專利名稱：嵌套混合流人工濕地的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于城市小區(qū)生活污水治理的復合景觀人工濕地，屬于污水凈
化技術領域。
背景技術：
人工濕地是人工建造的、可控的和工程化的濕地系統(tǒng)，其設計和建造是通過對自然生態(tài)系統(tǒng)中的化學和生物作用的優(yōu)化組合進行廢水處理的。人工濕地具有出水水質好，氮、磷去除效率高，運行維護管理方便，投資及運行費用低等特點。 人工濕地根據水面的位置可分為兩種類型表面流人工濕地和潛流人工濕地，潛流人工濕地根據主導水流還可分為水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。表面流人工濕地具有投資及運行費用低、構造簡單、富氧能力好等優(yōu)點；缺點是占 地面積大、水力負荷低、去污能力有限、夏季易孳生蚊蠅、散發(fā)臭味且受氣候影響較大。水平潛流人工濕地具有良好的水質凈化效果和衛(wèi)生條件，但也存在控制復雜，氧氣的傳輸能力差，脫氮除磷效果不佳等缺點。垂直流人工濕地具有很高的氧氣傳輸能力，對污染物的去除效果較好，但是對TSS的去除效果較差，而且容易阻塞。 隨著人口和經濟規(guī)模增長，許多城市用水需求已超出了區(qū)域水資源的承載能力，導致人們對景觀用水的需求及城市水資源短缺之間矛盾加劇。人工濕地因同時具有"景觀價值"與"污水處理功能"，在城市社區(qū)中具有廣闊的應用前景。但是，城市土地緊缺，而傳統(tǒng)的人工濕地規(guī)則單一、占地面積大，限制了其應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明為克服上述現有技術的不足，提供一種占地面積小、處理效果好及具有景觀價值的嵌套混合流人工濕地。 本發(fā)明的嵌套混合流人工濕地采用下述技術方案 該嵌套混合流人工濕地包括內部濕地單元、外部濕地單元、隔板和濕地植物，內部濕地單元嵌套在外部濕地單元內，兩者之間設有穿孔板相連，內部濕地單元和外部濕地單元采用不同的濕地類型并用隔板隔開，在一個濕地單元中設有進水管，在另一個濕地單元中設有出水管，內部濕地單元和外部濕地單元中均種植有濕地植物。 濕地單元可以采用水平潛流濕地、表面流濕地和垂直潛流濕地等類型。水平潛流濕地的基質層由礫石和田園土構成，表面流濕地的基質層由田園土和黃沙的混合物組成，表面流濕地的基質層的水平面低于水平潛流濕地的基質層。 濕地植物采用觀賞性較強的美人蕉、水菖蒲、花葉水蔥等，在表面流濕地內部還可種植睡蓮、芡實、眼子菜、荇菜等漂浮植物。 上述嵌套混合流人工濕地運行時，經預處理的污水首先在為潛流濕地的濕地單元內部流動。利用附著在礫石和根系表面的生物膜和植物作用，污水中的高濃度污染物得到初步降解。隨后污水流經表面流人工濕地，因大部分污染物在潛流人工濕地處理單元降解，使水體不易滋生蚊蠅產生惡臭，污染物進一步降解，最終由出水口排出。潛流濕地和表面流
濕地的組合結合了兩者的優(yōu)點，大大提高了有機物和氨氮的去除效率，同時也避免了表面
流濕地惡臭的發(fā)生。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點 1.系統(tǒng)布局緊湊，能充分利用土地類型，節(jié)省占地面積，尤其適合城市社區(qū)污水的處理和回用； 2.具有較高的景觀價值，能夠實現城市小區(qū)內污水的零排放，經濟效益、環(huán)境效益和社會效益顯著； 3.改善了表面流濕地易孳生蚊蠅、容易產生惡臭的現狀； 4.結合了潛流濕地和表流濕地的優(yōu)點，去污效率高、凈化效果好； 5.結構簡單，操作維護方便，投資及運行費用低。


圖1是本發(fā)明實施例1的"水平流-表面流"嵌套混合流人工濕地的俯視圖。
圖2是圖1中沿A-A線的剖視圖。 圖3是本發(fā)明實施例2的"表面流-水平流"嵌套混合流人工濕地的俯視圖。
圖4是本發(fā)明實施例3的"垂直流_表面流"嵌套混合流人工濕地的俯視圖。
圖中1 、進水管，2、水平潛流濕地，3、表面流濕地，4、隔板，5、穿孔板，6、墻體，7、出水管，8、礫石層，9、田園土， 10、田園土和黃沙混合物，11、挺水植物，12、漂浮植物，13、垂直
潛流濕地。
具體實施方式
