吴美珩与波多野结衣导航:X技术最新专利环保节能,再生,污水处理设备的制造及其应用技术
1.本发明属于水处理技术领域,更具体地说,是涉及一种人工湿地及其运行方法。
2.人工湿地利用土壤、人工滤料介质、植物及微生物的物理、化学及生物三重协同作用,其通过设置填料床种植湿地植物来实现污水净化。
3.一般地,填料床内填充不同粒径的滤料,随着运行时间的延长,容易出现滤料板结、填料床堵塞等的情况。一方面,填料床的堵塞、板结会使填料床的渗透系数急剧下降,填料床的过水能力降低,导致进水淤积无法渗透供微生物及植物吸收,严重影响人工湿地对污染物的去除效果;另一方面,填料床过水能力下降,氧气无法在填料床内正常扩散,填料床内的需氧微生物活性降低、多样性减少,大量的厌氧或者缺氧微生物繁殖,污染物沉积,填料床运行环境恶化。
4.本发明实施例的目的在于提供一种人工湿地及其运行方法,以解决现有技术中的人工湿地因填料床堵塞、料层板结,导致人工湿地无法正常运行有效去除污染物的技术问题。
5.为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种人工湿地,包括湿地主体和集布水系统,湿地主体包括填料床和种植于填料床的湿地植物,其特征在于:集布水系统包括布水管组和集水管组;布水管组包括布水干管和多根与布水干管连通的布水支管,多根布水支管均匀布设于填料床的下层;集水管组包括集水干管、多根与集水干管连通的集水支管及上翻保水管,多根集水支管均匀布设于填料床的上层,上翻保水管设于集水干管的上方,且上翻保水管的进水口与各集水支管的出水口及集水干管的进水口连通,集水干管上设有阀门。
6.在一些实施例中,各布水支管的管顶位于同一平面,各集水支管的管底位于同一平面,布水支管的管顶所在的平面与集水支管的管底所在的平面之间的间隔距离为0.5m~0.7m。
7.在一些实施例中,填料床从下至上依次包括第一砂层、碎石层、瓜子片层和第二砂层,布水支管布设于碎石层,集水支管布设于瓜子片层。
8.在一些实施例中,第一砂层的厚度为25mm~35mm,碎石层的厚度为400mm~600mm,瓜子片层的厚度为400mm~600mm,第二砂层的厚度为50mm~150mm。
9.在一些实施例中,第一砂层铺设0.5mm~2mm的粗砂,碎石层铺设30mm~50mm的碎石,瓜子片层铺设10mm~15mm的瓜子片,第二砂层铺设0.5mm~2mm的粗砂。
10.在一些实施例中,填料床沿长度方向的相对两侧分别为进水侧和出水侧,布水管组和集水管组分别设置于进水侧和出水侧,且布水支管自进水侧向出水侧延伸并占填料床总长度的至少2/3,集水支管自集水侧向进水侧延伸并占填料床总长度的至少2/3。
11.在一些实施例中,上翻保水管平行集水干管设置,且上翻保水管的中心线与集水干管的中心线.在一些实施例中,上翻保水管的管径小于或者等于集水干管的管径。
13.本发明提供的人工湿地中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一:通过将布水支管布设于填料床的下层,将集水支管布设于填料床的上层,布水支管沿填料床的高度方向上向流动布水,污水流经填料床经处理后再通过填料床上层的集水支管收集并排出人工湿地,上向流布水能够对人工湿地的填料床提供向上的冲力,避免填料床堵塞,防止料层板结。此外,通过在集水干管的上方设置上翻保水管,并在集水干管上设置阀门用于控制集水干管的通断,阀门打开时水流经集水干管排出,阀门关闭时,水流经上翻保水管排出。这样,由于上翻保水管的设置高度高于集水干管,水流进入上翻保水管所需的压力大于进入集水干管所需的压力,水体经上翻保水管流出时能够憋高填料床内的水位,从而使填料床内的最高水位上升;在人工湿地构建初期,较高的水位能够用于确保湿地植物的根系获取足够的水分,从而加快湿地植物的生长;在人工湿地稳定运行过程中,一方面,通过提高水位,能够增加对填料床内滤料尤其是表层滤料的冲击,有助于缓解料层堵塞,避免填料床滤料板结,另一方面,上翻保水管与集水干管交替运行,能够使填料床的上层滤料轮流处于有水和无水的状态下,形成好氧、厌氧间歇运行的工作模式,从而能够增加微生物的种类多样性,提高人工湿地对污水的脱氮除磷效果,强化人工湿地的污水处理效果。
