本发明涉及污水处理,具体涉及水平潜流湿地、系统及防堵塞方法。
背景技术:
1、水平潜流人工湿地作为一种生态化、低成本的污水处理和生态修复技术,其可承受较大的水力负荷和污染物负荷,被广泛应用于污废水的脱氮处理。污染物在水平潜流人工湿地中的去除和转化综合了物理、化学和生物学过程,水平潜流人工湿地的脱氮能力正是源于其中的协同机制。水平潜流人工湿地中存在多种脱氮机理,包括植物吸收、基质吸附、硝化-反硝化等,利用微生物进行硝化-反硝化是水平潜流人工湿地脱氮的主要途径。影响水平潜流人工湿地脱氮的主要因素包括溶解氧、基质、植物、碳源及运行条件等。广泛应用于城市和生活污水的二级和三级处理,可有效的处理有机物、氮、磷和重金属等。
2、现有技术中,水平潜流湿地选用填料粒径存在差异,施工难以敷设完全均匀,内部水流沿程方向有机污染负荷及悬浮物污染负荷不一样,断面流速也难以完全一样。水平潜流湿地运行过程中,湿地进水悬浮物中的无机及难降解悬浮物会在潜流湿地积累,湿地内部微生物污泥包含胞外聚合物,具有较强的粘聚力,吸附进水有机、无机污染物。另外湿地水生植物枯萎、腐败产生的有机质等,均会导致水平潜流湿地堵塞。水平潜流湿地长期运行过程中,其空间不同区域堵塞趋势不一致,长期运行会导致出现堵塞情况,各个单元的水平潜流湿地的配水量也出现了较大的差异,直接影响项目的水质净化效果。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种水平潜流湿地、系统及防堵塞方法,以解决现有技术中水平潜流湿地易堵塞,从而影响水质净化的问题。
2、第一方面,本发明提供了一种水平潜流湿地,包括种植层、净化层、稳定层和隔板,种植层、净化层和稳定层由上至下依次设置,多个隔板沿水流方向可拆卸设置在种植层、净化层和稳定层内,隔板上设有多个过水孔,相邻隔板上的过水孔在高度上交错设置。
3、有益效果:本发明通过将相邻隔板上的过水孔在高度上交错设置,水体经过水孔的导流作用,在水平潜流湿地内水流沿程方向流态可以实现“低-中-高”、“高-中-低”、“中-中-中”等多变、往复流态,构建水平潜流湿地单元内部“浪潮式”水动力流态,可控的水动力流态有利于动态平衡水平潜流湿地内部污染负荷,降低总体堵塞趋势;同时,变化的水体流态可以对潜流湿地内部的累积的污泥起到一定的冲刷、洗脱作用,使污泥随水流流入水平潜流湿地净化稳定层,达到减缓局部堵塞的发生,从而保证了净化水质的效果。
4、在一种可选的实施方式中,过水孔包括第一过水孔、第二过水孔和第三过水孔,第一过水孔设置在隔板上部位置,第二过水孔设置在隔板中部位置,第三过水孔设置在隔板下部位置,第一过水孔、第二过水孔和第三过水孔分别设置在相邻的隔板上。
5、有益效果:本发明在不同隔板的上设置不同高度的过水孔,通过对水平潜流湿地设置不同高度位置过水孔的隔板,过水孔可使水平潜流湿地中的水体产生“低-中-高”、“高-中-低”、“中-中-中”等多变、往复流态,从而可对水平潜流湿地内不同堵塞情况进行调节,进而减少堵塞,保证净化水质的效果。
6、在一种可选的实施方式中,水平潜流湿地还包括砾石区,砾石区设置在隔板两侧。
7、有益效果:本发明通过在隔板两侧设置砾石区,可为隔板提供稳定的支撑,使水体通过过水孔时隔板更加稳固。
8、在一种可选的实施方式中,水平潜流湿地还包括排泥管,排泥管设置在稳定层底部,位于相邻隔板之间,排泥管上设有排泥孔,排泥管一端适于与生态塘相连通。
9、有益效果:本发明中的水平潜流湿地当污泥堵塞严重时,可通过排泥管将部分污泥排出,利用湿地内水压重力排放底部净化稳定区污泥,从而减少湿地内的堵塞。
10、在一种可选的实施方式中,水平潜流湿地还包括检测组件,多个检测组件竖向穿设在种植层、净化层和稳定层中。
11、有益效果:本发明通过检测组件检测水平潜流湿地中相邻检测组件间断面的电阻率分布,根据电阻率的变化,可以得出水平潜流湿地的堵塞情况,然后通过潮汐式水动力进行调整,使水平潜流湿地方向进行潮汐式变化,可以恢复水平潜流湿地的有效孔隙率,保障水平潜流湿地长效稳定运行,减少管理维护工作量。
12、在一种可选的实施方式中,检测组件包括管体和检测件,管体外壁上设有多个开孔,管体竖向穿设在种植层、净化层和稳定层中,检测件设置在管体内部。
13、在一种可选的实施方式中,检测件包括电极和检测仪,电极设置在管体内部,检测仪与电极电连接。
14、在一种可选的实施方式中,水平潜流湿地还包括电化学活性微生物,电化学活性微生物设置在种植层、净化层和稳定层的至少一层中。
15、有益效果:本发明当水平潜流湿地出现重度堵塞时,可以配合投加电化学活性微生物,促进水平潜流湿地eps胞外聚合物堵塞物质的降解,从而减缓堵塞。
16、第二方面,本发明还提供了一种水平潜流湿地系统,包括框架和上述的水平潜流湿地,多个框架并列设置,水平潜流湿地设置在框架中。
17、第三方面,本发明还提供了一种水平潜流湿地防堵塞方法,采用上述的水平潜流湿地系统,方法包括:
18、在每组水平潜流湿地单元中沿水流方向均匀设置若干监控断面;
19、在各个断面中均匀设置若干检测组件;
20、获取各个相邻检测组件的电阻率分布;
21、判断各个检测组件所在位置的水平潜流湿地单元堵塞情况;
22、根据不同位置的堵塞情况,对应更换所在位置处的隔板;
23、向水平潜流湿地单元内加入电化学活性微生物。
1.一种水平潜流湿地,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的水平潜流湿地,其特征在于,所述过水孔(41)包括:
3.根据权利要求1或2所述的水平潜流湿地,其特征在于,还包括:
4.根据权利要求1所述的水平潜流湿地,其特征在于,还包括:
5.根据权利要求1所述的水平潜流湿地,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求5所述的水平潜流湿地,其特征在于,所述检测组件(5)包括:
7.根据权利要求6所述的水平潜流湿地,其特征在于,所述检测件包括:
8.根据权利要求1所述的水平潜流湿地,其特征在于,还包括:
9.一种水平潜流湿地系统,其特征在于,包括:
10.一种水平潜流湿地防堵塞方法,其特征在于,采用权利要求9所述的水平潜流湿地系统,方法包括: