一種人工水平潛流濕地及其防堵塞沉淀池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生態(tài)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人工水平潛流濕地及其防堵塞沉淀池。
【背景技術(shù)】
[0002]人工濕地是由人工基質(zhì)(碎石、砂礫等)和生長在其上的水生植物組成，污水在濕地基質(zhì)的表層或表面下流動，靠基質(zhì)的吸附、植物吸收、微生物轉(zhuǎn)化等一系列過程降解水中的營養(yǎng)物質(zhì)，是一種有別于自然濕地的獨(dú)特的基質(zhì)-植物-微生物系統(tǒng)。但由于水平潛流人工濕地的設(shè)計(jì)思路導(dǎo)致潛流濕地極易出現(xiàn)堵塞的情況；據(jù)美國環(huán)保局對正在運(yùn)行中的100多座人工濕地所做的調(diào)查表明，將近一半的設(shè)施在5年內(nèi)均出現(xiàn)了基質(zhì)堵塞問題，表現(xiàn)為水力傳導(dǎo)系數(shù)降低，凈化效果下降，運(yùn)行壽命縮短?？梢哉f除開人工濕地處理設(shè)施占地問題外，人工濕地基質(zhì)的堵塞問題已經(jīng)成為其應(yīng)用的最大障礙因素。
[0003]為了應(yīng)對潛流濕地的基質(zhì)堵塞問題，國內(nèi)外研宄者也做了較多研宄，歸納起來主要有預(yù)處理、曝氣充氧、停床輪休、更換基質(zhì)、投加蚯蚓、施加微生物抑制劑等方法。
[0004](I)預(yù)處理
[0005]預(yù)處理可以降低濕地進(jìn)水中的懸浮物和有機(jī)負(fù)荷(特別是當(dāng)有機(jī)負(fù)荷中固態(tài)物質(zhì)含量較大時)，有效預(yù)防人工濕地堵塞的發(fā)生。常見的預(yù)處理工藝有格柵、厭氧沉淀、混凝沉淀等。這些措施雖可有效推遲基質(zhì)堵塞發(fā)生的時間，卻不能杜絕溶解性有機(jī)物導(dǎo)致的基質(zhì)堵塞的發(fā)生，并會增大系統(tǒng)的投資、運(yùn)行成本以及維護(hù)管理難度。是否適合采用此類方法需要在由此引起的運(yùn)行與人員費(fèi)用增加和基質(zhì)堵塞后更換基質(zhì)所需費(fèi)用之間進(jìn)行權(quán)衡。
[0006](2)曝氣充氧
[0007]由于厭氧狀態(tài)是導(dǎo)致基質(zhì)中胞外聚合物積累的重要原因，因此對污水進(jìn)行預(yù)曝氣充氧可以起到一定的預(yù)防堵塞作用。由于污水在滲透過程中其DO值會迅速降低，而在散水管周圍供給空氣則可以有效提高污水的DO濃度，維持基質(zhì)中的好氧狀態(tài)，使微生物的分解作用得以維持，同時還可以防止基質(zhì)中胞外聚合物的蓄積。但引起的系統(tǒng)構(gòu)筑物增加，操作復(fù)雜和費(fèi)用上升，讓其實(shí)施也有難度。
[0008](3)停床、輪休
[0009]人工濕地受堵塞后，國外通行的做法是讓床體經(jīng)過幾個星期的停床休整來恢復(fù)部分滲透性，而輪休期的長短則取決于天氣條件，一般從7天至一個月不等。通過停床休作與輪作，一方面可以使大氣中的氧進(jìn)入濕地內(nèi)部，加快降解基質(zhì)中沉積的有機(jī)物；另一方面微生物新陳代謝需要的各種營養(yǎng)物得不到持續(xù)的補(bǔ)充，基質(zhì)中的微生物會逐漸進(jìn)入內(nèi)源呼吸期，消耗胞外聚合物或胞內(nèi)成分，逐漸老化死亡。但這類措施需要建造多個平行濕地構(gòu)筑物，會大幅度增加濕地處理系統(tǒng)的占地面積和投資費(fèi)用。
[0010](4)更換濕地部分基質(zhì)
