一種濕地植物清污系統(tǒng)與清污方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種濕地植物清污系統(tǒng)與清污方法，其中，濕地植物清污系統(tǒng)包括總排水溝及其排水控制裝置，以及順序設(shè)置的第一進(jìn)水溝、第一攔污柵裝置、沉淀池、第二攔污柵裝置、緩沖池、第二進(jìn)水溝、復(fù)合濕地植物清污區(qū)、出水池、出水溝；復(fù)合濕地植物清污區(qū)設(shè)置若干級(jí)濕地植物清污區(qū)；各級(jí)濕地植物清污區(qū)內(nèi)設(shè)置培地茅、蘆葦與水葫蘆；緩沖池還連接總排水溝，由排水控制裝置控制將部分污水直接通過總排水溝排出。本發(fā)明構(gòu)建了一個(gè)多級(jí)濕地植物清污區(qū)，在有保護(hù)的條件下逐級(jí)進(jìn)行清污處理，受地理環(huán)境因素限制較小，能夠因地制宜適用于各種地形環(huán)境以及地塊大小，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】一種濕地植物清污系統(tǒng)與清污方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物清污領(lǐng)域，尤其涉及的是，一種濕地植物清污系統(tǒng)與清污方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在中國，典型人工濕地有3種類型，分別為垂直流人工濕地、潛流式人工濕地和表面流人工濕地，主要用于處理來自化糞池、養(yǎng)殖場、造紙廠、油田、煤礦、富營養(yǎng)湖泊以及城市生活等的污水；構(gòu)建人工濕地常用的植物有蘆葦、香蒲(也稱水蠟燭、蒲草)、美人蕉、眼子菜(也稱水案板、水板凳、金梳子草、地黃瓜、壓水草)等，常見的基質(zhì)成分為礫石、沸石、沙子、土壤或爐煤渣等。
[0003]人工濕地的污水處理效率與污染物的種類和污染程度、人工濕地的類型、濕地植物種類、基質(zhì)類型、水力停留時(shí)間和水力負(fù)荷等密切相關(guān)。濕地植物在人工濕地的應(yīng)用中已經(jīng)有了一定的研究和實(shí)踐基礎(chǔ)，例如，濕地植物清污系統(tǒng)與清污方法CN101830564B公開了一種植物塘床合建式人工濕地污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的截污沉淀池、引水渠、進(jìn)水流量控制器、配水渠、人工濕地植物塘床處理系統(tǒng)和集水渠；所述人工濕地植物塘床處理系統(tǒng)由四級(jí)植物塘、床組成，每級(jí)之間設(shè)置布水的水位調(diào)節(jié)器，所述每級(jí)的植物塘和植物床一體合建，其間不設(shè)立分隔墻體，每級(jí)的植物塘底面比植物床底面低50cm，每級(jí)的植物塘、床的底面依次比下一級(jí)高IOcm,上一級(jí)的植物床底面比下一級(jí)的植物塘底面高60cm。
[0004]但是，該系統(tǒng)在實(shí)施時(shí)，僅適合具有河流的山區(qū)環(huán)境，受環(huán)境因素制約非常嚴(yán)重，例如，需要建一座小河截流小水壩，河水經(jīng)截流小水壩截流，小水壩上水位提高形成截污沉淀池，缺乏普適性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新的濕地植物清污系統(tǒng)與清污方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種濕地植物清污系統(tǒng)，其包括總排水溝及其排水控制裝置，以及順序設(shè)置的第一進(jìn)水溝、第一攔污柵裝置、沉淀池、第二攔污柵裝置、緩沖池、第二進(jìn)水溝、復(fù)合濕地植物清污區(qū)、出水池、出水溝；所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)設(shè)置若干級(jí)濕地植物清污區(qū)，其中，每級(jí)濕地植物清污區(qū)包括間隔設(shè)置的植物塘與植物床；各級(jí)濕地植物清污區(qū)內(nèi)設(shè)置培地茅、蘆葦與水葫蘆；所述緩沖池還通過所述排水控制裝置連接所述總排水溝，由所述排水控制裝置控制將部分污水直接通過所述總排水溝排出。
[0007]優(yōu)選的，所述第一 進(jìn)水溝設(shè)置第一進(jìn)水控制裝置，用于控制流進(jìn)污水的流量。
[0008]優(yōu)選的，所述緩沖池設(shè)置平面形狀的底部，并且，所述緩沖池鄰近所述第二進(jìn)水溝的一面設(shè)置斜坡。
[0009]優(yōu)選的，所述出水溝設(shè)置出水控制裝置。
[0010]優(yōu)選的，所述總排水溝還順序連接化學(xué)處理裝置、厭氧處理裝置、缺氧處理裝置、好氧處理裝置以及消毒處理裝置。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述植物塘與所述植物床逐列間隔設(shè)置。[0012]優(yōu)選的，所述植物塘陣列設(shè)置，其間設(shè)置連通的所述植物床。
[0013]優(yōu)選的，各級(jí)濕地植物清污區(qū)逐級(jí)降低設(shè)置。
[0014]優(yōu)選的，相鄰兩級(jí)濕地植物清污區(qū)的高度差為5至20厘米。
[0015]結(jié)合應(yīng)用上述任一濕地植物清污系統(tǒng)，本發(fā)明又一技術(shù)方案如下:一種濕地植物清污方法，其包括以下步驟:Stepl，第一進(jìn)水溝流進(jìn)污水，然后通過第一攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入沉淀池；Step2，沉淀池沉淀污水，然后通過第二攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入緩沖池；Step3，緩沖池緩沖污水以降低其流速，判斷緩沖池中的水量是否超出預(yù)設(shè)最大水量，否則執(zhí)行Step4，是則開啟排水控制裝置，控制將部分污水直接通過總排水溝排出，直至緩沖池中的水量低于預(yù)設(shè)最大水量；Step4，緩沖池中的部分污水通過第二進(jìn)水溝流入復(fù)合濕地植物清污區(qū)；Step5，復(fù)合濕地植物清污區(qū)通過若干級(jí)濕地植物清污區(qū)順序清污，其中，每級(jí)濕地植物清污區(qū)包括間隔設(shè)置的植物塘與植物床，并且，各級(jí)濕地植物清污區(qū)內(nèi)設(shè)置培地茅、蘆葦與水葫蘆；Step6，出水控制裝置控制將部分處理后的污水通過出水池由出水溝排出。
[0016]采用上述方案，本發(fā)明通過排水控制與攔污控制，構(gòu)建了一個(gè)多級(jí)濕地植物清污區(qū)，在有保護(hù)的條件下逐級(jí)進(jìn)行清污處理，受地理環(huán)境因素限制較小，能夠因地制宜適用于各種地形環(huán)境以及地塊大小，具有較好的實(shí)用價(jià)值和使用效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明濕地植物清污系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的復(fù)合濕地植物清污區(qū)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的濕地植物清污區(qū)的植物塘與植物床的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明的濕地植物清污區(qū)的植物塘與植物床的另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明濕地植物清污方法的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，需要說明的是，其中，所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合；并且，當(dāng)一個(gè)元件連接另一個(gè)元件，其包括直接與另一元件連接或者通過居中的其它元件與該另一元件連接。而且，本發(fā)明可以選擇采用許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于下述的各實(shí)施例。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是，一種濕地植物清污系統(tǒng)，其包括總排水溝及其排水控制裝置，以及順序設(shè)置的第一進(jìn)水溝、第一攔污柵裝置、沉淀池、第二攔污柵裝置、緩沖池、第二進(jìn)水溝、復(fù)合濕地植物清污區(qū)、出水池、出水溝；所述緩沖池還通過所述排水控制裝置連接所述總排水溝，由所述排水控制裝置控制將部分污水直接通過所述總排水溝排出。優(yōu)選的，所述總排水溝還順序連接化學(xué)處理裝置、厭氧處理裝置、缺氧處理裝置、好氧處理裝置以及消毒處理裝置。優(yōu)選的，化學(xué)處理裝置中設(shè)置進(jìn)氣管及其爆氣輸出裝置，用于輸入氣體到所述化學(xué)處理裝置以增強(qiáng)化學(xué)處理效果。厭氧處理、缺氧處理、好氧處理以及消毒處理可選采用現(xiàn)有技術(shù)處理，在此不作贅述。
[0024]所述第一進(jìn)水溝用于流進(jìn)污水并通過所述第一攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入所述沉淀池；例如，所述第一進(jìn)水溝設(shè)置第一進(jìn)水控制裝置，用于控制流進(jìn)污水的流量。優(yōu)選的，所述第一進(jìn)水溝之前還設(shè)置集水池，并且，所述第一進(jìn)水溝設(shè)置第一進(jìn)水控制裝置，用于控制從集水池所流進(jìn)污水的流量。優(yōu)選的，所述第一進(jìn)水溝具有三角形截面或者“凸”字形截面，其下寬上窄，使得污水露置于外部較少，并且容量較大，適合設(shè)置遮蓋使用，易于在美化環(huán)境的同時(shí)，確保水量及其流速。優(yōu)選的，所述集水池底部設(shè)置污斗，其設(shè)置若干吊臂，吊臂通過纜索連接電機(jī)，用于電機(jī)通電時(shí)，吊起所述污斗；優(yōu)選的，所述污斗底部和周邊設(shè)置排污網(wǎng)狀格柵，在所述污斗被吊起時(shí)，傾瀉出水分。優(yōu)選的，所述排污網(wǎng)狀格柵的網(wǎng)眼小于15平方厘米。
[0025]優(yōu)選的，所述第一進(jìn)水溝還設(shè)置第一限流閥，用于控制流出到所述沉淀池的污水的流量。例如，所述第一進(jìn)水溝上設(shè)置一浮網(wǎng)，其上設(shè)置若干泡沫塑料(foamed plastics)作為浮力源，用于初步攔截大中型的漂浮物；優(yōu)選的，所述第一限流閥吊置于所述第一進(jìn)水溝，所述第一限流閥設(shè)置電控升降部，采用電力控制其升降。優(yōu)選的，所述第一進(jìn)水溝設(shè)置第一泄洪溝及其第一泄洪閥，所述第一泄洪溝連接所述總排水溝；所述第一泄洪閥設(shè)置高度感應(yīng)開關(guān)，用于在所述第一進(jìn)水溝的水量達(dá)到某一預(yù)設(shè)高度時(shí)，自動(dòng)開啟所述第一泄洪閥，水直接經(jīng)由第一泄洪閥、第一泄洪溝、總排水溝排出；這樣，可以避免由于山洪暴發(fā)、錯(cuò)誤控制或者特殊情況導(dǎo)致過量污水進(jìn)入所述濕地植物清污系統(tǒng)，超出其負(fù)荷造成毀滅性破壞。[0026]相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在濕地植物清污系統(tǒng)移栽初期，調(diào)節(jié)水位致使各級(jí)濕地植物清污區(qū)保持輕度淹水狀態(tài)，例如，水位偶爾略高于植物床，例如，水位每天處于高于植物床I至2厘米I至2小時(shí)；此時(shí)，濕地植物生長較快，成活率較高。又如，為了引導(dǎo)濕地植物根系生長，在濕地植物清污系統(tǒng)移栽初期，調(diào)低水位使得根系向各級(jí)濕地植物清污區(qū)的植物塘、植物床的介質(zhì)深入生長。例如，每天固定時(shí)間放水，使得水分處于高于植物床I至2厘米I至2小時(shí)，然后慢慢下降，使得植物塘和/或植物床的土露出。
[0027]所述沉淀池用于沉淀污水并通過所述第二攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入所述緩沖池；優(yōu)選的，所述沉淀池設(shè)置至少一第一彎曲區(qū)，例如，所述沉淀池為C形、S形或者U形，在所述第一彎曲區(qū)，所述沉淀池的底部設(shè)置一斜坡部，用于減緩水的流速，這樣可以獲得較好的沉淀效果；并且，設(shè)置至少一第一彎曲區(qū)，這樣有利于在較小的面積內(nèi)實(shí)施本實(shí)施例。
[0028]所述緩沖池用于緩沖污水以降低其流速并通過所述第二進(jìn)水溝流入所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)；優(yōu)選的，所述緩沖池設(shè)置平面形狀的底部，并且，所述緩沖池鄰近所述第二進(jìn)水溝的一面設(shè)置斜坡。優(yōu)選的，所述底部設(shè)置撈網(wǎng)，用于定期清理所述緩沖池中的沉積物；優(yōu)選的，所述斜坡底部設(shè)置若干管道及其凸起設(shè)置的出水口，用于采用后續(xù)的處理后的污水沖刷所述緩沖池，以延長所述緩沖池的下一次清理時(shí)間及其使用壽命。
[0029]優(yōu)選的，所述緩沖池設(shè)置為圓形結(jié)構(gòu)，其中心高、周邊低，并且自中心點(diǎn)設(shè)置流向周邊的水坡以及螺旋形水渠，污水從緩沖池中心處的進(jìn)水管流入緩沖池，在水坡以及螺旋形水渠中流動(dòng)，然后流出所述緩沖池；優(yōu)選的，所述緩沖池設(shè)置沉淀區(qū)，其部分完成所述沉淀池的功能，這樣，污水從緩沖池中心處的進(jìn)水管流入緩沖池，在水坡以及螺旋形水渠中流動(dòng)，沉淀后的待處理水從緩沖池周邊溢流出去，進(jìn)入第二進(jìn)水溝。優(yōu)選的，所述螺旋形水渠與所述水坡具有S形截面，凹下的位置為所述螺旋形水渠，凸起的位置為所述水坡；經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，這樣設(shè)計(jì)具有較好的緩沖效果。
[0030]優(yōu)選的，所述第二進(jìn)水溝設(shè)置至少一第二彎曲區(qū)，例如，所述第二進(jìn)水溝為C形、S形或者U形，這樣，用于避免水流過急時(shí)直接沖入所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)，造成急流沖擊，導(dǎo)致植物受損。優(yōu)選的，所述第二彎曲區(qū)的位置還設(shè)置若干凸部，優(yōu)選的，該凸部為半球形或者半橢球形，其高度不超過2厘米，這樣，可以防止污水的沖擊，并且，可以觀察并根據(jù)所述凸部的磨損情況，判定所述第二進(jìn)水溝的維護(hù)周期和維護(hù)時(shí)間。
