一种自净型生态湿地系统的制作方法

1.本实用新型属于水处理技术领域，特别是涉及一种自净型生态湿地系统。


背景技术：

2.人工湿地通过基质吸附、植物吸附消解、微生物吸收降解及人工湿地各组成部分的联合作用，达到去除污水中污染物的目的，主要应用于农业污水、居民生活污水处理及区域水质提升。传统人工湿地系统构建多采用单池结构，主要依靠植物及微生物吸收、分解污水中过多的营养盐等污染物质，因水栖动物往往难以适应污水、低氧的人工湿地水环境，因此传统人工湿地较少养殖水栖动物。同时，由于湿地中的微生物周期性死亡，微生物膜也会定期脱落，脱落后的微生物膜碎片沉入池底，逐渐堵塞基质孔隙和排水口，导致湿地系统处理效率持续性降低，需要定期进行反冲洗维护，大大提高了人工湿地的运行费用。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种自净型生态湿地系统，该技术强化人工湿地系统的抗冲击性能和水体溶解氧浓度，同时利用鱼类等水栖动物清理冗余的生物膜，可提高湿地系统的稳定性和对水体的净化能力，降低反冲洗维护频率，对污水进行二级净化，具有水体净化、生态系统修复、水生动植物养殖等多种功能。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种自净型生态湿地系统，包括湿地池，所述湿地池内设置有水闸，所述水闸将湿地池分隔为一区和二区：一区包括坡面、设置于坡面上的填料层、以及种植在填料层上的植物层；其中，所述坡面邻近水闸的一侧下倾；所述填料层和坡面向同侧倾斜；所述填料层的表面上铺设有种植植物所需的种植基质层；所述一区的池壁上设置有进水口；所述二区内养殖有水栖动物；所述二区的底部设置有出水口。
6.进一步地，所述植物层包括挺水植物和沉水植物；挺水植物位于填料层的上半段，沉水植物位于填料层的下半段。
7.进一步地，所述坡面的坡度为20
°
～35
°
。
8.进一步地，所述填料层的厚度为40cm～60cm。
9.进一步地，所述种植基质层的厚度为20cm以上。
10.进一步地，所述种植基质层的表面铺设有透水土工布，透水土工布上开设有用于种植植物的种植孔。
11.进一步地，所述坡面的末端设置有基质挡墙，所述基质挡墙从坡面向上延伸至高于种植基质的顶面；基质挡墙与种植基质层顶面的高度差为5cm。
12.进一步地，所述填料层内设置有若干道拦网；所述拦网的顶部延伸至种植基质层；所述拦网向上延伸至凸出于种植基质层的顶面；拦网与种植基质层顶面的高度差为3cm。
13.进一步地，若干道所述拦网等距排列；所述拦网的间隔为75cm～100cm。
14.进一步地，所述一区和二区内均设有曝气装置。
15.相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：
16.(1)该自净型生态湿地系统，鱼类循环取食的措施能够解决人工湿地系统中微生物经过多代繁殖后微生物净水效果降低，以及生物膜脱落的碎片造成的堵塞问题，提高出水水质。
17.(2)该自净型生态湿地系统，水体经一区池处理后再与水栖动物接触，降低了污水中污染物浓度较高对水栖动物的毒害性。
18.(3)该自净型生态湿地系统，同时种植沉水植物和挺水植物，充分发挥不同类型水生植物的优势，实现立体净化。
19.(4)该自净型生态湿地系统，一区和二区双点曝气，显著提高湿地系统中溶解氧含量，降低水体中的bod、cod等指标，同时避免造成水栖动物缺氧。
附图说明
20.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1为本实用新型所述的一种自净型生态湿地系统整体结构示意图(一区为静置处理状态，二区处于保留水位)。
22.附图标记说明：
23.1-进水口；2-湿地池；3-挺水植物；4-沉水植物；5-填料层；6-坡面；7-种植基质层；8-一区；9-基质挡墙；10-水闸；11-二区；12-曝气口；13-出水口；14-拦网。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：
28.如图1所示，本实施例提供了一种自净型生态湿地系统，包括湿地池2，该湿地池2内设置有水闸10，该水闸10将湿地池2分隔为一区8和二区11：一区8包括坡面6、设置于坡面6上的填料层5、以及种植在填料层5上的植物层；其中，坡面6邻近水闸10的一侧下倾；填料层5和坡面6向同侧倾斜；填料层5的表面上铺设有种植植物所需的种植基质层7；一区8的池壁上设置有进水口1；二区11内养殖有鱼类等水栖动物；二区11的底部设置有出水口13，出水口13内设有带滤网的排水阀，且二区11出水口13位于与一区8进水口1对角的位置。
