北方低温地区复合型人工湿地水质净化系统

摘要

本发明涉及一种北方低温地区复合型人工湿地水质净化系统，由稳定塘子系统、潜流湿地子系统和退水塘子系统三部分串联组成；稳定塘中部设置柔性隔墙，把塘分为前置库和净化区，稳定塘周边布设挺水植物带和沉水植物带；潜流湿地子系统由砂滤模块、湿地模块及曝气配水井组合构成，砂滤模块包含配水渠和两侧对称的多级砂滤区；湿地模块由卵石布水区、湿地床填料、卵石集水区、退水水位调节井构成；曝气配水井由进水调节室、曝气室和退水调节室构成；退水塘子系统根据地形由退水明渠和若干串联生物塘构成。本发明工程措施和生态措施有机结合，对受污染来水进行多重净化，投资省、效果好，具有显著的经济效益和生态效益。

主权项

1.一种复合型人工湿地系统，其特征在于，由稳定塘子系统、潜流湿地子系统和退水塘子系统三部分串联组成；其中，稳定塘子系统结合当地条件由天然水湾、壅水河段或河滩地开挖形成，稳定塘的库容应满足进入稳定塘的水流能够在塘内停留6～8天，水深大于2m；稳定塘的首部布设分流透水堤，使上游来水均匀分布进入稳定塘；在稳定塘中部设置柔性隔墙，把塘分为前置库和净化区，水流从柔性隔墙顶部过流，柔性隔墙顶部低于水面10～30cm或低于多年平均冰厚。前置库主要用于沉淀和滞蓄污染物、并令表层得到曝气充氧和生物分解净化的表层水翻越柔性隔墙顶部进入净化区进行进一步净化。稳定塘周边由浅到深分别布设挺水植物带和沉水植物带，挺水植物带种植水深小于50cm，沉水植物带种植水深为50～100cm。潜流湿地子系统布置在稳定塘下游和退水塘之间，稳定塘出水自流或通过水泵提升进入潜流湿地子系统。潜流湿地子系统由两个并联砂滤模块、三级曝气配水井和三级湿地单元构成，每一曝气配水井控制一级湿地单元，每级湿地单元并联2个湿地模块，相邻两级湿地单元间水位落差为40～80cm，依次递减。所述砂滤模块即为砂滤单元，包含中央配水渠和两侧对称的多级砂滤区，砂滤单元宽约17.6m，深1～2m，每个砂滤单元由三级钢筋石笼、两级粒径分别为10～20mm和5～10mm的砂石过滤区及卵石集水区构成，水流由中央配水渠向两侧水平分水，经砂石过滤区过滤后由两侧埋设的集水花管汇聚排出，再进入下一级处理，砂滤模块长度根据所需过水量确定。所述湿地模块就是一个独立的水平潜流湿地床，由卵石布水区、湿地床填料、卵石集水区、退水水位调节井及所种植的芦苇构成，所述湿地床填料是粒径10～30mm碎石料或其它填料。每个湿地单元的湿地床深1～2m，长宽比约2∶1～1∶2，底坡0.2％，每一湿地模块内要求水流停留时间4～8小时。所述曝气配水井由进水调节室、曝气室和退水调节室构成，进水调节室通过叠梁调控水位并由可调流量堰调节进入曝气室的水流流量；曝气室长2m，宽2m，深3m，内装有曝气设备；退水调节室设有三个连通通道，分别是与上级湿地单元退水连接的退水口、与曝气室连接的底孔闸门、与总退水管连接的水位调节管；上级湿地单元退水由水位调节管直接排出，或通过底孔闸门进入曝气室进行下一级串联处理。退水塘子系统布设于潜流湿地子系统下游，根据地形由退水明渠和若干串联生物塘构成，水深0.8～1.5m，种植芦苇和沉水植物，形成表流湿地塘。