[0031]優(yōu)選的，在第二進(jìn)水溝、復(fù)合濕地植物清污區(qū)之間，還設(shè)置化學(xué)預(yù)處理裝置；化學(xué)預(yù)處理裝置采用化學(xué)法對(duì)污水進(jìn)行處理，特別是有毒有害污水，從而不至于直接導(dǎo)致復(fù)合濕地植物清污區(qū)中的植物中毒死亡。具體地說，廢水化學(xué)處理法是通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。化學(xué)預(yù)處理裝置中，以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元包括混凝、中和、氧化還原等處理單元；以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元有萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲吸和反滲透等處理單元。化學(xué)預(yù)處理裝置中，包括廢水臭氧化處理法、廢水電解處理法、廢水化學(xué)沉淀處理法、廢水混凝處理法、廢水氧化處理法、廢水中和處理法等。與生物處理法相比，化學(xué)處理法能較迅速、有效地去除更多的污染物，可作為生物處理后的三級(jí)處理措施；并且，化學(xué)處理法能有效地去除廢水中多種劇毒和高毒污染物，還具有設(shè)備容易操作、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和控制、便于回收利用等優(yōu)點(diǎn)。這樣，污水進(jìn)入復(fù)合濕地植物清污區(qū)之前，對(duì)于濕地植物有毒的物質(zhì)被化學(xué)預(yù)處理裝置清除掉。
[0032]例如，所述化學(xué)預(yù)處理裝置設(shè)置臭氧發(fā)生器和氣水接觸設(shè)備，采用廢水臭氧化處理法，通過臭氧作氧化劑對(duì)廢水進(jìn)行凈化和消毒處理；這樣，可以去除水中酚、氰等污染物質(zhì)，水的脫色，水中鐵、錳等金屬離子的去除，異味和臭味的去除等，該化學(xué)預(yù)處理裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)迅速、流程簡單、無二次污染。優(yōu)選的，所述化學(xué)預(yù)處理裝置設(shè)置于所述第二進(jìn)水溝的進(jìn)水口處，污水進(jìn)入所述第二進(jìn)水溝時(shí)，所述臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，通過所述氣水接觸設(shè)備釋放到污水中，這樣，在污水到達(dá)所述第二進(jìn)水溝中部時(shí)，超過90 %的臭氧已經(jīng)還原，經(jīng)所述第二進(jìn)水溝的出水口進(jìn)入復(fù)合濕地植物清污區(qū)時(shí)，基本上沒有臭氧殘余，不會(huì)對(duì)所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)中的濕地植物造成不良影響。
[0033]所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)設(shè)置若干級(jí)濕地植物清污區(qū)，其中，每級(jí)濕地植物清污區(qū)包括間隔設(shè)置的植物塘與植物床；優(yōu)選的，各級(jí)濕地植物清污區(qū)逐級(jí)降低設(shè)置。例如，所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)設(shè)置三級(jí)或者更多級(jí)濕地植物清污區(qū)。優(yōu)選的，相鄰兩級(jí)濕地植物清污區(qū)的高度差為5至20厘米。各級(jí)濕地植物清污區(qū)內(nèi)設(shè)置培地茅(也稱香根草)、蘆葦與水葫蘆(也稱鳳眼 藍(lán)、鳳眼蓮、布袋蓮)。
[0034]其中，培地茅能在-22攝氏度至55攝氏度的廣大溫度范圍下生存，于低溫環(huán)境下，只有地面下的根與分蘗會(huì)存活，當(dāng)溫度上升至8攝氏度左右時(shí)，會(huì)萌芽長出新枝，生長速度會(huì)隨著溫度上升加快，在20攝氏度至30攝氏度時(shí)生長速度最快；并且，培地茅土壤適應(yīng)性強(qiáng)，能抵受長期干旱或水淹，在水土嚴(yán)重流失的土壤，如沙地、頁巖、礫石地、棄土等惡劣土壤環(huán)境，培地茅在有養(yǎng)分施加下可以生長，在PH值3.3 (中酸性)至12.5 (強(qiáng)堿性)的大范圍下可生長，在有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀缺乏下，仍可正常生長；并且，耐酸化(Soilacidification)、堿化、鹽化、金屬污染,在包括招、鎂等輕金屬、以及砷、鎘、鉻、銅、萊、猛、鎳、鉛、硒、鋅等重金屬含類金屬(半金屬)等污染過的土壤或者污水，只需提供適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)分，培地茅仍可生長，其株高1-2公尺，能夠形成草籬，降低水速。
