本發(fā)明涉及一種人工濕地凈化系統(tǒng)，更具體地說，它涉及一種干濕交替，提高污水凈化效率的潛流濕地凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人工濕地在污水處理過程中，污水處理能力常常受到濕地內(nèi)溶解氧濃度不足的制約，由于缺少溶解氧，水體中的硝化作用受到抑制，氮、磷消減速度受到了影響。研究表明，濕地床處理受污染景觀水體中，床體內(nèi)溶解氧不足(<2mg/L)是導致出水水質(zhì)尤其是出水感官形狀指標不理想的主要原因。

常規(guī)水處理系統(tǒng)通常借助高能耗設(shè)備來提升濕地內(nèi)溶解氧濃度，例如曝氣生物濾池、好氧生物接觸氧化等等，它們增加了系統(tǒng)整體的建造成本與運營壓力；而低能耗甚至無能耗的生態(tài)處理技術(shù)才是人工濕地能夠持續(xù)運行的有力保障。如何因地制宜地控制潛流濕地凈化系統(tǒng)中的溶解氧濃度，保證出水水質(zhì)，是潛流濕地凈化系統(tǒng)設(shè)計中的一個重要和關(guān)鍵的問題。

造成人工濕地溶解氧濃度較低的主要原因是污水長期淹沒濕地填料，且硝化作用和好氧菌消耗氧氣的速度大于氧氣溶解的速度，導致濕地填料長久處于低氧狀態(tài)。溶解氧不足將直接導致濕地植物根系易腐敗，裸露水面蚊蠅滋生，水體黑臭，濕地填料堵塞等問題，使人工濕地凈化功能逐漸變差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種干濕交替的潛流濕地凈化系統(tǒng)，解決上述問題。針對上述問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于潛流濕地凈化系統(tǒng)中的有效的自然富氧方法，其富氧過程主要是通過并聯(lián)濕地塘床干濕交替實現(xiàn)的。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種干濕交替的潛流濕地凈化系統(tǒng)，包括至少兩個濕地池，所述濕地池并聯(lián)設(shè)置，所述濕地池的一端設(shè)置入水口，所述入水口處設(shè)有支管，所述濕地池的另一端設(shè)置有出水口；所有所述支管與入水管連通，每個所述支管上設(shè)置有進水閥，所述濕地池之間設(shè)置有隔板，所述入水口的高度高于所述出水口高度。

進一步的，所述濕地池內(nèi)設(shè)置有通氣管，所述通氣管上布置有多個通氣孔，所述通氣管的頂端高于所述濕地池最高水平面。

進一步的，所述通氣管為斜紋PVC材質(zhì)。

進一步的，所述通氣管頂端高于濕地池最高水平面2-3cm。

進一步的，所述濕地池內(nèi)設(shè)置有溶解氧濃度傳感器。

進一步的，還包括進水閥控制系統(tǒng)，所述進水閥控制系統(tǒng)與所述溶解氧濃度傳感器連接，所述進水閥控制系統(tǒng)與所述進水閥連接。

進一步的，所述入水口在所述濕地池上部，所述出水口在所述濕地池的下部。

一種干濕交替的潛流濕地凈化系統(tǒng)的操作方法，包括至少兩個濕地池，所述濕地池并聯(lián)設(shè)置，所述濕地池的一端設(shè)置入水口，所述入水口處設(shè)有支管，所有所述支管與入水管連通，每個所述支管上設(shè)置有進水閥；其中一個所述濕地池進水時，其他濕地池的所述進水閥門關(guān)閉；同一所述濕地池進水閥門打開與關(guān)閉的時間t₀不小于所述濕地池注滿污水的時間t_注加上所述濕地池溶解氧消耗的時間t_ɑ，即t₀≥t_注+t_ɑ。

進一步的，同一所述濕地池進水閥門打開與關(guān)閉的時間t₀不小于排水濕地池從開始排水到排空污水的時間t_排，即t₀≥t_排。

本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)如下：

1.干濕交替的濕地凈化系統(tǒng)能夠顯著提升原有濕地池的平均溶解氧濃度，從而進一步提升濕地系統(tǒng)對污水的處理效率；

2.濕地池中設(shè)置有通氣管，能夠為濕地內(nèi)基質(zhì)實時供氧，且保證了每一個濕地池在干濕交替的間歇，基質(zhì)空隙內(nèi)能夠充分充氧；

3.本發(fā)明不同于其他已有的實現(xiàn)干濕交替的濕地設(shè)計，入水不停頓，避免頻繁開閉水泵導致的設(shè)備損壞；

4.濕地池內(nèi)水位的上下幅度變化，能夠起到?jīng)_洗作用，從而避免了基質(zhì)材料的堵塞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明濕地池的結(jié)構(gòu)示意圖。

標號說明：

1、濕地池；2、入水口；3、出水口；4、入水管；5、進水閥；6、通氣管；7、水生植物；8、生態(tài)種植層；9、吸附凈化層；10、防堵塞層；11、碎石層；12、隔板；13、支管。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示的一種干濕交替的潛流濕地凈化系統(tǒng)，包括兩個并聯(lián)設(shè)置的濕地池1，所述濕地池1的一端設(shè)置有支管13，所述濕地池1的另一端設(shè)置有出水口3；所有所述支管13與入水管4連通，每個所述支管13上設(shè)置有進水閥5，進水閥5控制濕地池1進水的開啟與關(guān)閉。