16.s20、布水管组向填料床布水,使人工湿地在第一运行阶段运行,其中,在第一运行阶段内,关闭阀门,集水管组通过上翻保水管排水;
17.s30、布水管组继续向填料床布水,打开阀门,集水管组从上翻保水管切换至从集水干管排水,使人工湿地从第一运行阶段切换至第二运行阶段运行;
18.s40、布水管组连续向填料床布水,交替开启和关闭阀门,以使集水管组通过上翻保水管和集水干管交替排水,从而使人工湿地从第二运行阶段切换至稳定运行阶段运行。
19.在一些实施例中,第一运行阶段是指湿地植物开始种植至种植末期所持续的时间段,第二运行阶段是指湿地植物的根系向填料床的底层生长所持续的时间段;
20.其中,第一运行阶段内填料床内的最高水位为上翻水位,第二运行阶段内填料床内的最高水位为设计水位,上翻水位高于设计水位,稳定运行阶段内填料床内的水位交替处于设计水位及上翻水位。
21.本发明提供的人工湿地的运行方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一:本发明的人工湿地的运行方法,用于运行上述的人工湿地,通过合理的设计运行周期,使人工湿地按照第一运行阶段、第二运行阶段及稳定运行阶段的模式进行运行。这样,在第一运行阶段内,较高的水位能够确保湿地植物的根系获取足够的水分,从而加快湿地植物的生长,缩短人工湿地的构建时间;在第二运行阶段内,填料床内的水位从上翻水位下降至设计水位,促进植物根系向填料层下层生长,提高湿地植物的扎根深度,提高人工湿地的运行稳定性提高;第二阶段运行过后,人工湿地进入稳定运行阶段,集水干管和上翻保水管轮流出水,填料床内水位高度在设计水位和上翻水位之间交替变化,水位上涨能够增加对填料床内滤料的冲击,有助于缓解料层堵塞,避免填料床滤料板结,为填料床始终保
有较高的渗透系数提供保障,确保填料床的过水能力,避免污水在填料床内淤积,污水可快速渗透并与植物及微生物等接触,对污染物的去除效果提高;此外,填料床的上层料层还能够在有水和无水状态下运行,从而能够形成好氧、厌氧间歇运行的工作模式,微生物的种类多样性得以增加,人工湿地对污水的脱氮除磷效果得以提升,人工湿地的污水处理效果得以强化。
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图6为沿图3中a-a线所示的人工湿地的布水支管(集水支管)的局部平面视图;
35.10、布水管组;11、布水干管;12、布水支管;121、布水孔;122、排气孔;13、布水横管;
36.20、集水管组;21、集水干管;22、集水支管;221、集水孔;23、集水横管;24、阀门;25、连接三通;
38.40、填料床;41、第一砂层;42、碎石层;43、瓜子片层;44、第二砂层;
41.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图1至图9及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
42.需要说明的是,当结构被称为“固定于”或“设置于”另一个结构,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个结构被称为是“连接于”另一个结构,它可以是直接连接到另一个结构或间接连接至该另一个结构上。
43.需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
44.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
45.相关技术中,人工湿地作为一种新型生态污水处理技术,在适应污水处理的小型化、多元化的发展趋势方面,具有独特的优势。由于人工湿地是利用土壤、人工滤料介质、植物及微生物的物理、化学及生物三重协同作用,对污水等进行净化处理,如此,人工湿地内植物的生长状况、微生物的活性及多样性,以及污水进入湿地后与湿地内植物及微生物等能否充分接触,直接影响人工湿地的污水处理效果。