[0035]蘆葦大多生長在灌溉溝渠旁、河堤沼澤地等低濕地或淺水中，其分布很廣，世界各地均有生長。蘆葦?shù)闹仓旮叽?，地下有發(fā)達(dá)的匍匐根狀莖。莖桿直立，桿高I~3米，節(jié)下常生白粉。葉鞘圓筒形，無毛或有細(xì)毛。葉舌有毛，葉片長線形或長披針形，排列成兩行。蘆葦植株高大，地下有發(fā)達(dá)的、粗壯的匍匐根狀莖，以根莖繁殖為主。蘆葦在我國廣布，易于生長繁殖，其具有橫走的根狀莖，在自然環(huán)境中，以根狀莖繁殖為主，也能以種子繁殖，種子可隨風(fēng)傳播。根狀莖縱橫交錯(cuò)形成網(wǎng)狀，甚至在水面上形成較厚的根狀莖層，人、畜可以在上面行走。根狀莖具有很強(qiáng)的生命力，能較長時(shí)間埋在地下。對(duì)水分的適應(yīng)幅度很寬，從土壤濕潤到長年積水，從水深幾厘米至I米以上，都能形成蘆葦群落，在水深20~50厘米，流速緩慢的河、湖，可形成高大的禾草群落，素有“禾草森林”之稱，其清污能力強(qiáng)，特別適合植物清污。
[0036]水葫蘆具有極強(qiáng)的富集重金屬的能力，其繁殖速度極快，它以每周繁殖一倍的速度滋生，尤其適合中國南部水域，除冬季外也可在中國北方水域大量繁殖。水葫蘆十分喜肥，尤其是氮肥，水層養(yǎng)分含量高時(shí)，則植株高大，根系較短，開花少，繁殖快而產(chǎn)量高；養(yǎng)分低時(shí)則植株小，根系長，葉色黃，葫蘆帶紫，容易開花，產(chǎn)量較低。水葫蘆喜溫，在(TC~40°C的范圍內(nèi)均能生長，13°C以上開始繁殖，20°C以上生長加快，25°C~32°C生長最快，35°C以上生長減慢，43°C以上則逐漸死亡。
[0037]優(yōu)選的，各級(jí)濕地植物清污區(qū)內(nèi)還至少種植水芙蓉(也稱蓮花)、香蒲(也稱水蠟燭、蒲草)、水稻、空心菜(也稱蕹菜)、狗尾巴草(也稱狗尾巴草，芮草)、蜈蚣草(也稱腎蕨、圓羊齒、篦子草、石黃皮)、金魚藻(也稱魚草)、浮萍(也稱青萍、田萍)其中之一，即各級(jí)濕地植物清污區(qū)中種植以下各種植物的一種或多種:培地茅、蘆葦、水葫蘆、水芙蓉、香蒲、水稻、空心菜、狗尾巴草、蜈蚣草、金魚藻、浮萍。優(yōu)選的，每級(jí)濕地植物清污區(qū)中種植至少兩種植物，即，每級(jí)濕地植物清污區(qū)中種植以下各種植物的兩種或兩種以上:培地茅、蘆葦、水葫蘆、水芙蓉、香蒲、水稻、空心菜、狗尾巴草、蜈蚣草、金魚藻、浮萍。需要注意的是，如發(fā)生淺根旱生雜草大量生長，會(huì)嚴(yán)重妨礙人工濕地的清污效率，在應(yīng)用于需要注意控制。
[0038]例如，如圖2所示，所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)設(shè)置四級(jí)濕地植物清污區(qū)，各級(jí)濕地植物清污區(qū)順序設(shè)置，從第二進(jìn)水溝進(jìn)入所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)的水順序流經(jīng)第一級(jí)濕地植物清污區(qū)、第二級(jí)濕地植物清污區(qū)、第三級(jí)濕地植物清污區(qū)、第四級(jí)濕地植物清污區(qū)。優(yōu)選的，根據(jù)可能污水的種類，設(shè)置各級(jí)濕地植物清污區(qū)中的植物種類；例如，第一級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置培地茅與蘆葦，第二級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置狗尾巴草、金魚藻與浮萍，第三級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置蜈蚣草、水葫蘆與水芙蓉，第四級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置蘆葦、水稻、空心菜與培地茅。又如，所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)設(shè)置三級(jí)濕地植物清污區(qū)，各級(jí)濕地植物清污區(qū)順序設(shè)置，第二進(jìn)水溝的水順序流經(jīng)第一級(jí)濕地植物清污區(qū)、第二級(jí)濕地植物清污區(qū)、第三級(jí)濕地植物清污區(qū)；例如，第一級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置培地茅、水葫蘆與狗尾巴草，第二級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置蜈蚣草、金魚藻與水芙蓉，第三級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置狗尾巴草、水稻與浮萍等。