[实用新型]一种北方低温地区潜流湿地综合填料系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及环保技术中人工湿地的内部填料，具体涉及适用于北方低温地区的、冬季可正常运行、且出水的污染物去除效果良好的潜流湿地综合填料系统。

背景技术

20世纪初，人们就开始尝试使用人工湿地进行污水处理，直到20世纪七十年代，世界各国才普遍接受人工湿地污水处理方法，并大量应用在工程实践和实验室研究中。我国自“七五”期间开始人工湿地的研究，各科研院所和单位都在该领域取得了一定的成果，各地建设了各种类型的人工湿地系统，有些运转正常，出水效果良好，也有一些不能达到设计的运行年限和处理效果，还需进一步改进和研究。

关于人工湿地系统的研究，多集中在湿地构造、填充物、布水方式、氧气供给和植物配置上。污水中要去除的污染物成分，决定填充物的不同成分和构造。另外，人工湿地在长江以南发展较快，南方常年平均气温较高，适于湿地中的植物和微生物的生长，污水净化效果更好；北方冬季气温过低，湿地中的植物进入了枯萎期，微生物活性降低，造成人工湿地在北方应用效果差，冬季无法正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种人工湿地综合填料系统，其具有多层复合结构，针对污水中特定的污染成分采用特定的水处理介质，使出水稳定达标；可在北方全年正常运行，出水水质不受低温的影响。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：

针对北方地区冬季低温，设计潜流式人工湿地内部的多层填料结构；针对去除污水中的不同污染成分，在多层填料内部添加了第一水处理介质和第二水处理介质。多层填料结构的特征在于：为应对北方地区低温，选用多种人工填料，形成潜流湿地中的多层结构，利用填料的多层结构形成保温系统，该保温系统结构松散，内部有大量的孔隙。

所述的多层填料结构由级配砂石、粗砂、人工介质、种植土组成，填料上部种植各种湿地植物。所述湿地由下到上分布有以下填料层：

素土夯实层      厚度30cm

大粒径碎石层    厚度20～40cm    平均粒径3.2cm

小粒径碎石层    厚度10～30cm    平均粒径1cm

粗砂介质层      厚度30～50cm

大粒径碎石层    厚度20～40cm    平均粒径3.2cm

小粒径碎石层    厚度10～30cm    平均粒径1cm

种植土层        厚度≥25cm

所述的30cm厚素土夯实层直接位于防渗层上部，避免施工和运行中防渗层被碎石割破。出水管网位于下部的大粒径碎石层，布水管网位于上部的大粒径碎石层，如管网直径过大，可局部增加该层的厚度。湿地上部的碎石层和种植土层，形成湿地保温系统，配合水位调节系统，保证湿地在冬季正常运行，经实测，该类湿地处理生活污水时，在平均气温-20℃时，湿地内部1m处温度保持在15℃左右，出水口最低温度12℃。

所述的多孔隙结构孔隙率为30%以上，可有效防冻。在冬季人工湿地低水位运行，孔隙中存有空气，利用空气的低传热系数，可阻止湿地内部热量流失，成为人工湿地的一道保温屏障，确保湿地在冬季能稳定运行。

所述的第一水处理介质铺设在布水开孔管周围，由天然沸石经活化而成，具有吸附性、催化性、离子交换性、离子的选择性、耐酸性、热稳定性、多成份性及很高的生物活性和抗毒性等。沸石孔穴和通道中的阳离子有较强的选择性离子交换性能，可将对水质有害的重金属离子和氰化物除掉。可有效去除水中氨氮，净化水质，防止水体产生富营养化现象。

所述的第二水处理介质铺设于粗砂介质层，与粗砂均匀混合，由泥炭、矿渣、微生物混合而成，为湿地微生物提供C源，使湿地接种微生物短期快速生长。通过物理、化学、生物作用去除COD、BOD、N、P等污染物，从而达到水质净化要求。

本实用新型的优点如下：

1、采用独特的人工湿地填料分层结构，利用上层填料的孔隙，结合水位调节装置，冬季湿地内部水温保持在15℃左右，可正常运行，处理效果良好。

2、在填料层的特定位置添加水处理介质，有针对性的处理各种污染组分。对比其它添加方式，介质用量少，针对性强，净化效果更好。

3、填料系统的分层构造合理，防止在运行中产生乱层现象，影响人工湿地的水通量。

附图说明

图1为一种北方低温地区潜流湿地综合填料系统剖面图；

图2为一种北方低温地区潜流湿地综合填料系统水处理介质添加图；