[发明专利]一种多级填料人工湿地建造方法

说明书

技术领域

本发明属于生态与环境保护领域，具体涉及一种多级填料人工湿地建造方法。

背景技术

目前，我国城市污水厂一般将尾水就近排入该厂附近的河浜，造成尾水排放口周围的河浜部分区域水生环境受到严重破坏，例如排放尾水即使达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)I级A水质标准，仍远高于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类水质标准，即《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A的NH₃-N、COD、TN、TP排放标准为5.0mg/L、50mg/L、15mg/L、0.5mg/L，而《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类水的NH₃-N、COD、TN、TP标准为2.0mg/L、40mg/L、2.0mg/L、0.4mg/L。考虑到传统潜流式湿地系统净化效率偏低，而多级湿地联用又会造成基建成本高、占地面积大、运行管理难度大。因此，本发明构建一种对城市污水厂尾水有较高深度净化能力、管理维护简单、能耗低的多级填料潜流人工湿地，这对解决由尾水排放而导致的部分地表水污染这一难题意义重大。

发明内容

本发明的目的是解决传统潜流式湿地系统净化效率偏低和多级湿地联用的不足而提供一种多级填料人工湿地建造方法。本发明所构建的水平潜流式多级填料人工湿地以逐级填充砾石、红砖碎块、钢渣、陶粒和粘土作为湿地填料；并交错种植茭白、梭鱼草、黑麦草与红叶石楠作为湿地植物，通过填料过滤吸附、植物吸收和微生物分解的综合作用，有效地深度净化城市污水厂尾水，具有投资少、成本低、处理效果稳定、运行管理方便等特点。

本发明采用的技术方案是：

一种可深度净化城市污水厂尾水的多级填料人工湿地系统如图1、图2、图3所示：多级填料潜流式人工湿地整体规格为长×宽×深(L×B×H)，共分为5个区域，沿尾水水流方向依次构建长度为L1的集水池I、长度为L2的配水槽II、长度为L3的湿地床体区III、长度为L4的沉淀区VI与长度为L5的清水池V，其整体由三七墙砖砌而成，其中配水槽与沉淀区分别用二四砖砌布水墙隔开(墙上布有小孔)。污水处理厂尾水经水管收集通过调节阀门引入集水池汇集后，经溢流堰1溢流进入在配水槽内，再经其后端布水墙2对尾水进行均质均量，进入装有拔风管3的湿地床体区联合物理、化学、生物方法对尾水进行深度净化处理，其后处理水自流通过布水墙均质均量来到沉淀区沉淀去除大颗粒杂质，再经溢流堰溢流汇集于清水池，控制阀门将处理后的尾水外排。

湿地床体区依次填充厚度为H1的粒径40-50mm砾石、厚度为H2的粒径20-40mm红砖碎块、厚度为H3的粒径8-10mm钢渣、厚度为H4的粒径4-8mm陶粒、加厚度为H5的粘土层(每层用网格1mm×1mm的纱网隔开)来构建湿地填料，床底坡度1％。湿地床搭配种植茭白、红叶石楠、梭鱼草和黑麦草，并且安置有拔风管。在本发明中人工湿地选用生长期的茭白、梭鱼草、黑麦草与红叶石楠进行移植，植物移植后立即进水，使水面接近于湿地表层土壤，1周后湿地植物开始恢复生长，从而让移植植物适应人工湿地系统的环境并生长和湿地床的挂膜。

本发明的主要原理基于以下两个方面：

其一是，本发明采用砾石、红砖碎块、钢渣、陶粒和土壤作为湿地填料，既有利于截留、吸附尾水中的污染物，又有利于在湿地基质表面及其孔隙中形成生物膜，生物膜中的微生物摄取尾水中污染物用于自身生长繁殖和新陈代谢，实现尾水在湿地填料区域中的净化。

其二是，本发明交错种植茭白、梭鱼草、黑麦草与红叶石楠作为湿地植物，综合运用植物吸收和根际微生物代谢作用，对尾水水质进行有效净化。

本发明具有以下优势：

(1)本发明的湿地床中依次填充砾石、红砖碎块、钢渣、陶粒、土壤作为湿地填料，改进了传统湿地填料层组合，使其更适应尾水的水力条件。从水处理效果来看，本发明制作的湿地床较之单级或二级填料湿地，其对城市污水厂尾水深度净化的能力有所提高。而且湿地填料中红砖碎块混合较高，而红砖碎块便宜易得，如可以使用城市拆迁改造中的废弃房屋砖头。