又如，所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)設(shè)置六級(jí)濕地植物清污區(qū)，各級(jí)濕地植物清污區(qū)順序設(shè)置，第二進(jìn)水溝的水順序流經(jīng)第一級(jí)濕地植物清污區(qū)、第二級(jí)濕地植物清污區(qū)、第三級(jí)濕地植物清污區(qū)、第四級(jí)濕地植物清污區(qū)、第五級(jí)濕地植物清污區(qū)、第六級(jí)濕地植物清污區(qū)；例如，第一級(jí)濕地植物 清污區(qū)設(shè)置培地茅與水葫蘆，第二級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置狗尾巴草與香蒲，第三級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置蜈蚣草與蘆葦，第四級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置水稻與水葫蘆，第五級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置空心菜與水芙蓉，第六級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置金魚藻與浮萍。優(yōu)選的，最后一級(jí)濕地植物清污區(qū)設(shè)置水生植物。這樣，通過分級(jí)設(shè)置各種植物，有助于針對(duì)不同的污水，分門別類規(guī)范設(shè)計(jì)，獲得更好的實(shí)施效果。所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)在結(jié)冰環(huán)境下作用有限，但是在植物的生長季節(jié)具有極好的清污效果，適合小面積應(yīng)用和大面積應(yīng)用,尤其適合大片應(yīng)用。
[0039]所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)處理后的水，由所述出水控制裝置控制將部分處理后的污水通過所述出水池排出到所述出水溝，從所述出水溝流入到自然環(huán)境。優(yōu)選的，所述出水溝設(shè)置出水控制裝置。優(yōu)選的，所述出水溝設(shè)置若干分流水管，將處理后的水(可視為凈水)通過各分流水管分流出去，例如，分流到灌溉區(qū)。
[0040]優(yōu)選的，如圖3所示，所述植物塘與所述植物床逐列間隔設(shè)置，此時(shí)，管理員能夠在植物床上行走，管理與收割所述植物塘與所述植物床的植物；優(yōu)選的，所述植物塘與所述植物床的寬度相同，或者，所述植物塘的寬度為所述植物床寬度的1.5至2倍，這樣，可以多發(fā)展水生植物，尤其是各種藻類植物；例如，所述植物塘的寬度為I米，所述植物床的寬度為0.8米；又如，所述植物塘的寬度為1.2米，所述植物床的寬度為0.6米。或者，如圖4所示，所述植物塘陣列設(shè)置，其間設(shè)置連通的所述植物床，此時(shí)，管理員能夠在植物床上行走，管理與收割所述植物塘與所述植物床的植物；優(yōu)選的，所述植物塘與所述植物床的寬度相同，或者，所述植物塘的寬度為所述植物床寬度的1.5至2倍；例如，所述植物塘為正方形，其邊長為2米，所述植物床寬度為1.2米；又如，所述植物塘為長方形，其長為2米、寬為1.5米，所述植物床寬度為0.8米。優(yōu)選的，所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)設(shè)置三級(jí)濕地植物清污區(qū)或者四級(jí)濕地植物清污區(qū)，其中，第一級(jí)濕地植物清污區(qū)中的所述植物塘與所述植物床逐列間隔設(shè)置，其他各級(jí)濕地植物清污區(qū)中，所述植物塘陣列設(shè)置，其間設(shè)置連通的所述植物床。優(yōu)選的，第一級(jí)濕地植物清污區(qū)中的所述植物床上種植培地茅。
[0041]優(yōu)選的，每級(jí)所述濕地植物清污區(qū)的植物塘和植物床一體合建，例如其間不設(shè)立分隔墻體；優(yōu)選的，每級(jí)的植物塘底面比植物床底面低40至50厘米；優(yōu)選的，每級(jí)的植物塘、床的底面依次比下一級(jí)高10cm，上一級(jí)濕地植物清污區(qū)的植物床底面比下一級(jí)濕地植物清污區(qū)的植物塘底面高30至60厘米。優(yōu)選的，上一級(jí)濕地植物清污區(qū)的植物床底面比下一級(jí)濕地植物清污區(qū)的植物塘底面高45至55厘米。優(yōu)選的，上一級(jí)濕地植物清污區(qū)與下一級(jí)濕地植物清污區(qū)之間設(shè)置木質(zhì)圍欄與植物床，植物床上種植培地茅；使用時(shí)間長了，木質(zhì)圍欄腐爛，培地茅則已長成，形成一道草籬笆墻。
