[实用新型]一种适用于低温环境的人工湿地系统

说明书

本实用新型涉及一种适用于低温环境的人工湿地系统，所述人工湿地系统包括设置在上层的水平潜流湿地单元、设置在下层的垂直流湿地单元、设置在水平潜流湿地单元与垂直流湿地单元上的进出水管路机构，所述进出水管路机构控制水流依次流经水平潜流湿地单元、垂直流湿地单元逐级进行水质净化，或者所述进出水管路机构控制水流直接经垂直流湿地单元进行水质净化。本实用新型的人工湿地系统与传统采用保温措施的人工湿地相比，能够显著提高湿地运行温度，具有脱氮除磷效果好、投资运行成本低、不易堵塞等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种人工湿地系统，特别是涉及一种适用于低温环境的人工湿地系统，尤其适合在北方冬季低温环境下使用。

背景技术

人工湿地作为20世纪70年代发展起来的一种新型污水处理生态系统，以其建设运营成本低、去污能力强、使用寿命长、工艺简单、组合多样化等优势，在世界各地得到了广泛的应用。

但人工湿地是一个人为建造的自然生态系统，受季节、气温等因素影响较大。尤其是寒冷的北方冬季，地表土层处于结冻状态，人工湿地存在植物冻、枯死，填料层冻结、床体缺氧、管道破裂等多种问题，影响人工湿地对污染物的处理效果，限制了其在北方低温地区的推广使用。

近年来，针对人工湿地在北方寒冷地区冬季运行的研究逐渐受到重视，但主要集中于筛选抗寒植物及基质和采取保温措施两个方面，例如公告号为CN201410554829.6的提高潜流式人工湿地冬季运行效果的植物筛选及配置方法，该方法通过综合考虑植物耐污和净化能力、生长特性、基质酶活性和景观性等特点筛选出木本植物和草本植物，并且对种植植物进行阶段性维护和管理；公告号为CN201210004734.8的一种人工湿地污水处理系统的冬季保温装置，通过形成冰层空气层保温层从而提高冬季湿地的温度。

但在实际运行当中，抗寒植物在低温环境下仅能保证生存，对污染物的去除效果较差；保暖措施无论是大棚保温、植物覆盖、地膜覆盖还是冰层覆盖等，都只能延长运行时间1～2个月，且运行处理率不高，不能达到预期效果。因此，如何保证人工湿地在寒冷地区冬季正常运行及处理效果，仍是一大技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提出一种适用于低温环境的人工湿地系统，通过构建集保温与加热一体化的复合人工湿地系统，从提高进水温度与采取保温措施两方面来提高湿地运行温度，并且采用节能环保的湿地结构设计，在最大限度地减少能量损耗的基础上，增强湿地冬季的运行效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于低温环境的人工湿地系统，所述人工湿地系统包括设置在上层的水平潜流湿地单元、设置在下层的垂直流湿地单元、设置在水平潜流湿地单元与垂直流湿地单元上的进出水管路机构，所述水平潜流湿地单元包括设置在底部与四周的水平潜流湿地墙体、分别设置在所述水平潜流湿地墙体两相对面内侧的进出水布汇水层与透水汇水层、铺设在底部的保温层、填充在内部的水平潜流湿地基质，所述垂直流湿地单元包括呈回型设置的回水保温层、呈回型设置在所述回水保温层内侧的进水加热层、设置在回水保温层和进水加热层两侧的垂直流湿地墙体、设置在所述进水加热层内的加热机构、设置在进水加热层的内墙内的曝气机构与布汇水管路机构、填充在进水加热层的内墙内侧的垂直流湿地基质。

所述进出水管路机构控制水流依次流经水平潜流湿地单元、垂直流湿地单元逐级进行水质净化，或者所述进出水管路机构控制水流直接经垂直流湿地单元进行水质净化。

优选地，所述水平潜流湿地单元还包括与所述进出水汇水层和透水汇水层均垂直设置的隔断墙，所述隔断墙将所述水平潜流湿地单元内部分隔为第一池体与第二池体，并且所述第一池体的最深处与第二池体的最浅处等深。

优选地，所述第一池体的坡度为1％，所述第二池体的坡度为-1％。