46.然而,传统的人工湿地,其将输送污水的布水管设置于填料床的上层,污水从上向下渗透,渗透同时被净化,净化后再从人工湿地流出。由于污水性质复杂,且一般携带各种类型的悬浮杂质,随着运行时间的延长,人工湿地经常会出现填料床堵塞、料层板结的情况,而填料床堵塞及料层板结会使填料床的渗透系数急剧下降,从而导致填料床的过水能力降低,导致湿地进水淤积出水断面而无法渗透供微生物及植物吸收,严重影响人工湿地对污染物的去除效果;并且,进水淤积还会影响氧气在填料床内的正常扩散,影响微生物的活性和多样性,影响湿地植物的生长、湿地植物及微生物对基质等的吸附过程,从而导致湿地内污染物沉积,恶化运行环境。
47.基于此,本发明提供了一种人工湿地,旨在解决上述的人工湿地的填料床堵塞及料层板结的问题。以下结合具体实施例,对本技术的人工湿地进行详细说明:
48.如图1至图8所示,本发明的一实施例提供了一种人工湿地,包括湿地主体1和集布水系统2。其中,湿地主体1包括填料床40和种植于填料床40的湿地植物(图未示),集布水系统2设置于湿地主体1并用于将待处理的污水输入人工湿地内,同时用于对经人工湿地处理后的水体进行收集排放。
49.具体地,如图1和图3所示,集布水系统2包括布水管组10和集水管组20。其中,布水管组10包括布水干管11和多根布水支管12,多根布水支管12均匀布设于填料床40沿高度方向的下层,各布水支管12分别与布水干管11连通,布水干管11将收集来的污水输送至各布水支管12,再通过布水支管12将污水输送至填料床40内进行处理,比如,可以在人工湿地的进水侧101设置进水渠100收集污水,布水管组10将进水渠100收集的污水输送至人工湿地进行处理;并且,在本实施例中,布水管组10可以连续进水,也可以间歇进水,根据水量大小及出水要求具体设计即可。
50.进一步地,集水管组20包括集水干管21和多根集水支管22,集水支管22均匀布设于填料床40沿高度方向的上层,各集水支管22分别与集水干管21相连,集水支管22在填料床40的上层收集净化后的水体,再通过集水干管21排出,比如,可以人工湿地的排水侧201设置排水渠200收集处理后的出水,集水干管21的出水口伸入排水渠200内,经人工湿地处理后的水体流入排水渠200内最后再通过排水渠200排放。在本实施例中,如图7所示,布水
支管12为穿孔管,以实现布水,集水支管22同样也为穿孔管,以实现集水。
51.这样,布水支管12沿填料床40的高度方向向上布水,污水向上渗透至填料床40的上部的过程中与植物根系、微生物以及填料床40的滤料接触,从而实现净化,净化后的水体渗透至上层后再通过集水支管22被收集,最后汇入集水干管21被排出。通过将布水支管12布设于填料床40的下层,将集水支管22布设于填料床40的上层,布水支管12沿填料床40的高度方向上向流动布水,布水支管12采用上向流布水,布水同时能够作用给填料床40向上的冲力,上向流水体冲击填料床40内的滤料翻动,从而有助于避免填料床40堵塞,防止料层板结。
52.在本实施例中,集水管组20还包括上翻保水管30,如图1和图2所示,上翻保水管30沿填料床40的高度方向设于集水干管21的上方,上翻保水管30的进水口与各集水支管22的出水口及集水干管21的进水口相连通,且集水干管21上设有阀门24,该阀门24用于控制集水干管21的导通和关断。本实施例的人工湿地,在实际使用过程中,集水干管21上的阀门24打开时,集水干管21导通,集水支管22收集的水体经集水干管21排出,阀门24关闭时,集水干管21关断,集水支管22收集的水体流入上翻保水管30内,经上翻保水管30排出。
53.这样,本实施例的人工湿地,集水支管22集水后汇流至集水干管21,通过在集水干管21的上方设置上翻保水管30,并在集水干管21上设置阀门24用于控制集水干管21的通断,阀门24打开时水流经集水干管21排出,阀门24关闭时,水流上翻至经上翻保水管30排出。由于上翻保水管30的设置高度高于集水干管21,水流进入上翻保水管30所需的压力大于进入集水干管21所需的压力,水体经上翻保水管30流出时能够憋高填料床40内的水位,从而使填料床40内的最高水位上升。如此,通过设置上翻保水管30使填料床40内的最高水位上升,在人工湿地构建初期,较高的水位能够用于确保人工湿地内植物根系获取足够的水分,从而加快人工湿地内植物的生长;而在人工湿地稳定运行过程中,一方面,通过提高水位,能够增加对填料床40内滤料的冲击,有助于缓解料层堵塞,避免填料床40滤料板结,另一方面,上翻保水管30与集水干管21交替运行,能够使填料床40的上层滤料轮流处于有水和无水的状态下,形成好氧、厌氧间歇运行的工作模式,从而能够增加微生物的种类多样性,提高人工湿地对污水的脱氮除磷效果,强化人工湿地的污水处理效果,强化人工湿地的污水处理效果。
