垂直流人工湿地系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，特别地，涉及一种垂直流人工湿地系统。


背景技术：

2.人工湿地系统是人为设计的可工程化的湿地系统，其净化机理是：湿地生态系统环境中所发生的物理、化学和生物学作用的综合效应，包括沉降、吸附、过滤、分解、固定、离子交换、络和反应、硝化和反硝化作用、营养元素的摄取、生命代谢活动的转化和细菌、真菌的异化作用等。人工湿地的净化效果与湿地的构成(填料、水生植物和微生物)有着密切的联系，填料、水生植物和微生物在人工湿地系统净化水体中起着重要的作用。
3.垂直流人工湿地是常见的潜流人工湿地形式，污水由上至下或由下至上纵向穿过湿地床层，在纵向流的过程中污水依次经过不同的填料层，达到净化的目的。由上至下形式垂直流人工湿地是最常见的垂直流人工湿地形式，脱氮除磷效率高，是热门的研究方向。
4.传统的垂直流人工湿地，需要在湿地的一侧布置配水渠，在湿地的另一侧布置集水渠，配水渠及集水渠占用了大量的湿地面积；同时垂直流人工湿地表面和底面对应设置配水管和收水管，污水由上至下纵向穿过湿地进行净化处理，由于填料长期浸泡在水中，不利于填料中微生物的生长，也造成填料堵塞和填料检修不便，进而影响湿地系统对污水的处理效率。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种垂直流人工湿地系统，以解决现有的垂直流人工湿地系统存在的需要占用大量的湿地面积、投资费用高的技术问题。
6.本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种垂直流人工湿地系统，包括：上下依次布设的上配水系统和下集水系统，及分设于上配水系统和下集水系统周侧的湿地池；上配水系统分别与各湿地池的顶部连通，以将待处理的污水由各湿地池的顶部配入湿地池；下集水系统分别与各湿地池的底部连通，以将经湿地池净化后的水体聚集后向外导出。
8.进一步地，上配水系统包括沿直线延伸布设的上配水渠，及用于配送待处理的污水的配水管；配水管的进水端与上配水渠连通，其相对的出水端延伸至对应的湿地池的上方。
9.进一步地，上配水系统还包括用于控制对应的配水管的通断的配水管阀门，配水管阀门连接于对应的配水管中。
10.进一步地，下集水系统包括用于聚集净化后水体并向外导出的下集水渠，及用于聚集净化后水体的集水管；下集水渠平行布设于上配水渠的下方；集水管布设于对应的湿地池的底部，且集水管的进水端与对应的湿地池连通，其相对的出水端连通下集水渠。
11.进一步地，集水管由其进水端至出水端方向下倾布设。
12.进一步地，下集水渠的液位低于湿地池的底面标高。
13.进一步地，垂直流人工湿地系统还包括用于调节湿地池内水位高低的水位调节系统，水位调节系统连接于集水管与下集水渠之间。
14.进一步地，水位调节系统包括竖直设置的集配水井，及用于将集配水井的内腔分隔为左右布设且不连通的集水腔和配水腔的分隔闸门；集水腔与对应的集水管的出水端连通；配水腔与下集水渠连通。
15.进一步地，分隔闸门为高度可调的叠梁闸门。
16.进一步地，湿地池包括湿地池本体、填充于湿地池本体内的湿地填料、栽种于湿地填料上的湿地植物；集水管布设于湿地池本体的底部。
17.本实用新型具有以下有益效果：
18.相比现有的“由一侧向中间配水、由中间向另一侧集水”的模式，本实用新型的垂直流人工湿地系统中，由于上配水系统和下集水系统上下依次布设，且湿地池分设于上配水系统和下集水系统的外周侧，故而本实用新型的垂直流人工湿地系统可形成“由中间向外周配水、由外周向中间集水”的工作模式，从而节省大量的用地和投资费用，且配水和集水路程短、水头损失少、并工作效率高，且可进一步降低投资费用。
19.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
20.构成本技术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是本实用新型优选实施例的垂直流人工湿地系统的平面图；
22.图2是图1中沿a-a方向剖面图。
23.图例说明
24.10、上配水系统；11、上配水渠；12、配水管；13、配水管阀门；20、下集水系统；21、下集水渠；22、集水管；30、湿地池；31、湿地池本体；32、湿地填料；33、湿地植物；40、水位调节系统；41、集配水井；411、集水腔；412、配水腔；42、分隔闸门。
具体实施方式
25.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
