一种稳态流凤眼蓝人工湿地及其运行方法与流程

1.本发明属于环境保护领域，涉及一种内置透水挡板的稳态流凤眼蓝人工湿地。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.农业径流、城市径流以及工业废水等均是随时间变化的非恒定状态，家庭、工厂用水的高峰期以及降雨时形成的污水水量会在短时间内迅速升高数倍。径流处理人工湿地进水水量的变动会使污染物的滞留过程和停留时间发生改变，导致人工湿地的净水效果受到影响。水流冲击下，湿地内部水流稳定性较差，使用原有湿地设计对污水进行处理很难达到令人满意的效果，需要对其进行改进。
4.目前，针对进水水流的冲击，最常用的几种技术有配置调节池和a2/o系统等。调节池需要较大的占地面积，对工程的投资要求较高；a2/o系统由厌氧、缺氧、好氧三段组成，工艺复杂，运行成本较高这在很大程度上限制其发展。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题，本发明的目的是设计一种抗水流冲击效果好、结构简单、投资少、易于管理和操作、无二次污染的内置透水挡板的稳态流凤眼蓝人工湿地。
6.为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明的第一个方面，提供了一种稳态流凤眼蓝人工湿地，包括：床体3、透水挡板5、砂土层8、凤眼蓝1；所述床体3底部铺设有砂土层8，砂土层8上间隔设置有多组透水挡板5，所述砂土层8上种植有凤眼蓝1与挺水植物2；凤眼蓝1与挺水植物2位于各透水挡板5之间，所述床体3两侧还设置有进水管7、出水管4。
8.研究表明：透水挡板和漂浮植物凤眼蓝对水流有很强的抗冲击能力，能够延长污染物与植物、基质、微生物的接触时间，强化净化能力。因此，本发明首次利用透水挡板和凤眼蓝组成抗水流冲击的人工湿地。
9.本发明的第二个方面，提供了一种稳态流凤眼蓝人工湿地的运行方法，包括：
10.污水从进水管进入湿地系统，水平流过，依次经过各透水挡板及挡板之间种植的凤眼蓝和挺水植物，由出水管排出。
11.本发明的第三个方面，提供了任一上述的稳态流凤眼蓝人工湿地在农业径流、城市径流以及工业废水处理中的应用。
12.本发明的有益效果在于：
13.⑴
本发明安装便捷，投资少，运作费用低，易于管理和操作，无二次污染；
14.⑵
透水挡板可进行快速更换，根据来水量的大小改变开孔形状和开孔密度，适用性强；
15.⑶
本发明将透水挡板和漂浮植物凤眼蓝相结合，抗水流冲击效果好，水流稳定性得到增强，确保了水流冲击作用下湿地对废水的处理效果。
附图说明
16.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
17.图1为内置透水挡板的凤眼蓝人工湿地剖面结构示意图；
18.图2为凤眼蓝人工湿地床体俯视图；
19.图3为透水挡板结构示意图；
20.图4为带地钉的直角支架结构示意图。
21.其中，1、凤眼蓝，2、挺水植物，3、床体，4、出水管，5、透水挡板，6、水面，7、进水管，8、砂土层，9、凹槽，10、透水孔，11、地钉，12、直角支架。
具体实施方式
22.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
23.一种抗水流冲击效果好、结构简单、投资少、易于管理和操作、无二次污染的内置透水挡板的稳态流凤眼蓝人工湿地。
24.本发明是通过以下技术方案来实现的：内置透水挡板的稳态流凤眼蓝人工湿地，包括床体、透水挡板、砂土层、凤眼蓝，湿地床体为长方体，湿地的前端和后端分别有进水管和出水管，湿地床体由砼构成，床体底部填以40
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60cm的砂土层。床体两侧的边墙体上均匀分布凹槽，凹槽与透水挡板的厚度一致，便于挡板的安装和拆卸，凹槽之间相距50cm。所述的透水挡板为pvc材质，透水挡板底部的两侧装有带地钉的直角支架，用于固定透水挡板，地钉长20cm左右。透水挡板超过砂土层1
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1.2m，挡板厚度为1
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2cm，均匀分布透水孔，并且相邻透水挡板的开孔位置相互错开。砂土层为沙壤土，上面种植凤眼蓝，并搭配种植再力花、黄花菖蒲等挺水湿地植物。植物及其根系既有阻挡水流的作用，又具有美化环境的功能。
25.本发明在使用时，首先种植凤眼蓝等其他水生植物，然后将各透水挡板放入床体两侧边墙体上的凹槽中，地钉完全扎入砂土层，完成安装。污水从进水管进入湿地系统，水平流过，依次经过各透水挡板，通过透水挡板对水流流速的降低作用，减缓水流对湿地系统的冲击，各挡板之间种植的凤眼蓝对水流也有缓冲作用，延长污水在湿地系统内的停留时间，使污染物与植物、微生物得到充分接触。系统处理后的水由出水管排出。
26.下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
27.实施例1
28.如附图1
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4所示，本发明的湿地床体3为长方形结构，长宽比为3:1，湿地前端和后端分别有进水管7和出水管4。湿地的床体3由砼体构成，床体底部填以40
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60cm的砂土层8，砂土层8为沙壤土，上面种植菖蒲、再力花等挺水植物2，种植密度为20株/m2，水面6种植漂浮植物凤眼蓝1，种植密度30株/m2。床体两侧的边墙体上的凹槽9用于安装透水挡板5，透水
挡板为pvc材质，透水挡板底部两侧装有直角支架12，支架上有用于固定透水挡板的地钉11，地钉长20cm左右，透水挡板厚度为1
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2cm，高度超过砂土层8大约1
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1.2m，均匀分布直径为2cm的圆形透水孔10，开孔密度为600孔/m2，相邻透水挡板的距离为1.5m，并且相邻透水挡板的开孔位置相互错开，水流每经过一次透水挡板，都会经历一次分配调节，大大提升了水流的稳定性，延长了水力停留时间。
29.本系统在应对日常水流流量波动带来的冲击时，污水从床体3进水管7进入，水平流过，首先受到凤眼蓝1和挺水植物2的阻挡，水流冲击作用得到大大缓解，到达透水挡板5后，水流只能穿过挡板上的开孔继续向前流动，水流流速和冲击作用进一步降低，经过凤眼蓝和透水挡板多次对冲击水流进行阻挡和分配调节后，水流趋于稳定，污染物与基质、植物、微生物之间的接触时间得到保证，强化了水流冲击下的污染物去除效果，系统处理后的水由出水管4排出。
30.实施例2
31.运行方法同实施例1相同，应对降雨带来的水量骤增对湿地系统的冲击时，可提前将对透水挡板进行更换，相邻透水挡板的距离缩短为1m，开孔密度降低为400孔/m2，并将透水孔形状更换为阻水效果更好的三角形，三角形的边长为2cm。
32.最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。