本發(fā)明涉及一種人工濕地凈化系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，它涉及一種干濕交替，提高污水凈化效率的潛流濕地凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人工濕地在污水處理過(guò)程中，污水處理能力常常受到濕地內(nèi)溶解氧濃度不足的制約，由于缺少溶解氧，水體中的硝化作用受到抑制，氮、磷消減速度受到了影響。研究表明，濕地床處理受污染景觀水體中，床體內(nèi)溶解氧不足(<2mg/L)是導(dǎo)致出水水質(zhì)尤其是出水感官形狀指標(biāo)不理想的主要原因。

常規(guī)水處理系統(tǒng)通常借助高能耗設(shè)備來(lái)提升濕地內(nèi)溶解氧濃度，例如曝氣生物濾池、好氧生物接觸氧化等等，它們?cè)黾恿讼到y(tǒng)整體的建造成本與運(yùn)營(yíng)壓力；而低能耗甚至無(wú)能耗的生態(tài)處理技術(shù)才是人工濕地能夠持續(xù)運(yùn)行的有力保障。如何因地制宜地控制潛流濕地凈化系統(tǒng)中的溶解氧濃度，保證出水水質(zhì)，是潛流濕地凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要和關(guān)鍵的問(wèn)題。

造成人工濕地溶解氧濃度較低的主要原因是污水長(zhǎng)期淹沒(méi)濕地填料，且硝化作用和好氧菌消耗氧氣的速度大于氧氣溶解的速度，導(dǎo)致濕地填料長(zhǎng)久處于低氧狀態(tài)。溶解氧不足將直接導(dǎo)致濕地植物根系易腐敗，裸露水面蚊蠅滋生，水體黑臭，濕地填料堵塞等問(wèn)題，使人工濕地凈化功能逐漸變差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種干濕交替的潛流濕地凈化系統(tǒng)，解決上述問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于潛流濕地凈化系統(tǒng)中的有效的自然富氧方法，其富氧過(guò)程主要是通過(guò)并聯(lián)濕地塘床干濕交替實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種干濕交替的潛流濕地凈化系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)濕地池，所述濕地池并聯(lián)設(shè)置，所述濕地池的一端設(shè)置入水口，所述入水口處設(shè)有支管，所述濕地池的另一端設(shè)置有出水口；所有所述支管與入水管連通，每個(gè)所述支管上設(shè)置有進(jìn)水閥，所述濕地池之間設(shè)置有隔板，所述入水口的高度高于所述出水口高度。

進(jìn)一步的，所述濕地池內(nèi)設(shè)置有通氣管，所述通氣管上布置有多個(gè)通氣孔，所述通氣管的頂端高于所述濕地池最高水平面。

進(jìn)一步的，所述通氣管為斜紋PVC材質(zhì)。

進(jìn)一步的，所述通氣管頂端高于濕地池最高水平面2-3cm。

進(jìn)一步的，所述濕地池內(nèi)設(shè)置有溶解氧濃度傳感器。

進(jìn)一步的，還包括進(jìn)水閥控制系統(tǒng)，所述進(jìn)水閥控制系統(tǒng)與所述溶解氧濃度傳感器連接，所述進(jìn)水閥控制系統(tǒng)與所述進(jìn)水閥連接。

進(jìn)一步的，所述入水口在所述濕地池上部，所述出水口在所述濕地池的下部。

一種干濕交替的潛流濕地凈化系統(tǒng)的操作方法，包括至少兩個(gè)濕地池，所述濕地池并聯(lián)設(shè)置，所述濕地池的一端設(shè)置入水口，所述入水口處設(shè)有支管，所有所述支管與入水管連通，每個(gè)所述支管上設(shè)置有進(jìn)水閥；其中一個(gè)所述濕地池進(jìn)水時(shí)，其他濕地池的所述進(jìn)水閥門關(guān)閉；同一所述濕地池進(jìn)水閥門打開(kāi)與關(guān)閉的時(shí)間t₀不小于所述濕地池注滿污水的時(shí)間t_注加上所述濕地池溶解氧消耗的時(shí)間t_ɑ，即t₀≥t_注+t_ɑ。