26.参照图1和图2，本实用新型的优选实施例提供了一种垂直流人工湿地系统，包括：上下依次布设的上配水系统10和下集水系统20，及分设于上配水系统10和下集水系统20周侧的湿地池30。上配水系统10分别与各湿地池30的顶部连通，以将待处理的污水由各湿地池30的顶部配入湿地池30。下集水系统20分别与各湿地池30的底部连通，以将经湿地池30净化后的水体聚集后向外导出。
27.本实用新型的垂直流人工湿地系统工作时，待处理的污水首先进入上配水系统10，然后经上配水系统10的配水作用后，由各湿地池30的顶部均匀进入各湿地池30，进入各湿地池30的污水通过湿地植物、填料、微生物构成的生态系统进行污水的降解和净化，净化
后的水体由湿地池30的底部经下集水系统20作用后聚集于下集水系统20中，最后由下集水系统20外排，从而达到污水净化的目的。
28.相比现有的“由一侧向中间配水、由中间向另一侧集水”的模式，本实用新型的垂直流人工湿地系统中，由于上配水系统10和下集水系统20上下依次布设，且湿地池30分设于上配水系统10和下集水系统20的外周侧，故而本实用新型的垂直流人工湿地系统可形成“由中间向外周配水、由外周向中间集水”的工作模式，从而节省大量的用地和投资费用，且配水和集水路程短、水头损失少、并工作效率高，且可进一步降低投资费用。
29.可选地，如图1所示，上配水系统10包括沿直线延伸布设的上配水渠11，及用于配送待处理的污水的配水管12。配水管12的进水端与上配水渠11连通，其相对的出水端延伸至对应的湿地池30的上方，从而使污水由湿地池30的顶部进入湿地池30内，以形成由上至下的垂直流。工作时，待处理的污水首先进入上配水渠11，然后再由上配水渠11均匀进入各配水管12，最后由各配水管12的出水端进入相应的湿地池30。
30.进一步地，如图1所示，上配水系统10还包括用于控制对应的配水管12的通断的配水管阀门13，配水管阀门13连接于对应的配水管12中。工作时，通过手动或自动化程序调节配水管阀门13，从而相应调节配水管12中的配水量，满足实际工程需要。
31.可选地，如图1和图2所示，下集水系统20包括用于聚集净化后水体并向外导出的下集水渠21，及用于聚集净化后水体的集水管22。下集水渠21平行布设于上配水渠11的下方。集水管22布设于对应的湿地池30的底部，且集水管22的进水端与对应的湿地池30连通，其相对的出水端连通下集水渠21。配水管12和集水管22上下平行布设的设置方式，可有效减少湿地用地面积，并降低投资费用。工作时，经湿地池30净化后的水体由湿地池30的底部进入相应的集水管22中，然后再由集水管22进入下集水渠21聚集，最后由下集水渠21向外排出。
32.本可选方案中，如图2所示，集水管22由其进水端至出水端方向下倾布设，以便湿地池30底部的水体尽可能全部且快速的进入下集水渠21。
33.本可选方案中，如图2所示，下集水渠21的液位低于湿地池30的底面标高，以便湿地池30内的水体能够全部进入下集水渠21。
34.可选地，如图1和图2所示，垂直流人工湿地系统还包括用于调节湿地池30内水位高低的水位调节系统40，水位调节系统40连接于集水管22与下集水渠21之间。本实用新型的垂直流人工湿地系统还包括用于调节湿地池30内水位高低的水位调节系统40，从而通过水位调节系统40，可根据需要调节对应的湿地池30内水位的高低，从而有利于湿地内微生物的生长，实现高效去碳脱氮除磷，并且有利于缓解填料堵塞，方便填料进行检修和维护。
35.本可选方案中，如图2所示，水位调节系统40包括竖直设置的集配水井41，及用于将集配水井41的内腔分隔为左右布设且不连通的集水腔411和配水腔412的分隔闸门42。集水腔411与对应的集水管22的出水端连通。配水腔412与下集水渠21连通。工作时，由于集水腔411与对应的集水管22连通，而集水管22与对应的湿地池30连通，从而集水腔411与对应的湿地池30连通，工作时通过控制分隔闸门42的高度，从而相应控制集水腔411内水位的高低，进而间接控制相应的湿地池30内水位的高低，满足实际工作需求，从而有利于湿地内微生物的生长，实现高效去碳脱氮除磷，并且有利于缓解填料堵塞，方便填料进行检修和维护。
36.本可选方案的具体实施例中，分隔闸门42为高度可调的叠梁闸门，取材简单，且高度容易调节。
37.可选地，如图2所示，湿地池30包括湿地池本体31、填充于湿地池本体31内的湿地填料32、栽种于湿地填料32上的湿地植物33。集水管22布设于湿地池本体31的底部。本可选方案中，湿地填料主要由砾石、椰糠、沸石及火山岩组成。
38.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。