一種人工濕地系統進水預處理裝置及其方法與流程

本發明涉及一種人工濕地系統進水裝置及方法，特別涉及一種人工濕地系統進水預處理裝置及方法。

背景技術：

人工濕地作為主要的污水生態修復技術，由于具有生態性、環境友好性等優點而被廣泛用來處理多種形式的污水。

目前國內外所用人工濕地普遍存在系統長期運行穩定性不足（即植栽床孔隙易堵塞）的缺點。其主要原因是預處理過程對水中的懸浮固體去除不充分或植物根系分泌物造成的植栽床介質板結所致。目前常用的預處理設施有沉淀池、厭氧反應器（如厭氧折流反應器和降流式厭氧懸浮填料床）、生物接觸氧化池和氧化塘等,但這些設施存在去除率較低、經濟成本高、有機物去除不充分、不能有效減小后續人工濕地占地面積等不足。

蚯蚓生態濾池為解決上述問題提供了部分解決思路。向濕地中引入蚯蚓，根據蚯蚓具有吞食有機物、提高土壤滲透性和蚯蚓與微生物的協同作用等生態學功能設計卿生態濕地。發揮蚯蚓有機物的分解轉化功能，不僅能解決濕地沉淀堵塞問題，保證系統的長期運行，同時，水力負荷也能極大的提高，水力停留時間大大縮短，也提高了污水處理效率，縮小了濕地占地面積，降低了運行成本。同時，在濕地填料體系中以蚯蚓為代表的各種微型動物和微生物共同組成復雜的生態系統，通過蚯蚓與微生物構成的生態系統的協同作用，發揮生物處理、過濾、吸附等功能，去除污水中的污染物，使污水得以凈化。

技術實現要素：

為了克服現有技術中存在的問題，本發明提供了一種蚯蚓濾層與物理濾層相結合的人工濕地進水預處理裝置及方法，根據水質特點，主要應用于格柵與沉沙池之后，在去除污水中泥沙與大顆粒物之后，污水進入本發明的污水傳輸管道，在傳輸過程中污水流經蚯蚓濾層與物理濾層，實現了對污水中有機物與固體污染物的進一步凈化。

為實現上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的：

一種人工濕地系統進水預處理裝置，包括方形管道，所述方形管道的底部設有填料層，所述填料層的高度占方形管道高度的2/3，所述填料層自下而上分為物理濾層和蚯蚓濾層，所述方形管道的正上方設有圓形的通氣口。其中，通氣口主要起到三個作用：一是為管道內提供氧氣，保障管道內的蚯蚓與好氧微生物的有氧環境；二是可以有針對性的投放微生物菌劑，從而顯著提升預處理設施的處理效果，三是便于提取水樣，檢測進水水質的實時狀況。

作為優選的，所述物理濾層自下而上依次為細砂層、蛭石層和陶粒層。

作為優選的，所述蚯蚓濾層自下而上依次為腐殖質層、纖維層和碎石層。

作為優選的，所述方形管道橫截面高*寬為（0.8-1.2）m*（0.5-0.7）m，所述方形管道上部留空高度為0.25-0.35m，所述蚯蚓濾層的厚度是0.3-0.5m，所述物理濾層的厚度是0.25-0.35m。