[0042]結(jié)合應(yīng)用上述任一濕地植物清污系統(tǒng)，本發(fā)明又一實(shí)施例如下:一種濕地植物清污方法，如圖5所示，其包括以下步驟:Stepl，第一進(jìn)水溝流進(jìn)污水，然后通過第一攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入沉淀池；Step2，沉淀池沉淀污水，然后通過第二攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入緩沖池；Step3，緩沖池緩沖污水以降低其流速，判斷緩沖池中的水量是否超出預(yù)設(shè)最大水量，否則執(zhí)行Step4，是則開啟排水控制裝置，控制將部分污水直接通過總排水溝排出，直至緩沖池中的水量低于預(yù)設(shè)最大水量；Step4，緩沖池中的部分污水通過第二進(jìn)水溝流入復(fù)合濕地植物清污區(qū)；St印5，復(fù)合濕地植物清污區(qū)通過若干級(jí)濕地植物清污區(qū)順序清污，其中，每級(jí)濕地植物清污區(qū)包括間隔設(shè)置的植物塘與植物床，并且，各級(jí)濕地植物清污區(qū)內(nèi)設(shè)置培地茅、蘆葦與水葫蘆；Step6，出水控制裝置控制將部分處理后的污水通過出水池由出水溝排出。
[0043]例如，Stepl中，第一進(jìn)水溝流進(jìn)工農(nóng)業(yè)污水或者生活污水，然后通過第一攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入沉淀池；優(yōu)選的，第一進(jìn)水溝通過第一進(jìn)水控制裝置從集水池中流進(jìn)污水；優(yōu)選的，集水池的沉淀物通過底部和周邊設(shè)置排污網(wǎng)狀格柵的污斗運(yùn)出。又如，所述第一進(jìn)水溝通過第一限流閥控制流出到所述沉淀池的污水的流量。又如，所述第一進(jìn)水溝通過設(shè)置若干泡沫塑料作為浮力源的浮網(wǎng)初步攔截大中型的漂浮物。又如，在所述第一進(jìn)水溝的水量達(dá)到某一預(yù)設(shè)高度時(shí)，所述第一進(jìn)水溝自動(dòng)開啟第一泄洪閥，通過連通總排水溝的第一泄洪溝，將過量污水直接經(jīng)由第一泄洪閥、第一泄洪溝、總排水溝排出。
[0044]優(yōu)選的，Step2中，沉淀池沉淀污水，然后通過第二攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入緩沖池；沉淀池中的污水流經(jīng)第一彎曲區(qū)；優(yōu)選的，在所述第一彎曲區(qū)，通過斜坡部減緩水的流速。
[0045]優(yōu)選的，Step3中，緩沖池鄰近所述第二進(jìn)水溝的一面通過斜坡阻擋并緩沖污水以降低其流速。優(yōu)選的，當(dāng)緩沖池中的水量超出預(yù)設(shè)最大水量時(shí)，開啟排水控制裝置，控制將部分污水直接通過總排水溝排出，直至緩沖池中的水量低于預(yù)設(shè)最大水量；當(dāng)緩沖池中的水量未超出預(yù)設(shè)最大水量時(shí)，則執(zhí)行Step4。優(yōu)選的，還采用處理后的污水通過所述緩沖池中的若干管道及其凸起設(shè)置的出水口，出水以沖刷所述緩沖池。其中，所述預(yù)設(shè)最大水量根據(jù)緩沖池的容量設(shè)置，例如，所述預(yù)設(shè)最大水量為緩沖池容量的95%或者99%等。
[0046]優(yōu)選的，St印4中，緩沖池中的部分污水通過第二進(jìn)水溝流入復(fù)合濕地植物清污區(qū)；例如，污水從緩沖池中心處的進(jìn)水管流入緩沖池，在水坡以及螺旋形水渠中流動(dòng)，然后流出所述緩沖池，通過第二進(jìn)水溝進(jìn)入復(fù)合濕地植物清污區(qū)。又如，污水流經(jīng)C形、S形或者U形的第二進(jìn)水溝后進(jìn)入復(fù)合濕地植物清污區(qū)。優(yōu)選的，污水流經(jīng)第二進(jìn)水溝的第二彎曲區(qū)，沖擊第二彎曲區(qū)的若干凸部后進(jìn)入復(fù)合濕地植物清污區(qū)。 [0047]優(yōu)選的，St印5中，復(fù)合濕地植物清污區(qū)通過三級(jí)或者更多級(jí)濕地植物清污區(qū)順序清污，其中，每級(jí)濕地植物清污區(qū)包括間隔設(shè)置的植物塘與植物床，并且，各級(jí)濕地植物清污區(qū)內(nèi)設(shè)置培地茅、蘆葦與水葫蘆；例如，Step5中，所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)通過四級(jí)濕地植物清污區(qū)順序清污；優(yōu)選的，Step5之前，還采用化學(xué)法對(duì)污水進(jìn)行處理；優(yōu)選的，Step5之前,采用廢水臭氧化處理法對(duì)污水進(jìn)行處理。
[0048]優(yōu)選的，St印6中，出水控制裝置控制將部分處理后的污水通過出水池在出水控制裝置的控制下由出水溝排出；例如，將處理后的水通過各分流水管分流出去。
[0049]優(yōu)選的，濕地植物清污方法的實(shí)施例還包括，上述濕地植物清污系統(tǒng)的各實(shí)施例的相關(guān)應(yīng)用及其實(shí)現(xiàn)順序。這樣，可以獲得較為有效、適應(yīng)性廣的濕地植物清污方法，保護(hù)自然環(huán)境，保持生態(tài)平衡。
