[发明专利]一种阶梯式潜流人工湿地系统的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工湿地的构建方法，尤其是一种阶梯式潜流人工湿地系统的构建方法。 

背景技术

随着城市化和区域经济快速发展，许多住宅区水体、公园水体和河道等城市景观水体出现了富营养化现象。导致水体富营养化有多种因素或由多种因素综合作用，从城市景观水体现状看，主要包括水体及底泥中内源性污染物质、未进纳污管道的部分生活废水、雨水径流以及未经处理含有毒有害物质的废水等外源性污染。针对景观水体富营养化的状况，除了进行相应的物理、化学及工程性措施外，采用水生植物恢复与重建、人工湿地系统或生物氧化塘等净化形式是国内外当前技术水平下的既经济，又环保的处理方法。 

人工湿地是在天然湿地的净化功能基础上，由人工将砾石、砂、土壤等介质按照一定比例，种植水生植物构成的污水处理系统。其一般由五个部分组成：（a）具有透水性的基质；（b）好养和厌氧的微生物；（c）水生植物；（d）无脊椎或脊椎动物；（e）水体。人工湿地对污水的净化是基质、植物、微生物共同作用的结果，其中，水生植物是人工湿地处理系统中重要的组成部分。植物在湿地处理系统中提供了微生物生长环境（特别是硝化细菌），但也增加了水扩散的停留时间，产生和运输氧气。植物通过吸收、同化、转变为自身组成物质，直接从污水中吸收氮、磷等，被认为是人工湿地去除氮、磷的重要途径之一。 

关于人工湿地系统处理污水，1903年建在英国约克郡Earby的被认为是世界上第一处用于处理污水的人工湿地一直连续运行到1992年。德国的Seidel和 Kichuth在1953年发现芦苇能够去除大量有机和无机物，进一步研究表明一些细菌通过芦苇种植后也消失，1977年，Seidel和Kichuth提出根区法(TheRoot-zone Method)理论后，使得人工湿地成为一种独特的污水处理技术，开始走出实验室，推广至大规模的实际应用。我国人工湿地的研究开始于“七五”期间，首例采用人工湿地处理污水的研究工作开始于1989～1990年在北京昌平进行的表面流人工湿地，占地2ha，处理量为500t/d的生活污水和工业废水；1990年以后，相继在深圳白泥坑、天津、山东、上海、武汉等地建成处理城市污水、农田径流污水、工业废水等各种类型的人工湿地。 

当前的常见人工湿地构建系统构建方法的缺点是多在平面上，而且以净化污染为主要目的，较少考虑景观因素。 

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种阶梯式潜流人工湿地系统的构建方法，根据污染负荷和场地特征，确定阶梯潜流人工湿地种植池的级数和种植池尺寸大小，并将它与周围景观结合起来。 

一种阶梯式潜流人工湿地系统的构建方法，包括： 

（1）选取带斜坡的沿岸带作为湿地池或者挖掘填埋出带斜坡的湿地池； 

（2）分级并填充基质：根据斜坡高差和污染负荷，设计级数，每一级湿地分别填充基质； 

（3）设置排水孔、出水孔和进水孔：在第一级湿地的进水侧设置进水孔，在每级湿地之间设置排水孔，在最后一级湿地的出水侧设置出水孔，其中，由进水侧至出水侧，依次为第一级湿地、第二级湿地、第三级湿地、……至最后一级湿地，第一级湿地的水平高度为最高； 

（4）栽种植物：在每一级湿地上分别栽种植物。 

优选的，在填充基质之前，可以对斜坡进行整理，在斜坡和每一级湿地之间进行整理，使得填充的基质与水面平行。 

优选的，选取或挖掘的上述斜坡的坡度为10°-45°。 

优选的，上述第一级湿地的进水侧设置有收集装置，上述进水孔在收集装置和第一级湿地之间。 

一般根据斜坡的高差和最大汇聚区面积，计算的污染进水量和污染负荷等情况，设计相应规模和级数。优选的，上述级数为一般为3-7级。 

其中，最大汇聚区面积指将自然进入构建阶梯式潜流人工湿地系统的雨水或杂用水等这一面积。 

优选的，进水孔的孔径为50mm-100mm、排水孔的孔径为50mm-100mm、出水孔的孔径为50mm-100mm。 

一般根据进水流量确定每级湿地的排水孔数，排水孔为上一级的出水孔，也是下一级的进水孔，以此类推。上述相邻湿地之间的排水孔数为大于或等于1个；上述进水孔孔数为大于或等于1个；上述出水孔数为大于或等于1个。为防止填充基质堵塞出水孔，可在水孔（包括排水孔、进水孔、出水孔）的进水端设置一层钢丝滤网，并调整各级阶梯式潜流湿地之间的进出水状况。