進(jìn)一步的，同一所述濕地池進(jìn)水閥門打開(kāi)與關(guān)閉的時(shí)間t₀不小于排水濕地池從開(kāi)始排水到排空污水的時(shí)間t_排，即t₀≥t_排。

本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)如下：

1.干濕交替的濕地凈化系統(tǒng)能夠顯著提升原有濕地池的平均溶解氧濃度，從而進(jìn)一步提升濕地系統(tǒng)對(duì)污水的處理效率；

2.濕地池中設(shè)置有通氣管，能夠?yàn)闈竦貎?nèi)基質(zhì)實(shí)時(shí)供氧，且保證了每一個(gè)濕地池在干濕交替的間歇，基質(zhì)空隙內(nèi)能夠充分充氧；

3.本發(fā)明不同于其他已有的實(shí)現(xiàn)干濕交替的濕地設(shè)計(jì)，入水不停頓，避免頻繁開(kāi)閉水泵導(dǎo)致的設(shè)備損壞；

4.濕地池內(nèi)水位的上下幅度變化，能夠起到?jīng)_洗作用，從而避免了基質(zhì)材料的堵塞。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明濕地池的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1、濕地池；2、入水口；3、出水口；4、入水管；5、進(jìn)水閥；6、通氣管；7、水生植物；8、生態(tài)種植層；9、吸附凈化層；10、防堵塞層；11、碎石層；12、隔板；13、支管。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示的一種干濕交替的潛流濕地凈化系統(tǒng)，包括兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的濕地池1，所述濕地池1的一端設(shè)置有支管13，所述濕地池1的另一端設(shè)置有出水口3；所有所述支管13與入水管4連通，每個(gè)所述支管13上設(shè)置有進(jìn)水閥5，進(jìn)水閥5控制濕地池1進(jìn)水的開(kāi)啟與關(guān)閉。

如圖2所示，每一個(gè)濕地池1之間設(shè)置有間隔板12，保證污水無(wú)法從一個(gè)濕地池進(jìn)入另一濕地池。

所述濕地池1內(nèi)設(shè)置有通氣管6，通氣管6為斜紋PVC管材質(zhì)，且斜紋PVC管上布滿通氣孔，通氣管6頂端略高于濕地池1最高水平面2-3cm，保證其在濕地池1干、濕過(guò)程始終向基質(zhì)層提供氧氣。

濕地池1的底層鋪放碎石層11，碎石層11上設(shè)置防堵塞層10，防堵塞層10上鋪放吸附凈化層9，吸附凈化層9上設(shè)置生態(tài)種植層8，生態(tài)種植層8中種植水生植物7。

如圖2所示的濕地池進(jìn)水時(shí)，進(jìn)水從入水口2進(jìn)入濕地池，當(dāng)濕地池注滿后，入水與出水達(dá)到平衡狀態(tài)，濕地的植物、微生物、基質(zhì)層開(kāi)始對(duì)污水中的污染物進(jìn)行處理。在每個(gè)濕地池1中設(shè)置了溶解氧濃度傳感器，預(yù)先設(shè)定當(dāng)濕地池溶解氧濃度小于ɑmg/L時(shí)(ɑ根據(jù)濕地所在場(chǎng)地及入水水質(zhì)狀況自行設(shè)定)。逐漸關(guān)閉這個(gè)濕地池的進(jìn)水閥5，開(kāi)啟其他的濕地池。

本發(fā)明的操作方法或步驟為：當(dāng)一個(gè)濕地池(A1)進(jìn)水時(shí)，另一個(gè)濕地池(A2)的進(jìn)水閥5應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)。

通過(guò)預(yù)先設(shè)定的程序控制進(jìn)水閥5的打開(kāi)與關(guān)閉，同一濕地池進(jìn)水閥5打開(kāi)與關(guān)閉的時(shí)間t₀應(yīng)該大于等于濕地池1注滿污水的時(shí)間t_注加上濕地池溶解氧消耗至ɑmg/L以下的時(shí)間t_ɑ，即t₀≥t_注+t_ɑ，且同一進(jìn)水閥5打開(kāi)與關(guān)閉的時(shí)間t₀應(yīng)大于等于排水濕地池1從開(kāi)始排水到排空基質(zhì)孔隙內(nèi)污水的時(shí)間t_排(t_排實(shí)際測(cè)量可得，一般介于20-40min之間)，即t₀≥t_排。

