本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種功能型精準濕地系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人工濕地是指人為影響、施工和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術(shù)。人工濕地在處理污水的同時，可以美化環(huán)境，調(diào)節(jié)局部氣候，增加生物多樣性，有“地球之腎”的美譽。

自20世紀七八十年代人工濕地得到快速發(fā)展，目前各種不同的濕地在世界各地已被用來處理大量不同的廢水。目前我國絕大部分的污水處理廠采用的是活性污泥法、氧化溝法、間歇活性污泥法等處理工藝，這些處理方法具有投資高、能耗高、運轉(zhuǎn)管理要求高等不足之處。與傳統(tǒng)的污水處理方法相比，目前流行的人工濕地污水處理系統(tǒng)，具有投資少、運行簡單、維護簡便等優(yōu)勢。我國用人工濕地處理污水發(fā)展較晚，“七五”期間開始進行機理性的研究，現(xiàn)在已發(fā)展到實際應用階段，在全國各處多個省市建成多處不同處理規(guī)模的人工濕地處理工程。

但目前人工濕地技術(shù)還存在很多問題：1.處理負荷低；2.處理效果差，僅能達到國標一級B標準；3.除磷效果差；4.堵塞，因而導致出水水質(zhì)不穩(wěn)定、使用壽命短；5.冬季結(jié)冰，無法正常運行；6.表面漫流對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述問題，本發(fā)明提供一種功能型精準濕地系統(tǒng)，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種用于污水處理的濕地系統(tǒng)，包括：污水預處理裝置，污水輸水布水裝置，濕地植物床，出水收集裝置；污水經(jīng)所述污水預處理裝置進行預處理后，進入所述污水輸水布水裝置，再進入所述濕地植物床進行處理，最后進入所述出水收集裝置，所述濕地植物床包括由上至下配置的濕地植物、低滲透基質(zhì)、高滲透基質(zhì)；所述高滲透基質(zhì)的滲透率大于所述低滲透基質(zhì)的滲透率。

進一步，優(yōu)選的，所述濕地植物床還包括配置在所述濕地植物和所述低滲透基質(zhì)之間的封閉層。封閉層具有封閉功能，優(yōu)選的，封閉層還具有保溫功能。

進一步，優(yōu)選的，所述低滲透基質(zhì)包括上層低滲透基質(zhì)和下層低滲透基質(zhì)，所述濕地植物床還包括微生物基質(zhì)、固磷基質(zhì)，所述微生物基質(zhì)、固磷基質(zhì)由上至下配置在所述上層低滲透基質(zhì)和所述下層低滲透基質(zhì)之間。

進一步，優(yōu)選的，所述濕地植物床還包括依次配置在所述高滲透基質(zhì)下方的防滲層、回填層。

進一步，優(yōu)選的，所述高滲透基質(zhì)包括由上至下配置的過渡層和排水層，使得凈化后的水保持相同的滲流速率。

進一步，優(yōu)選的，所述濕地植物優(yōu)選為蘆葦，也可以是其他合適類型的濕地植物。

進一步，優(yōu)選的，所述污水預處理裝置包括格柵裝置、隔油池、沉淀池、調(diào)節(jié)池、閥門裝置。

進一步，優(yōu)選的，所述濕地系統(tǒng)還包括液位控制裝置，用于控制所述濕地植物床內(nèi)的水位。

進一步，優(yōu)選的，所述污水輸水布水裝置包括輸水管系統(tǒng)和布水管系統(tǒng)，經(jīng)過所述污水預處理裝置后的污水進入所述輸水管系統(tǒng)，再進入所述布水管系統(tǒng)。

進一步，優(yōu)選的，所述出水收集裝置包括集水管系統(tǒng)。

本發(fā)明的用于污水處理的濕地系統(tǒng)與現(xiàn)有的濕地系統(tǒng)相比，具有以下有益效果：

1.本發(fā)明的濕地系統(tǒng)采用了分層結(jié)構(gòu)的濕地植物床，污水在床體內(nèi)均勻分布，進出水速度與污水的反應速度、植物的吸收速度保持一致，從而提高了污水處理效果，污染物殘留少；

2.本發(fā)明的濕地系統(tǒng)采用低滲透基質(zhì)，既可以使微生物附著面積增大，又有利于微生物在其上均勻附著、促進微生物膜的生長，使污染物的接觸和生化降解反應更加充分，污染物去除效率提高；本發(fā)明的濕地系統(tǒng)采用高滲透基質(zhì)，能夠均勻收集上層低滲透基質(zhì)滲流下來的水；本發(fā)明的濕地系統(tǒng)通過配合使用上述低滲透基質(zhì)和高滲透基質(zhì)，使得濕地植物床排水更加通暢并在滲透性上達到平衡，保證了上層局部污水停留時間和反應效率的一致，避免了濕地植物床堵塞，使得反應更充分、植物吸收更充分從而有效防止板結(jié)，延長人工濕地的使用壽命，可長達30年以上；

3.本發(fā)明的濕地系統(tǒng)采用了微生物基質(zhì)，其能夠促進基質(zhì)中優(yōu)勢微生物的生長和長期生存，提高污染物的去除效率；本發(fā)明的濕地系統(tǒng)采用了固磷基質(zhì)，其能夠使得對污水中不可溶磷的吸附沉淀保持在較高水平；固磷基質(zhì)的使用量經(jīng)過了水力負荷計算，使用年限達到30年以上。

