[发明专利]一种复合式深层人工湿地系统及运行方法

权利要求书

1.一种复合式深层人工湿地系统，其特征是：由表面流反应区，下向垂直流反应区，水平潜流反应区，上向垂直流反应区和出水区5个区组成，表面流反应区自上而下由种植了水生植物(2)的沙土(3)和粘土(6)构成，作为隔水层的粘土(6)下面是水平潜流反应区，水平潜流反应区内设有大粒径石英砂(7)，表面流反应区和水平潜流反应区的一侧通过溢流堰板(4)沿流程方向设有下向垂直流反应区，下向垂直流反应区内部装填砾石(5)，其底部设有排泥阀(13)；水平潜流反应区处的溢流堰板(4)上开设穿墙孔(14)，穿墙孔(14)与大粒径石英砂(7)之间装有雨花石(8)，水平潜流反应区的底端通过雨花石(8)设有排泥阀(13)；表面流反应区和水平潜流反应区的另外一侧通过穿孔花墙(9)设有上向垂直流反应区和出水区，水平潜流反应区处的穿孔花墙(9)上也开设穿墙孔(14)，穿墙孔(14)与水平潜流反应区中大粒径石英砂(7)之间也装填有雨花石(8)，上向垂直流反应区内部装有小粒径石英砂(10)，底部设有排泥阀(13)；出水区内设有V型槽(11)和出水管(12)，将处理合格的原水引出系统流至天然水体；进水穿孔管(1)将待处理原水引入表面流反应区，进行净化处理。

2.根据权利要求1所述的一种复合式深层人工湿地系统，其特征是：所述的水平潜流反应区中的沙土(3)选用当地表层土，设置厚度为200mm，粘土(6)选用当地的紫砂泥，设置厚度为150mm。

3.根据权利要求1所述的一种复合式深层人工湿地系统，其特征是：所述的下向垂直流反应区中装填砾石(5)的厚度为650mm、粒径为Φ10～15mm。

4.根据权利要求1所述的一种复合式深层人工湿地系统，其特征是：所述的水平潜流反应区中的大粒径石英砂(7)厚度为500mm，粒径为Ф6～8mm。

5.根据权利要求1所述的一种复合式深层人工湿地系统，其特征是：所述的小粒径石英砂(10)厚度为450mm、粒径为Ф8～10mm。

6.根据权利要求1所述的一种复合式深层人工湿地系统，其特征是：所述的穿墙孔(14)的孔径为Ф25mm。

7.一种复合式深层人工湿地系统的运行方法，其特征是：先通过进水穿孔管(1)均匀地将待处理水分布于由水生植物(2)及沙土(3)组成的表面流反应区，将待处理水中的悬浮颗粒进行机械拦截，将磷吸附并增强了系统硝化强度；借助粘土(6)实现分层折流运行，并以推流式连续进水，经过溢流堰板(4)至由砾石(5)组成的下向垂直流反应区，借助跌水作用人工强化大气复氧；然后，借助溢流堰板(4)的穿墙孔(14)均匀布水作用进入装填了大粒径石英砂(7)的水平潜流反应区，增强了系统的反硝化作用，并推动氮素转化；再借助穿孔花墙(9)的穿墙孔(14)均匀布水作用进入装填小粒径石英砂(10)的上向垂直流反应区，截留脱落的生物膜，增强系统微生物持留水平后到达出水区，净化处理合格的出水通过出水区内的V型槽(11)集水后由出水管(12)流至天然水体，保证出水均匀，实现河湖水的原位净化的最佳水力负荷为0.7m³/(m²·d)。