[发明专利]一种高寒地区中水深度净化人工湿地系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高寒地区中水深度净化人工湿地系统，属于污水处理技术领域。

背景技术

人工湿地是通过模拟自然湿地，人为设计、建造与调控的由基质(石、砂、土壤、煤渣等)、湿地植物、微生物和水体组成的复合体污水处理生态系统，其人工建设的具有仿自然湿地功能和特点的湿地构筑物或湿地区域，对污水净化处理、湿地生态功能和景观功能都有极大的强化作用。其净化原理主要是利用“基质-水生植物-微生物-水体”四位一体复合生态系统的物理、化学和生物的三重协同效应，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、化学降解、植物吸收和微生物分解等作用来实现对污水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，在促进植物生长的同时，实现废水的无害化与资源化。人工湿地是一种节能、经济、简便和高效的生态化污水处理技术。

中国专利ZL2012201166788.9(授权公告号CN202658144U)公开了“一种用于寒冷地区中小城镇污水处理的双层潜流人工湿地系统”，包括池体一侧设有预曝气系统的配水调节池、池体另一侧内置有内循环泵的出水集节池、池体内部的上层湿地和下层湿地、为上/下层湿地供水的布水管和处理后的出水收集管，其特征在于：上、下层湿地均为潜流式人工湿地，且上、下层湿地间由不透水的隔层分开；布水管分别置于上、下层湿地前端的顶部连通配水调节池，出水收集管分别置于上、下层湿地末端的底部连通出水集节池，上层湿地的布水管和出水收集管、下层湿地的布水管和出水收集管为二套独立的运行装置。该方法采用双层潜流湿地系统，通过夏季运行上层人工湿地、冬季运行下层人工湿地，实现东北寒冷地区经济基础薄弱的小城镇分散型生活污水处理在冰封期和全年稳定运行。但该工艺仅对污水进行了一级处理，出水仅能满足GB18918-2002的一级B标准，且只适用于东北平原寒冷地区小城镇散型生活污水处理，无法满足青藏高原高海拔寒冷缺氧地区城镇和农村生活污水处理的深度净化和常规污水处理厂的提标改造。

中国专利ZL2012201166788.9(授权公告号CN203382567U)公开了一种“中水深度净化人工湿地结构”，包括通过管道顺序连接的高位水池、人工湿地和出水井，人工湿地有顺序连接的两级；第一级为下行流潜流人工湿地，包括一级介质层、位于一级介质层的上部并均匀分布其中的一级布水系统、位于一级介质层的底部并均匀分布其中的一级集水系统以及种植的一级水生植物；第二级为上行流人工湿地，包括二级介质层、位于二级介质层的底部并均匀分布其中的二级布水系统、位于二级介质层的上部并均匀分布其中的二级集水系统及种植的二级水生植物；人工湿地的挡墙及四壁均设有防渗层。该工艺结构采用两级潜流人工湿地针对污水处理厂中水进行深度净化，出水可达到GB3838-2002的地表水III类或IV类标准。但该工艺结构采用的两级潜流人工湿地均是垂直潜流人工湿地，该工艺只能适用于南方和北方平原区非冰冻期的污水处理运行，且该工艺无防冻结构的设计，无法满足青藏高原高寒缺氧地区的运行要求。

此外，上述两种工艺均没有防堵和倒膜清淤、以及不同季节运行的水位调控的结构设计，对于青藏高原高寒地区的污水处理存在海拔高、常年缺氧、气温低、冰冻期长、不同季节气候条件差异大的特点，均不适用。目前现有人工湿地的技术均无法满足青藏高原高寒地区的全年稳定运行要求。

发明内容

本发明的目的是：针对青藏高原高寒缺氧地区，开发一种建设成本和运行成本低、处理效果好、管理和维护简单、可全年稳定运行并兼具生态环境效益的污水处理厂中水深度净化人工湿地系统。

本发明的技术方案是：