作為優選的，所述細砂層的厚度是5-8cm，所述蛭石層的厚度是12-15cm，所述陶粒層的厚度是8-12cm。

作為優選的，所述蚯蚓濾層總厚度是0.3-0.5m，所述腐殖質層的厚度是20-30cm，所述纖維層的厚度是5-10cm，所述碎石層的厚度為5-10cm。

作為優選的，所述方形管道呈長方體或U形體形狀，每個方形管道單體兩端設置有卡槽，便于相鄰方形管道連接，連接后在接口處設有密封圈，密封圈起到密封的效果。

一種人工濕地系統進水預處理方法，包括以下步驟：

步驟1，根據項目所在地進水水質，對蚯蚓進行馴化，獲得能夠適應項目環境的蚯蚓品種；

步驟2，在方形管道中自下而上布設填料層，依次為細砂層、蛭石層、陶粒層、腐殖質層、纖維層、碎石層；

步驟3，連接多個方形管道并在對接口處纏繞密封膠圈，避免污水傳輸過程中泄漏；

步驟4，利用普通傳輸管道將本發明方形管道的前端進水口與濕地入水口連通，污水的傳輸方向通過水泵或者高差進行控制。

作為優選的，所述步驟2中，所述方形管道橫截面高*寬為（0.8-1.2）m*（0.5-0.7） m，所述方形管道上部留空高度為0.25-0.35m ，所述蚯蚓濾層的厚度是0.3-0.5m，所述物理濾層的厚度是0.25-0.35m。

作為優選的，所述步驟2中，所述細砂層8的厚度是5-8cm，所述蛭石層7的厚度是12-15cm，所述陶粒層6的厚度是8-12cm，所述蚯蚓濾層總厚度是0.3-0.5m，所述腐殖質層4的厚度是20-30cm，所述纖維層3的厚度是5-10cm，所述碎石層2的厚度為5-10cm。

本發明的有益效果： 1）預處理設施的設置，不僅僅提升了人工濕地入水的水質效果，而且能夠有效避免人工濕地系統啟動時瞬時引發的水錘效應，傳輸管道中的調料層緩沖了閥門突然打開或關閉造成的壓強變化，對人工濕地整體設施起到了保護作用；2）采用方形管道代替傳統圓形管道，主要考慮到管道內濾層的分布狀況，方形管道有利于各層濾料的均勻分布與運行過程中各層的持續穩定，最主要的是直角的回彎保證了濾料不會隨著污水傳輸進入濕地；3）本發明埋設于地下，完全不占用地面場地，且彎折的布設方式在地下占用的場地也很有限，施工時將每一段方形管道單體進行連接，快捷簡便；4）蚯蚓濾層的設置，解決了長期困擾人工濕地的長期運行基質層堵塞的問題，蚯蚓在蚯蚓濾層與物理濾層上下活動，使各基質層始終保持一定的孔隙度；5）通氣口的設置不僅保障了管道內生物的有氧環境，而且可以根據進水污染物濃度，有針對性的添加微生物制劑，還可以從通氣口提取水樣，便于時時檢測水質情況；6）本發明設置于人工濕地進水口前端，能夠利用最小的占地面積顯著降低污染物負荷，提升人工濕地系統整體的處理效率。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的俯視圖。

圖2是本發明實施例2的俯視圖。

圖3是本發明的剖視圖。

其中：1、通氣口；2、碎石層；3、纖維層；4、腐殖質層；5、方形管道；6、陶粒層；7、蛭石層；8、細砂層。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例和附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1，參考圖1和圖3。

包括方形管道5，所述方形管道5的底部設有填料層，所述填料層的高度占方形管道5高度的2/3，所述填料層自下而上分為物理濾層和蚯蚓濾層，所述方形管道5的正上方設有圓形的通氣口1。

所述物理濾層自下而上依次為細砂層8、蛭石層7和陶粒層6。

所述蚯蚓濾層自下而上依次為腐殖質層4、纖維層3和碎石層2。

所述方形管道5橫截面高*寬為（0.8-1.2）m*（0.5-0.7）m，所述方形管道5上部留空高度為0.25-0.35m，所述蚯蚓濾層的厚度是0.3-0.5m，所述物理濾層的厚度是0.25-0.35m。