如圖2所示，每一個濕地池1之間設(shè)置有間隔板12，保證污水無法從一個濕地池進入另一濕地池。

所述濕地池1內(nèi)設(shè)置有通氣管6，通氣管6為斜紋PVC管材質(zhì)，且斜紋PVC管上布滿通氣孔，通氣管6頂端略高于濕地池1最高水平面2-3cm，保證其在濕地池1干、濕過程始終向基質(zhì)層提供氧氣。

濕地池1的底層鋪放碎石層11，碎石層11上設(shè)置防堵塞層10，防堵塞層10上鋪放吸附凈化層9，吸附凈化層9上設(shè)置生態(tài)種植層8，生態(tài)種植層8中種植水生植物7。

如圖2所示的濕地池進水時，進水從入水口2進入濕地池，當濕地池注滿后，入水與出水達到平衡狀態(tài)，濕地的植物、微生物、基質(zhì)層開始對污水中的污染物進行處理。在每個濕地池1中設(shè)置了溶解氧濃度傳感器，預(yù)先設(shè)定當濕地池溶解氧濃度小于ɑmg/L時(ɑ根據(jù)濕地所在場地及入水水質(zhì)狀況自行設(shè)定)。逐漸關(guān)閉這個濕地池的進水閥5，開啟其他的濕地池。

本發(fā)明的操作方法或步驟為：當一個濕地池(A1)進水時，另一個濕地池(A2)的進水閥5應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)。

通過預(yù)先設(shè)定的程序控制進水閥5的打開與關(guān)閉，同一濕地池進水閥5打開與關(guān)閉的時間t₀應(yīng)該大于等于濕地池1注滿污水的時間t_注加上濕地池溶解氧消耗至ɑmg/L以下的時間t_ɑ，即t₀≥t_注+t_ɑ，且同一進水閥5打開與關(guān)閉的時間t₀應(yīng)大于等于排水濕地池1從開始排水到排空基質(zhì)孔隙內(nèi)污水的時間t_排(t_排實際測量可得，一般介于20-40min之間)，即t₀≥t_排。

當A1注滿后，入水與出水達到平衡狀態(tài)，濕地的植物、微生物、基質(zhì)層開始對污水中的污染物進行處理。在每個濕地池1中設(shè)置了溶解氧濃度傳感器，預(yù)先設(shè)定當濕地池溶解氧濃度小于ɑmg/L時(ɑ根據(jù)濕地所在場地及入水水質(zhì)狀況自行設(shè)定)，開啟A2的進水閥5向A2注水，并逐漸關(guān)閉A1注水閥；經(jīng)過一段時間，當A2內(nèi)溶解氧濃度也小于ɑmg/L時，則打開A1進水閥5開始向A1注水，并逐漸停止向A2注水，保證進入濕地系統(tǒng)水量基本不變，并重復這一過程。

需要說明的是，在某濕地池(如A1)停止進水，另外濕地池(如A2)開始進水的過程，正是濕地干濕交替的過程，A1內(nèi)水位逐漸下降，直到完全排除，且基質(zhì)吸附的水也自然流出，原本被污水填充的基質(zhì)空隙逐步被空氣填充，基質(zhì)層恢復了富氧狀態(tài)，由此，干濕交替的過程保證了各個濕地池在處理污水時始終保證高效狀態(tài)。

所述濕地池1為典型潛流濕地，入水口2在濕地池1上部，出水池在濕地池1另一側(cè)的下部。

之所以將干濕交替的技術(shù)思路應(yīng)用于潛流濕地而非表留及垂直流濕地，是因為潛流濕地能夠較為徹底的排空基質(zhì)內(nèi)的污水。

更加具體的步驟為:

1.當一個濕地池(A1)進水時，另一個濕地池(A2)的進水閥5應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)，兩個濕地池(A1及A2)的出水口3始終呈打開狀態(tài)；

2.當A1注滿后，入水與出水達到平衡狀態(tài)，濕地的植物、微生物、基質(zhì)層開始對污水中的污染物進行處理。

3.在每個濕地池中設(shè)置了不小于3個溶解氧濃度傳感器，預(yù)先設(shè)定當濕地池1溶解氧濃度小于ɑmg/L時(ɑ根據(jù)濕地所在場地及入水水質(zhì)狀況自行設(shè)定)，至少有2個溶解氧濃度傳感器檢測到溶解氧濃度小于ɑmg/L時，A2開始注水，并同時逐漸關(guān)閉A1的進水閥5，保證進入濕地系統(tǒng)水量基本不變。

4.經(jīng)過一段時間，當A2內(nèi)溶解氧濃度也小于ɑmg/L時，則打開A1進水閥5，向A1內(nèi)注滿待處理的污水，并同時逐漸關(guān)閉A2進水閥5，保證進入濕地系統(tǒng)水量基本不變。

5.潛流濕地的處理過程應(yīng)重復上述干濕交替的過程。

6.多個并聯(lián)濕地池同時工作時，建議將濕地池分為兩大濕地組，按照上述工作流程，按照A1組與A2組的順序進行循環(huán)處理污水。

以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。