54.具体地,本实施例的人工湿地在实际使用时,在湿地构建的初期至植物种植末期,关闭集水干管21上的阀门24,通过上翻保水管30排水,使填料床40内的水位能够渗透至填料床40的滤料表面,保持该水位运行一段时间。待植物生长趋于稳定后,开启集水干管21上的阀门24,使水位逐渐降低至设计水位,其中,设计水位是指通过集水干管21排水时填料床40内水位能够达到的高度,该水位高度通过设计计算获得。
55.在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,集水管组20还包括集水横管23和连接三通25,其中,各集水支管22分别与集水横管23连通,集水横管23垂直集水支管22和集水干管21设置,连接三通25的进水口与集水横管23的出水口连通,连接三通25的一出水口与集水干管21的进水口连通,连接三通25的另一出水口与上翻保水管30的进水口连通。这样,集水支管22将收集的水体汇入集水横管23内,集水横管23再转输至集水干管21或上翻保水管30排出,连接三通25连接集水横管23、集水干管21和上翻保水管30,确保水流相通,通过控制阀门24启闭即可改变水体的流出路径。
56.在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,上翻保水管30平行集水干管21设置,便于进行水力计算,从而根据上翻保水管30的上翻高度准确的计算填料床40内最高水位能够的上升高度。
57.实际使用时,可以将各集水支管22设置于同一高度,将集水干管21也同样在同样的高度位置处,再设置上翻保水管30与集水干管21保持平行。
58.在一些实施例中,如图1和图2所示,上翻保水管30的中心线cm,如此,当处理后的出水从上翻保水管30流出时,相比从集水干管21流出,填料床40内的水体至少需多提供5cm~10cm的压力水头,以将水体压送至从上翻保水管30流出,从而确保能够有效的使填料床40内的水位升高。
59.在具体设计时,上翻保水管30的中心线cm、8cm、8.5cm、9cm或者10cm等,具体可以根据实际需要进行设置。
60.在一些实施例中,如图1和图2所示,上翻保水管30的管径小于或者等于集水干管21的管径,避免因上翻保水管30管径设置过大,而导致无法使填料床40的水位被有效憋高。
61.在一些实施例中,如图1、图3和图4所示,填料床40沿长度方向的相对两侧分别为进水侧101和出水侧,布水管组10和集水管组20分别设置于进水侧101和出水侧。
62.具体地,布水干管11设置于填料床40的进水侧101,布水管组10还包括布水横管13,布水横管13垂直布水干管11和布水支管12设置,各布水支管12分别与布水横管13连通,各布水支管12分别自填料床40的进水侧101向出水侧延伸,待处理的污水从布水干管11流出后进入布水横管13内,再通过布水横管13均匀转输至各布水支管12内。如此,设置各布水支管12的管径相同,自布水横管13的延伸长度相同,且多根布水支管12等间距间隔设置,从而能够实现均匀布水。
63.进一步地,如图1、图3和图5所示,集水干管21和上翻保水管30均设置于填料床40的出水侧,各集水支管22分别自填料床40的出水侧向进水侧101延伸,集水横管23垂直集水干管21和集水支管22设置。如此,设置各集水支管22的管径相同,自集水横管23的延伸长度相同,并设置多根集水支管22等间距间隔设置,便可实现均匀集水。