[0011]研宄發(fā)現(xiàn)，堵塞最容易發(fā)生的區(qū)域一般為進(jìn)水區(qū)附近的上層基質(zhì)，以水平潛流濕地為例，一般發(fā)生在過水流向長度前1/10?1/4段。為此，通過更換濕地部分基質(zhì)可以有效恢復(fù)人工濕地的功能，缺點(diǎn)是對大規(guī)模的濕地而言工程量較大、更換困難、更換時人工濕地需要停床且更換所花時間長。研宄者發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)運(yùn)行5年的復(fù)合垂直潛流濕地中，發(fā)生滲透系數(shù)下降主要是在靠近進(jìn)水端的下行池，且下降最多的不是在濕地表層，而是在表層以下15?30cm處，這恰恰證明基質(zhì)由氧化環(huán)境轉(zhuǎn)向厭氧環(huán)境處易發(fā)生有機(jī)物代謝產(chǎn)物引起的堵塞。但是此研宄結(jié)果也提出了問題，水平潛流濕地一般設(shè)計(jì)有效深度在60?80cm，這意味著如需更換基質(zhì)來解決堵塞問題，將更換微生物活性最強(qiáng)、植物根系最發(fā)達(dá)的植物生長基質(zhì)層，這樣更換濕地基質(zhì)后濕地植物和基質(zhì)微生物將需要較長時間(一般認(rèn)為至少一年以上)來重新成熟以獲得處理能力的恢復(fù)。
[0012]縱觀國內(nèi)外研宄現(xiàn)狀，引起人工濕地基質(zhì)堵塞的因素較多，相應(yīng)的預(yù)防措施和恢復(fù)對策也很多，但效果差別很大，且往往治標(biāo)不治本。綜合說來，有機(jī)污染物及其代謝產(chǎn)物是人工濕地堵塞的主要原因，進(jìn)水中的無機(jī)懸浮物和有機(jī)固體這類固體顆粒可以通過低成本的預(yù)處理方式(諸如格柵、沉淀池、絮凝等)得以良好解決，但是溶解性有機(jī)物及基質(zhì)中積累的微生物代謝產(chǎn)物(包括細(xì)菌胞外聚合物等)無疑是難于用較低成本工藝甚至是無法解決的，今后很長一段時間里，堵塞問題將成為人工濕地污水處理技術(shù)研宄中的重點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]為了解決水平潛流人工濕地易堵塞的難題，本實(shí)用新型提供了一種水平潛流濕地及其防堵塞沉淀池。
[0014]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0015]一種人工水平潛流濕地，其特征在于，包含多個水平排列的濕地單元，在濕地單元之間設(shè)置有防堵塞沉淀池；
[0016]所述防堵塞沉淀池包括可作為容器的池子主體和設(shè)置在所述池子主體側(cè)壁上的進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口的位置低于所述出水口；
[0017]所述進(jìn)水口用于接收待沉淀的污水，所述出水口用于將所述池子主體內(nèi)上部的水排出去。
[0018]所述池子主體的相對的兩面?zhèn)缺谏戏謩e開有通孔，所述進(jìn)水口指在一面?zhèn)缺谏系乃_位置較低的通孔；所述出水口指在另一面?zhèn)缺谏系乃_位置較高的通孔。
[0019]所述防堵塞沉淀池還包括一段兩端開口的彎管；所述池子主體的相對的兩面?zhèn)缺谏戏謩e開有通孔，所述進(jìn)水口指在一面?zhèn)缺谏系乃_的通孔；所述彎管的一端開口為固定端，緊貼安裝在另一面?zhèn)缺谏纤_的通孔中，所述彎管的另一端開口為自由端，處于所述池子主體的內(nèi)腔中并且向上；所述出水口指所述彎管的自由端。
[0020]所述兩個人工濕地單元之間設(shè)置有多個所述沉淀池。
[0021]多個所述沉淀池之間由排水管道連接。
[0022]用于人工水平潛流濕地的防堵塞沉淀池，其特征在于，包括可作為容器的池子主體和設(shè)置在所述池子主體側(cè)壁上的進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口的位置低于所述出水口 ；
[0023]所述進(jìn)水口用于接收待沉淀的污水，所述出水口用于將所述池子主體內(nèi)上部的水排出去。