4.本發(fā)明的濕地系統(tǒng)采用了獨特的污水預處理系統(tǒng)，去除了污水中的顆粒物質(zhì)，防止了濕地系統(tǒng)的堵塞。

5.本發(fā)明的濕地系統(tǒng)采用了封閉層，有效防止污水在濕地植物床表面漫流，同時封閉層還可以具有保溫效果，使得本發(fā)明的濕地系統(tǒng)在冬季具有良好的運行效果。

經(jīng)過本發(fā)明的濕地系統(tǒng)處理的出水的水質(zhì)高于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級A標準，可達到北京市地方標準《水污染物綜合排放標準》(DB 11/307-2013)村莊生活污水處理站排入地表水體的水污染物排放限值A(chǔ)級的要求。

附圖說明

圖1本發(fā)明實施例的用于污水處理的濕地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本發(fā)明實施例的用于污水處理的濕地系統(tǒng)的濕地植物床的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖1-2描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于污水處理的濕地系統(tǒng)。圖1示出了實施例的用于污水處理的濕地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：污水預處理裝置，污水輸水布水裝置7，濕地植物床8，出水收集裝置9，污水經(jīng)所述污水預處理裝置進行預處理后，進入所述污水輸水布水裝置7，再進入所述濕地植物床8進行處理，最后進入所述出水收集裝置9，所述濕地植物床8包括由上至下配置的濕地植物1、低滲透基質(zhì)13、高滲透基質(zhì)16，所述高滲透基質(zhì)16的滲透率大于所述低滲透基質(zhì)13的滲透率。

所述濕地植物床8還包括配置在所述濕地植物1和所述低滲透基質(zhì)13之間的封閉層12，所述低滲透基質(zhì)13包括上層低滲透基質(zhì)和下層低滲透基質(zhì)，所述濕地植物床8還包括微生物基質(zhì)14、固磷基質(zhì)15，所述微生物基質(zhì)14、固磷基質(zhì)15由上至下配置在所述上層低滲透基質(zhì)和所述下層低滲透基質(zhì)之間。封閉層具有封閉功能，優(yōu)選的，封閉層還具有保溫功能。

所述低滲透基質(zhì)13可為植物和微生物提供了一個有利生長環(huán)境，促使植物、微生物和低滲透基質(zhì)填料的協(xié)同作用得到充分發(fā)揮，其能夠為濕地植物根際生化反應提供充足的氧氣，同時低滲透基質(zhì)13比高滲透基質(zhì)16具有更大的比表面積，增加了微生物在低滲透基質(zhì)填料表面的附著，提高了污染物的降解效率，促進了植物對污水中污染物的吸收利用。作為一個優(yōu)選的例子，所述低滲透基質(zhì)13的滲透率范圍為大于等于1.5*10^-4m/s且小于等于1.5*10^-3m/s，孔隙率為30％-40％，平均比表面積為大于等于1500m²/m³，更優(yōu)選的，平均比表面積為5000-12000m²/m³。

所述固磷基質(zhì)15可使污水中不可溶磷的吸附固定保持在較高水平，固磷基質(zhì)15具有孔隙率高、比表面積大、吸附強、富含鈣、鐵、鋁離子、水力傳導率好等特點。所述微生物基質(zhì)14能夠促進優(yōu)勢微生物的生長。

所述高滲透基質(zhì)16可以包含由上至下配置的過渡層和排水層，能夠為濕地系統(tǒng)提供更均勻的水利條件，保證凈化后的水可以保持相同的滲流速率，均勻的流入所述出水收集裝置9，并從濕地系統(tǒng)中排出。

所述濕地植物床8還包括依次配置在所述高滲透基質(zhì)16下方的防滲層17、回填層。所述防滲層可以由土工布和PE膜組成，配置在所述濕地植物床8的底部和側(cè)面，可有效防止凈化過程中水體流失至地下水引起污染。在防滲層下使用回填細砂和回填土夯實，構(gòu)成回填層。

所述污水預處理裝置包括格柵裝置2、隔油池3、沉淀池4、調(diào)節(jié)池5、閥門裝置6，污水經(jīng)過格柵裝置2，將顆粒物和雜質(zhì)阻截后進入隔油池3，在隔油池3中去除漂浮的油脂后，進入沉淀池4中，通過沉淀作用將大部分懸浮的顆粒雜質(zhì)去除，然后進入調(diào)節(jié)池5，調(diào)節(jié)池5內(nèi)設(shè)有兩臺(1臺或3臺均可)根據(jù)污水進水流量和所述濕地系統(tǒng)水力負荷設(shè)計的潛水泵11，利用間歇方式通過所述污水輸水布水裝置7將污水提升至所述濕地植物床8中。

所述污水輸水布水裝置7包括輸水管系統(tǒng)和布水管系統(tǒng)，經(jīng)過所述污水預處理裝置后的污水進入所述輸水管系統(tǒng)，再進入所述布水管系統(tǒng)。布水管系統(tǒng)的布水管網(wǎng)位于所述封閉層12之下，布水管每隔例如兩米在管上左右兩側(cè)各鉆一個例如直徑不小于8mm的孔，保證布水的均勻性。布水管網(wǎng)緊挨所述低滲透基質(zhì)13并配置在所述低滲透基質(zhì)13之上。每天的污水可控制的根據(jù)水質(zhì)、水量分多次輸送到所述濕地植物床8中。

所述濕地系統(tǒng)還包括液位控制裝置10，用于控制濕地植物床8內(nèi)的水位，保證所述濕地系統(tǒng)的正常運行。所述出水收集裝置9包括集水管系統(tǒng)，集水管系統(tǒng)用于收集經(jīng)所述濕地植物床8凈化的水。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。