29.本实施例提供的自净型生态湿地系统，作为污水进入人工湿地的缓冲系统，提高人工湿地的抗冲击性能，同时，通过水闸10分隔两区，在污水和鱼之间又形成缓冲，水体经一区8植物、微生物联合处理后，水中污染物浓度降低，对水栖动物的毒性减弱，再与水栖动物接触，降低了污水中污染物浓度较高对水栖动物的毒害性，做到了既能养鱼，又能处理较高浓度污水的目的；该系统中，鱼类循环取食的措施能够解决人工湿地系统中微生物经过多代繁殖后微生物净水效果降低，以及生物膜脱落的碎片造成的堵塞问题，提高出水水质。
30.具体的，本实施例中，植物层包括挺水植物3和沉水植物4，挺水植物3位于填料层5的上半段，沉水植物4位于填料层5的下半段；同时种植沉水植物4和挺水植物3，充分发挥不同类型水生植物的优势，实现立体净化。更具体的，沉水植物4选用狐尾藻、金鱼藻、眼子菜、苦草、黑藻、川蔓藻、伊乐藻等两种或多种，选取根系固着较强，在反复进水、放水过程中不易脱落的植株；挺水植物3选用荷花、芦苇、茭草、美人蕉、再力花、梭鱼草、芦竹、菖蒲等两种或多种挺水植物3。挺水植物3选用株高高于1米，适应种植于池中，满水状态不会被淹没、生命力较强的植株；不选用随水流动的浮萍、凤眼莲、等浮水植物，不使用入侵物种。
31.进一步地，本实施例中，坡面6为砖砌结构或石砌结构，为防止排水时水栖动物滞留一区8，坡面6的坡度为20
°
～35
°
。填料由火山岩、沸石、砾石等比表面积较大的多孔材料组成，有利于微生物附着，填料层5的厚度为40cm～60cm。填料层5上铺设厚度在20cm以上的种植基质。种植基质层7的表面铺设有透水土工布，用于防止进出水对种植基质造成冲刷，透水土工布上均匀分布有直径10cm的种植孔，便于水生植物种植、更换与采收。
32.进一步地，本实施例中，坡面6的末端设置有基质挡墙9，该基质挡墙9与水闸10相邻，从坡面6向上延伸至高于种植基质的顶面，用于防止填料和基质沿着坡面6滑落，影响水闸10开闭及植物生长；为了避免妨碍水栖动物回流，基质挡墙9与种植基质层7顶面的高度差为5cm。
33.进一步地，本实施例中，填料层5内设置有若干道不锈钢的拦网14，以降低基质挡墙9荷载压力；该拦网14的顶部延伸至凸出于种植基质层7的顶面；为了避免妨碍水栖动物回流，拦网14与种植基质层7顶面的高度差为3cm，且若干道拦网14等距排列；拦网14的间隔为75cm～100cm。
34.进一步地，本实施例中，一区8和二区11内均设有曝气装置，且一区8进水口1与曝气口12分别位于一区8的两侧，避免进水口1的进水水流对曝气口12造成冲击；一区8和二区11双点曝气，能够显著提高湿地系统中溶解氧含量，降低水体中的bod、cod等指标，同时避免造成水栖动物缺氧。
35.本实用新型的技术方案是这样实现的：
36.双池人工湿地结构主体框架为狭长型湿地池2，池壁为抗压不透水结构，中央为可开闭水闸10分隔，水闸10开启时双池完全联通，水闸10关闭时双池完全分隔为两个独立水
池；一区8池壁上方设有进水口1，需处理污水通过进水口1排入一区8水池，此时水闸10为关闭状态；污水排入一区8水池后，在一区8静置处理24小时；第1小时，一区8曝气装置持续开启，连续曝气1小时，此后23小时，一区8曝气装置每小时启动10分钟；24小时后，水闸10开启，一区8与二区11水体联通，继续静置处理24小时；自水闸10开启，二区11曝气装置启动，间歇性曝气，每小时曝气10分钟；水体联通期间，二区11鱼类取食一区8植物根系、种植基质表面微生物；24小时后，出水口13开启，完成处理的中水缓慢排出，因一区8底部高于二区11，且为坡面6，鱼类随水位降低回到二区11；当二区11水位降低至保留水位线，排水结束，排水口关闭、水闸10关闭，进水口1向一区8排入待处理污水，开始新一轮处理。
37.二区11中的水栖动物在水闸10关闭时间段内不进行人工投喂，当水闸10开启，一区8二区11水体联通，水栖取食一区8中微生物，通过控制水栖动物生物量即可控制一区8池壁、水生植物和种植基质表层的微生物膜厚度；当一区8微生物膜被过度取食，需减少二区11内水栖动物生物量。
38.为进一步防止水栖动物搁浅，排水过程中，水位线下降速度低于20cm/h；当水位降低至保留水位线，停止排水，保留水位线距二区11池底高50cm。当环境温度高于25℃，二区11曝气装置运行频率提高为每小时运行15分钟。
39.二区11水栖动物配置：
40.选用野鲮亚科的条纹墨头鱼、东方墨头鱼、华鲮鱼、云南盘鮈鱼等，以及华吸鳅属的四川华吸鳅鱼、南昌华吸鳅鱼等以藻类、微生物为食的原生鱼类。
41.注：文中所述固定连接的方式，如果未进行特殊说明，选用螺纹连接、焊接、粘接等现有的固定连接方式。
42.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。