所述細砂層8的厚度是5-8cm，所述蛭石層7的厚度是12-15cm，所述陶粒層6的厚度是8-12cm。

所述蚯蚓濾層總厚度是0.3-0.5m，所述腐殖質層4的厚度是20-30cm，所述纖維層3的厚度是5-10cm，所述碎石層2的厚度為5-10cm。

所述方形管道5呈長方體形狀，每個單體兩端設置有卡槽，便于相鄰方形管道連接，連接后在接口處設有密封圈。

一種人工濕地系統進水預處理方法，包括以下步驟：

步驟1，根據項目所在地進水水質，對蚯蚓進行馴化，獲得能夠適應項目環境的蚯蚓品種；

步驟2，在方形管道5中自下而上布設填料層，依次為細砂層8、蛭石層7、陶粒層6、腐殖質層4、纖維層3、碎石層2；

步驟3，連接多個方形管道5并在對接口處纏繞密封膠圈，避免污水傳輸過程中泄漏；

步驟4，利用普通傳輸管道將本發明方形管道5的前端進水口與濕地入水口連通，污水的傳輸方向通過水泵或者高差進行控制。

所述步驟2中，所述方形管道5橫截面高*寬為（0.8-1.2）m*（0.5-0.7） m，所述方形管道5上部留空高度為0.25-0.35m ，所述蚯蚓濾層的厚度是0.3-0.5m，所述物理濾層的厚度是0.25-0.35m。

所述步驟2中，所述細砂層8的厚度是5-8cm，所述蛭石層7的厚度是12-15cm，所述陶粒層6的厚度是8-12cm，所述蚯蚓濾層總厚度是0.3-0.5m，所述腐殖質層4的厚度是20-30cm，所述纖維層3的厚度是5-10cm，所述碎石層2的厚度為5-10cm。

實施例2，參考圖2和圖3。

包括方形管道5，所述方形管道5的底部設有填料層，所述填料層的高度占方形管道5高度的2/3，所述填料層自下而上分為物理濾層和蚯蚓濾層，所述方形管道5的正上方設有圓形的通氣口1。

所述物理濾層自下而上依次為細砂層8、蛭石層7和陶粒層6。

所述蚯蚓濾層自下而上依次為腐殖質層4、纖維層3和碎石層2。

所述方形管道5橫截面高*寬為（0.8-1.2）m*（0.5-0.7）m，所述方形管道5上部留空高度為0.25-0.35m，所述蚯蚓濾層的厚度是0.3-0.5m，所述物理濾層的厚度是0.25-0.35m。

所述細砂層8的厚度是5-8cm，所述蛭石層7的厚度是12-15cm，所述陶粒層6的厚度是8-12cm。

所述蚯蚓濾層總厚度是0.3-0.5m，所述腐殖質層4的厚度是20-30cm，所述纖維層3的厚度是5-10cm，所述碎石層2的厚度為5-10cm。

所述方形管道5呈U形體形狀，每個單體兩端設置有卡槽，便于相鄰方形管道連接，連接后在接口處設有密封圈。

一種人工濕地系統進水預處理方法，包括以下步驟：

步驟1，根據項目所在地進水水質，對蚯蚓進行馴化，獲得能夠適應項目環境的蚯蚓品種；

步驟2，在方形管道5中自下而上布設填料層，依次為細砂層8、蛭石層7、陶粒層6、腐殖質層4、纖維層3、碎石層2；

步驟3，連接多個方形管道5并在對接口處纏繞密封膠圈，避免污水傳輸過程中泄漏；

步驟4，利用普通傳輸管道將本發明方形管道5的前端進水口與濕地入水口連通，污水的傳輸方向通過水泵或者高差進行控制。

所述步驟2中，所述方形管道5橫截面高*寬為（0.8-1.2）m*（0.5-0.7） m，所述方形管道5上部留空高度為0.25-0.35m ，所述蚯蚓濾層的厚度是0.3-0.5m，所述物理濾層的厚度是0.25-0.35m。

所述步驟2中，所述細砂層8的厚度是5-8cm，所述蛭石層7的厚度是12-15cm，所述陶粒層6的厚度是8-12cm，所述蚯蚓濾層總厚度是0.3-0.5m，所述腐殖質層4的厚度是20-30cm，所述纖維層3的厚度是5-10cm，所述碎石層2的厚度為5-10cm。

本發明根據水質特點，主要應用于格柵與沉沙池之后，在去除污水中泥沙與大顆粒物之后，污水進入本發明的污水傳輸管道，在傳輸過程中污水流經蚯蚓濾層與物理濾層，實現了對污水中有機物與固體污染物的進一步凈化。

最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。