[0050]優(yōu)選的，本發(fā)明的實(shí)施例還包括，上述各實(shí)施例的各技術(shù)特征，相互組合成各個(gè)能夠?qū)嵤┑臐竦刂参锴逦巯到y(tǒng)與清污方法。需要說明的是，以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制；對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種濕地植物清污系統(tǒng)，其特征在于，包括總排水溝及其排水控制裝置，以及順序設(shè)置的第一進(jìn)水溝、第一攔污柵裝置、沉淀池、第二攔污柵裝置、緩沖池、第二進(jìn)水溝、復(fù)合濕地植物清污區(qū)、出水池、出水溝； 所述復(fù)合濕地植物清污區(qū)設(shè)置N級(jí)濕地植物清污區(qū)，其中，N為大于2的自然數(shù)，并且，每級(jí)濕地植物清污區(qū)包括間隔設(shè)置的植物塘與植物床； 所述第二進(jìn)水溝連接第一級(jí)濕地植物清污區(qū)的入水口，各級(jí)濕地植物清污區(qū)順序級(jí)聯(lián)設(shè)置，第N級(jí)濕地植物清污區(qū)的出水口連接所述出水池； 各級(jí)濕地植物清污區(qū)內(nèi)設(shè)置培地茅、蘆葦與水葫蘆； 所述緩沖池還通過所述排水控制裝置連接所述總排水溝，由所述排水控制裝置控制將部分污水直接通過所述總排水溝排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕地植物清污系統(tǒng)，其特征在于，所述第一進(jìn)水溝設(shè)置第一進(jìn)水控制裝置，用于控制流進(jìn)污水的流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕地植物清污系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖池設(shè)置平面形狀的底部，并且，所述緩沖池鄰近所述第二進(jìn)水溝的一面設(shè)置斜坡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕地植物清污系統(tǒng)，其特征在于，所述出水溝設(shè)置出水控制裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所 述濕地植物清污系統(tǒng)，其特征在于，所述總排水溝還順序連接化學(xué)處理裝置、厭氧處理裝置、缺氧處理裝置、好氧處理裝置以及消毒處理裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕地植物清污系統(tǒng)，其特征在于，所述植物塘與所述植物床逐列間隔設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕地植物清污系統(tǒng)，其特征在于，所述植物塘陣列設(shè)置，其間設(shè)置連通的所述植物床。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕地植物清污系統(tǒng)，其特征在于，各級(jí)濕地植物清污區(qū)逐級(jí)降低設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述濕地植物清污系統(tǒng)，其特征在于，相鄰兩級(jí)濕地植物清污區(qū)的高度差為5至20厘米。
10.一種濕地植物清污方法，其特征在于，包括以下步驟: Stepl，第一進(jìn)水溝流進(jìn)污水，然后通過第一攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入沉淀池； Step2，沉淀池沉淀污水，然后通過第二攔污柵裝置進(jìn)行攔截后流入緩沖池； Step3，緩沖池緩沖污水以降低其流速，判斷緩沖池中的水量是否超出預(yù)設(shè)最大水量，否則執(zhí)行Step4，是則開啟排水控制裝置，控制將部分污水直接通過總排水溝排出，直至緩沖池中的水量低于預(yù)設(shè)最大水量； Step4，緩沖池中的部分污水通過第二進(jìn)水溝流入復(fù)合濕地植物清污區(qū)； St印5，復(fù)合濕地植物清污區(qū)通過若干級(jí)濕地植物清污區(qū)順序清污，其中，每級(jí)濕地植物清污區(qū)包括間隔設(shè)置的植物塘與植物床，并且，各級(jí)濕地植物清污區(qū)內(nèi)設(shè)置培地茅、蘆葦與水胡戶； Step6，出水控制裝置控制將部分處理后的污水通過出水池由出水溝排出。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK103896462SQ201410165175
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月19日
【發(fā)明者】劉黽, 劉燕, 張斌, 周琦瑋 申請(qǐng)人:嶺南園林股份有限公司