64.在具体实施例中,如图1和图3所示,设置布水支管12自填料床40的进水侧101向出水侧的延伸长度l1占填料床40总长度l的至少2/3,同时,设置集水支管22自填料床40的出水侧向进水侧101的延伸长度l2占填料床40总长度l的至少2/3。即,布水支管12自填料床40的进水侧101延伸至填料床40大约三分之二长度的位置处,集水支管22自填料床40的出水侧延伸至填料床40大约三分之二长度的位置处,同时设置填料床40以一定的坡度比如1%等自进水侧101向出水侧,布水支管12将待处理的污水均匀布给至填料床40的前端三分之二的位置,水体流出布水支管12后向填料床40的出水侧水平流动,水平流动同时向上渗透,渗透至布设有集水支管22的位置处时再进入集水支管22内,由集水支管22收集后输出。如此,设置集水支管22的集水面积与布水支管12的布水面积在填料床40的高度方向上有部分重合,确保集水支管22的集水面能够覆盖填料床40的整个的水体浸润面,确保从布水支管12起端流出的污水也能够被集水支管22收集。
65.在一些实施例中,如图3至图5所示,多根布水支管12等间距间隔布设,多根集水支
管22等间距间隔布设,且布水支管12与集水支管22交错布设,相比沿竖直方向集水支管22设置于布水支管12正上方的设置方式,布水支管12与集水支管22交替布设能够延长污水在填料床40内的水力停留时间,提高污水的处理效果。
66.在另一些具体实施例中,如图1、图3和图6所示,各布水支管12的管顶位于同一平面,各集水支管22的管底位于同一平面,布水支管12的管顶所在的平面与集水支管22的管底所在的平面之间的间隔距离h为0.5m~0.7m。布水支管12与集水支管22之间形成一定的高度差,防止短流,避免污水未经料层滤料过滤就直接通过集水支管22流出。在具体实施例中,两者之间的距离h为0.5m、0.55m、0.58m、0.6m、0.62m、0.65m或者0.7m等。
67.在本发明的一些实施例中,如图3和图6所示,人工湿地的填料床40从下至上依次包括第一砂层41、碎石层42、瓜子片层43和第二砂层44,其中,布水支管12布设于碎石层42,集水支管22布设于瓜子片层43,具体地,布水支管12布设于碎石层42的底部,集水支管22布设于瓜子片层43的顶部。这样,从布水支管12流出的污水向上渗透穿过碎石层42和瓜子片层43进入集水支管22内,碎石层42和瓜子片层43作为填料床40的核心处理层,主要用于过滤净化污水。第一砂层41作为防渗层设置于布水支管12的下方,能够减小污水向下渗透,同时还能起承托布水支管12的作用,避免布水支管12下陷;而第二砂层44则作为覆盖层设置于集水支管22的上方,避免表面冲蚀。
68.在具体实施例中,如图6所示,在第一砂层41铺设0.5mm~2mm的粗砂,并设置第一砂层41的厚度为25mm~35mm,确保第一砂层41具有稳定防渗和支撑作用。在碎石层42铺设30mm~50mm的碎石,设置碎石层42的厚度为400mm~600mm,同时,在瓜子片层43铺设10mm~15mm的瓜子片,设置瓜子片层43的厚度为400mm~600mm,为填料床40过滤净化污水提供保障。再在第二砂层44铺设0.5mm~2mm的粗砂,设置第二砂层44的厚度为50mm~15mm,防止填料床40出现表面冲蚀。
69.在本发明的一些实施例中,如图4、图7和图8所示,布水支管12为穿孔管,布水支管12上均匀设置有多个布水孔121,污水从各布水孔121流出,从而均匀分散至填料床40内。在具体实施例中,布水支管12的管径可以为100mm~200mm,比如可以为100mm、150mm或者200mm等;布水支管12上的开孔即布水孔121的孔径可以为5mm~10mm,比如可以为5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、8mm、9mm或者10mm等。
70.在一些实施例中,如图4所示,各布水支管12上还设置有若干排气孔122,污水流经布水支管12时会产生气体,设置排气孔122用于将污水产生的气体及时排出,避免布水支管12管内压力过大,损坏布水支管12。
71.在具体实施例中,各布水支管12远离布水干管11的端部设有堵头,堵头用于封堵布水支管12,确保水流只能通过布水支管12上的布水孔121流出,而不会从管道末端流出。
72.在一些实施例中,如图5、图7和图8所示,集水支管22为穿孔管,集水支管22上均匀设置有多个集水孔221,以使填料床40内的水体能够通过集水孔221均匀的进入集水支管22内,实现均匀集水。在具体实施例中,集水支管22的管径可以为100mm~200mm,比如可以为100mm、150mm或者200mm等;集水支管22上的开孔孔径可以为5mm~10mm,比如可以为5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、8mm、9mm或者10mm等。
