氧含量，極大增強(qiáng)人工濕地中微生物的活性，進(jìn)而增強(qiáng)微生物分解有機(jī)物的能力，使基質(zhì)中基本沒(méi)有有機(jī)物的積累。因此，經(jīng)過(guò)水解酸化、過(guò)濾、滴水充氧和微生物分解等多重作用，基本消除微小無(wú)機(jī)顆粒和有機(jī)物在基質(zhì)中積累造成堵塞的可能。
[0024]本實(shí)用新型用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地，格柵池I中設(shè)置格柵5，主要截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀的固體污染物；水解酸化池2分為清水區(qū)2-1、沉淀區(qū)2-2、過(guò)濾層三個(gè)部分，其中清水區(qū)2-1主要收集被過(guò)濾掉微小無(wú)機(jī)顆粒的清水，沉淀區(qū)2-2主要收集被過(guò)濾下來(lái)的微小無(wú)機(jī)顆粒，過(guò)濾層主要由過(guò)濾海綿7和上下兩塊網(wǎng)格擋板6組成；滴水充氧裝置主要將水流打散成大量水滴滴落，由出水槽8、滴水擋板10和滴水充氧器9構(gòu)成。
[0025]水解酸化池進(jìn)水口 17設(shè)置在貼近過(guò)濾層下方1cm?20cm處，依靠進(jìn)水水流的作用沖涮被過(guò)濾海綿7截留下來(lái)的微小無(wú)機(jī)顆粒，以恢復(fù)過(guò)濾海綿7的過(guò)濾性能。過(guò)濾層的上下兩塊網(wǎng)格擋板6采用高分子聚合材料做成，用螺栓固定在水解酸化池2的四周，便于拆卸，中間填充若干層的過(guò)濾海綿7。特別的，過(guò)濾海綿7采用聚氨酯過(guò)濾海綿，空隙率為90%?97%，上下兩塊網(wǎng)格擋板6不擠壓過(guò)濾海綿7，保持過(guò)濾海綿7自然形狀。沉淀區(qū)底部設(shè)置有自動(dòng)排泥閥16，定期排除沉淀下來(lái)的微小顆粒，過(guò)濾層下方5cm?1cm處設(shè)置一個(gè)自動(dòng)排泥閥16，排除不易沉降的懸浮顆粒。
[0026]以上所述滴水充氧裝置包括出水槽8、滴水擋板10、滴水充氧器9。具體的，出水槽8末端出水口掛有滴水充氧器9，將水流打散，形成大量水滴，滴落到滴水擋板10上，流入人工濕地主體3的池體中。水滴在滴落過(guò)程中，與空氣中的氧充分接觸，大大提高水體中的溶解氧含量。滴水擋板10將滴落到擋板上的水滴進(jìn)一步打散，進(jìn)一步提高水體的充氧能力。滴水充氧器9由若干立體彈性填料組成，懸掛于出水槽的出水口處，立體彈性填料采用聚烯烴類和聚酰胺為材料，用特殊的拉絲、絲條制作工藝將絲條穿插固著在耐腐、高強(qiáng)度的中心繩上，長(zhǎng)度選用30cm?50cm。
[0027]實(shí)施例1:
[0028]一種用于景觀水體與河道整治的強(qiáng)化預(yù)處理防堵塞的人工濕地，包括格柵池1、水解酸化池2、人工濕地主體3 ;格柵池I上分別設(shè)置有格柵池進(jìn)水口 18和格柵池出水口，格柵池進(jìn)水口 18的水平高度在格柵池出水口之上，格柵池I內(nèi)設(shè)置有格柵5，格柵5將格柵池I分成兩個(gè)腔體，格柵池進(jìn)水口 18和格柵池出水口分別與兩個(gè)腔體連通，水解酸化池2被水解酸化池過(guò)濾層分為上下兩個(gè)腔體，下腔體上開(kāi)有水解酸化池進(jìn)水口 17和排泥口，排泥口上設(shè)置有自動(dòng)排泥閥16，上腔體上開(kāi)有充氧出水口，水解酸化池進(jìn)水口 17與格柵池出水口連通，人工濕地主體3內(nèi)從下至上依次設(shè)置有承托層14、中間層13和基質(zhì)層12，基質(zhì)層12上種植有人工濕地植物11，承托層14內(nèi)鋪設(shè)有集水管15，集水管15與集水池4連通，集水池4上開(kāi)有集水池出水口 19，集水池出水口 19的高度低于人工濕地主體3的基質(zhì)層12的頂端，滴水擋板10充氧出水口與人工濕地主體3之間通過(guò)滴水擋板10連通。
[0029]格柵5的傾角為45°。
[0030]過(guò)濾層包括網(wǎng)格擋板6和過(guò)濾海綿7，兩個(gè)網(wǎng)格擋板6固定在水解酸化池2的池壁上，過(guò)濾海綿7采