當(dāng)A1注滿后，入水與出水達(dá)到平衡狀態(tài)，濕地的植物、微生物、基質(zhì)層開(kāi)始對(duì)污水中的污染物進(jìn)行處理。在每個(gè)濕地池1中設(shè)置了溶解氧濃度傳感器，預(yù)先設(shè)定當(dāng)濕地池溶解氧濃度小于ɑmg/L時(shí)(ɑ根據(jù)濕地所在場(chǎng)地及入水水質(zhì)狀況自行設(shè)定)，開(kāi)啟A2的進(jìn)水閥5向A2注水，并逐漸關(guān)閉A1注水閥；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當(dāng)A2內(nèi)溶解氧濃度也小于ɑmg/L時(shí)，則打開(kāi)A1進(jìn)水閥5開(kāi)始向A1注水，并逐漸停止向A2注水，保證進(jìn)入濕地系統(tǒng)水量基本不變，并重復(fù)這一過(guò)程。

需要說(shuō)明的是，在某濕地池(如A1)停止進(jìn)水，另外濕地池(如A2)開(kāi)始進(jìn)水的過(guò)程，正是濕地干濕交替的過(guò)程，A1內(nèi)水位逐漸下降，直到完全排除，且基質(zhì)吸附的水也自然流出，原本被污水填充的基質(zhì)空隙逐步被空氣填充，基質(zhì)層恢復(fù)了富氧狀態(tài)，由此，干濕交替的過(guò)程保證了各個(gè)濕地池在處理污水時(shí)始終保證高效狀態(tài)。

所述濕地池1為典型潛流濕地，入水口2在濕地池1上部，出水池在濕地池1另一側(cè)的下部。

之所以將干濕交替的技術(shù)思路應(yīng)用于潛流濕地而非表留及垂直流濕地，是因?yàn)闈摿鳚竦啬軌蜉^為徹底的排空基質(zhì)內(nèi)的污水。

更加具體的步驟為:

1.當(dāng)一個(gè)濕地池(A1)進(jìn)水時(shí)，另一個(gè)濕地池(A2)的進(jìn)水閥5應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)，兩個(gè)濕地池(A1及A2)的出水口3始終呈打開(kāi)狀態(tài)；

2.當(dāng)A1注滿后，入水與出水達(dá)到平衡狀態(tài)，濕地的植物、微生物、基質(zhì)層開(kāi)始對(duì)污水中的污染物進(jìn)行處理。

3.在每個(gè)濕地池中設(shè)置了不小于3個(gè)溶解氧濃度傳感器，預(yù)先設(shè)定當(dāng)濕地池1溶解氧濃度小于ɑmg/L時(shí)(ɑ根據(jù)濕地所在場(chǎng)地及入水水質(zhì)狀況自行設(shè)定)，至少有2個(gè)溶解氧濃度傳感器檢測(cè)到溶解氧濃度小于ɑmg/L時(shí)，A2開(kāi)始注水，并同時(shí)逐漸關(guān)閉A1的進(jìn)水閥5，保證進(jìn)入濕地系統(tǒng)水量基本不變。

4.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當(dāng)A2內(nèi)溶解氧濃度也小于ɑmg/L時(shí)，則打開(kāi)A1進(jìn)水閥5，向A1內(nèi)注滿待處理的污水，并同時(shí)逐漸關(guān)閉A2進(jìn)水閥5，保證進(jìn)入濕地系統(tǒng)水量基本不變。

5.潛流濕地的處理過(guò)程應(yīng)重復(fù)上述干濕交替的過(guò)程。

6.多個(gè)并聯(lián)濕地池同時(shí)工作時(shí)，建議將濕地池分為兩大濕地組，按照上述工作流程，按照A1組與A2組的順序進(jìn)行循環(huán)處理污水。

以上通過(guò)具體的和優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實(shí)施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。