[0024]所述池子主體的相對的兩面?zhèn)缺谏戏謩e開有通孔，所述進(jìn)水口指在一面?zhèn)缺谏系乃_位置較低的通孔；所述出水口指在另一面?zhèn)缺谏系乃_位置較高的通孔。
[0025]所述防堵塞沉淀池還包括一段兩端開口的彎管；所述池子主體的相對的兩面?zhèn)缺谏戏謩e開有通孔，所述進(jìn)水口指在一面?zhèn)缺谏系乃_的通孔；所述彎管的一端開口為固定端，緊貼安裝在另一面?zhèn)缺谏纤_的通孔中，所述彎管的另一端開口為自由端，處于所述池子主體的內(nèi)腔中并且向上；所述出水口指所述彎管的自由端。
[0026]所述池子主體為磚體結(jié)構(gòu)。
[0027]本實(shí)用新型突破了現(xiàn)有技術(shù)中的慣常思維，運(yùn)用簡單的技術(shù)原理，提供了一種應(yīng)用于水平潛流人工濕地的防堵塞的沉淀池，解決了水平潛流人工濕地易堵塞的難題。
[0028]本實(shí)用新型提供的防堵塞沉淀池被設(shè)置在兩個人工濕地單元之間，而不是像現(xiàn)有技術(shù)中公開的那樣，僅在進(jìn)入人工濕地單元之前設(shè)置沉淀池，這樣設(shè)置的積極效果在于，通過人工濕地單元中基質(zhì)過濾的污水進(jìn)入防堵塞沉淀池后，經(jīng)過所述沉淀池對污水中較大粒徑的易造成堵塞的雜質(zhì)和/或懸浮物進(jìn)行沉淀，從而在污水進(jìn)入下一人工濕地單元之前很大程度上消除了引起堵塞的因素，從而達(dá)到防堵塞的目的。此外，所述防堵塞沉淀池的特征還在于所述沉淀池進(jìn)水口的高度低于出水口的高度，這樣產(chǎn)生的有益效果在于，污水從進(jìn)水口進(jìn)入沉淀池后，出水口與進(jìn)水口之間的高度差會對沉淀池中雜質(zhì)和/或懸浮物的沉淀留出足夠的時間和空間，使沉淀更為徹底，這樣從出水口排出的水在進(jìn)入下一人工濕地單元之前含有的易造成堵塞的雜質(zhì)和/或懸浮物更少，防堵塞的效果更好。
[0029]本實(shí)用新型提供的所述防堵塞沉淀池構(gòu)造簡單，造價低，效果好、效率高、運(yùn)行維護(hù)方便易行，可長期有效使用。
【附圖說明】
[0030]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1所述I號水平潛流人工濕地防堵塞沉淀池具有進(jìn)水口一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1所述I號水平潛流人工濕地防堵塞沉淀池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1所述I號水平潛流人工濕地防堵塞沉淀池具有出水口一側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4是本實(shí)用新型采用實(shí)施例1所述的防堵塞沉淀池對水平潛流人工濕地進(jìn)行防堵塞應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例3所述2號水平潛流人工濕地防堵塞沉淀池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]上述附圖中的附圖標(biāo)記分別代表:1-防堵塞沉淀池；2_進(jìn)水口 ；3_出水口 ；4-彎管；5_自由端；6_人工濕地單元；7_人工濕地基質(zhì)；8_排水管道；9_污水。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但并不以此來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0037]實(shí)施例1、1號水平潛流人工濕地防堵塞沉淀池
[0038]結(jié)合圖1?圖3詳細(xì)說明基于本實(shí)施例的所述I號水平潛流人工濕