73.在具体实施例中,各集水支管22远离集水干管21的端部同样设有堵头,堵头用于封堵集水支管22,确保通过布集水支管22上的集水孔221进入集水支管22的水流,不会从集
74.本发明上述各实施例提供的人工湿地,通过使用上向流布水,同时设置上翻保水管30,能够有效的缓解填料床40的堵塞程度,有效防止料层板结,为填料床40始终保有较高的渗透系数提供保障,确保填料床40的过水能力,避免污水在填料床40内淤积,污水可快速渗透并与植物及微生物等接触,人工湿地运行稳定性提高,对污染物的去除效果提高;此外,填料床40的上层料层还能够在有水和无水状态下运行,从而能够形成好氧、厌氧间歇运行的工作模式,微生物的种类多样性得以增加,人工湿地对污水的脱氮除磷效果得以提升,人工湿地的污水处理效果得以强化。
75.本发明的另一实施例还提供了一种人工湿地的运行方法,用于运行上述各实施例提供的人工湿地。其中,如图1和图9所示,该运行方法具体包括以下步骤:
77.s20、开启布水管组10向填料床40布水,使人工湿地在第一运行阶段运行,其中,在第一运行阶段内,关闭集水干管21上的阀门24,使集水管组20通过上翻保水管30排水;
78.s30、保持布水管组10开启状态下运行并继续向填料床40布水,打开阀门24,集水管组20从上翻保水管30切换至从集水干管21排水,使人工湿地从第一运行阶段切换至第二运行阶段运行;
79.s40、保持布水管组10连续向填料床40布水,交替开启和关闭阀门24,以使集水管组20通过上翻保水管30和集水干管21交替排水,从而使人工湿地从第二运行阶段切换至稳定运行阶段运行,此阶段内,人工湿地保持正常运行处理污水。
80.在具体实施例中,第一运行阶段是指湿地植物开始种植至种植末期所持续的时间段,第二运行阶段是指湿地植物的根系向填料床40的底层生长所持续的时间段,稳定运行阶段是指人工湿地稳定运行并对污水进行净化的阶段。
81.其中,第一运行阶段内填料床40内的最高水位为上翻水位,第二运行阶段内填料床40内的最高水位为设计水位,上翻水位高于设计水位,稳定运行阶段内填料床40内的水位交替处于设计水位及上翻水位,从而使填料床40的上层滤料轮流处于有水和无水的状态下,形成好氧、厌氧间歇运行的工作模式。
82.本发明实施例提供的人工湿地的运行方法,在运行上述各实施例提供的人工湿地时,通过合理的设计运行周期,在第一运行阶段即人工湿地构建初期,关闭集水干管21的阀门24使出水通过上翻保水管30流出,从而憋高填料床40内的水位,使水位保持在上翻水位运行,此阶段内,较高的水位能够用于确保湿地植物的根系获取足够的水分,从而加快湿地植物的生长,缩短人工湿地的构建时间。
83.当植物根系生长趋于稳定后,再关闭阀门24通过集水干管21出水,此时人工湿地进入第二运行阶段,在该阶段内填料床40内的水位从上翻水位下降至设计水位,促进植物根系向填料层下层生长,提高湿地植物的扎根深度,从而使人工湿地运行稳定性提高。
84.第二阶段运行过后,再通过控制阀门24交替启闭,使人工湿地进入稳定运行阶段,此阶段内,集水干管21和上翻保水管30轮流出水,填料床40内水位高度在设计水位和上翻水位之间交替变化,水位上涨能够增加对填料床40内滤料的冲击,有助于缓解料层堵塞,避免填料床40滤料板结,为填料床40始终保有较高的渗透系数提供保障,确保填料床40的过水能力,避免污水在填料床40内淤积,污水可快速渗透并与植物及微生物等接触,对污染物
的去除效果提高;此外,填料床40的上层料层还能够在有水和无水状态下运行,从而能够形成好氧、厌氧间歇运行的工作模式,微生物的种类多样性得以增加,人工湿地对污水的脱氮除磷效果得以提升,人工湿地的污水处理效果得以强化。
85.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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