實施例1 如圖1所示，本實施例是一種內部的水平潛流濕地2和外部的表面流濕地3嵌套串聯(lián)在一起形成的嵌套混合流人工濕地，外部的表面流濕地3呈環(huán)形，內部的水平潛流濕地2可因地制宜設成方形或長方形，內外濕地通過穿孔板5相聯(lián)通，形成一種"池塘_島嶼"的造景模式。內部的水平潛流濕地2中設有進水管1，外部的表面流濕地3中設有出水管7。在外部表面流濕地3上的出水管7處設有隔板4，將出水管7和穿孔板5隔開，使污水沿著池體進行環(huán)形流動。如圖2所示，水平潛流濕地2的基質層下部填充粒徑2cm 4cm的礫石層8，上部鋪有田園土 9 ;表面流濕地3的基質層全部為田園土和黃沙的混合物10，田園土和黃沙的混合物10的水平面略低于水平潛流濕地2的基質層。在水平潛流濕地2的基質層內只種植觀賞性較強的挺水植物11，如美人蕉、水菖蒲、花葉水蔥等；表面流濕地3內還可以種植睡蓮、熒實、眼子菜、存菜等漂浮植物12。水平潛流濕地2和表面流濕地3的墻體6可由水泥材料壘制而成，隔板4可用水泥和磚做成固體壁面來充當。
運行時，污水經進水管1直接進入水平潛流濕地2的礫石層8，因為下層礫石8粒徑較大，污水很快滲入到底部并在礫石和植物根系的縫隙中流動，系統(tǒng)穩(wěn)定后，在礫石和根系表面形成生物膜。在此過程中，懸浮物被礫石填料和根系直接阻攔截留，大部分有機物被生物膜吸附降解，廢水中的一部分N、 P作為營養(yǎng)物質被微生物和植物直接吸收， 一部分通過消化、反硝化作用被去除。初步凈化后的污水通過穿孔板5進入表面流濕地3，沿著池體進行環(huán)形流動，由于表層具有較好的富氧能力，使系統(tǒng)能有效完成有機物去除，因大部分污染物在潛流人工濕地處理單元降解，水體不易滋生蚊蠅產生惡臭。最后，污水經出水管7排出。 實施例2 如圖3所示，本實施例是一種內部的表面流濕地3和外部的水平潛流濕地2嵌套串聯(lián)在一起形成的嵌套混合流人工濕地，形成一種"花園-池塘"的造景模式。外部的水平潛流濕地2中設有進水管1，內部的表面流濕地3中設有出水管7。其它構造與實施例1相同。 運行時，污水經進水管1直接進入水平潛流濕地2的礫石層8，沿著池體進行環(huán)形流動。得到初步凈化的污水通過穿孔板5進入表面流濕地3，進行深一步的處理，最終由出水管7排出。
實施例3 如圖4所示，本實施例是一種外部的表面流濕地3和內部的垂直潛流濕地13嵌套串聯(lián)在一起形成的嵌套混合流人工濕地，形成一種"池塘_寶塔"的造景模式。內部的垂直潛流濕地13中設有進水管l，外部的表面流濕地3中設有出水管7。 垂直潛流濕地13的基質層下部填充具有較好除磷效果的高爐渣、煤灰渣和礫石的混合物，其厚度為90cm 105cm，上部鋪有田園土層，厚約15cm 25cm ;表面流濕地3的基質層全部為田園土和黃沙的混合物IO，厚約55cm 70cm。其它的構造與實施例1相同。
系統(tǒng)行時，污水經進水管1進入垂直潛流濕地13的田園土層，通過下滲進入礫石層，經下部的穿孔板5排入表面流濕地3，在此過程中，污水中的大部分污染物得到降解，最后由出水管7排出。
權利要求
一種嵌套混合流人工濕地，包括內部濕地單元、外部濕地單元、隔板和濕地植物，其特征在于內部濕地單元嵌套在外部濕地單元內，兩者之間設有通過穿孔板相連通，內部濕地單元和外部濕地單元采用不同的濕地類型并用隔板隔開，在一個濕地單元中設有進水管，在另一個濕地單元中設有出水管，內部濕地單元和外部濕地單元中均種植有濕地植物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種嵌套混合流人工濕地。該嵌套混合流人工濕地包括內部濕地單元、外部濕地單元、隔板和濕地植物，內部濕地單元嵌套在外部濕地單元內，兩者之間設有通過穿孔板相連通，內部濕地單元和外部濕地單元采用不同的濕地類型并用隔板隔開，在一個濕地單元中設有進水管，在另一個濕地單元中設有出水管，內部濕地單元和外部濕地單元中均種植有濕地植物。本發(fā)明布局緊湊，能充分利用土地類型，節(jié)省占地面積，具有較高的景觀價值，能夠實現城市小區(qū)內污水的零排放，結合了潛流濕地和表流濕地的優(yōu)點，去污效率高、凈化效果好，同時結構簡單，操作維護方便，投資及運行費用低。
文檔編號C02F3/34GK101704586SQ20091022987
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權日2009年11月17日
發(fā)明者張建, 張成祿, 李一冉, 李聰, 王麗, 胡振, 范金林, 賈文林 申請人:山東大學