申请日2005.05.31
公开(公告)日2006.02.01
IPC分类号C02F3/32
摘要
依据本发明中实施方案的用于污水处理的人工湿地系统，包括：一个结构体，备有污水入口和已处理水出口，该结构体包括底板和从底板边缘向上延伸形成的侧壁，底板成型为包括从上游端到下游端逐渐降低的多个台阶;从多个台阶顶面向上延伸而形成的多个第一隔离壁;位于相邻第一隔离壁之间并从垂直距离台阶顶面一段长度的位置向上延伸形成的至少一个第二隔离壁;填充在底板的多个台阶的至少一部分之上的基材介质层;以及种植在基材介质层上的植物。
权利要求书
1.一种用于污水 处理的人工湿地系统，包括：
一个结构体，所述结构体备有污水流入通过的污水入口和已处理 水排出通过的已处理水出口，该结构体包括底板和从底板边缘向上延 伸形成的侧壁，该底板成型为包括从污水入口所在的上游端到已处理 水出口所在的下游端逐渐降低的多个台阶;
由多个台阶顶面向上延伸而形成的多个第一隔离壁;
位于相邻第一隔离壁之间并从垂直距离台阶顶面一段长度的位置 向上延伸形成的至少一个第二隔离壁;
填充在底板的多个台阶的至少一部分之上的基材介质层;以及
种植在基材介质层上的植物。
2.一种用于污水处理的人工湿地系统，包括：
一个结构体，所述结构体备有污水流入通过的污水入口和已处理 水排放通过的已处理水出口，该结构体包括底板和从底板边缘向上延 伸形成的侧壁，该底板成型为倾斜的，这样底板从污水入口所在的上 游端到已处理水出口所在的下游端逐渐降低;
由底板向上延伸形成的多个第一隔离壁;
位于相邻第一隔离壁之间并从垂直距离底板一段长度的位置向上 延伸形成的至少一个第二隔离壁;
填充在底板台阶的至少一部分之上的基材介质层;以及
种植在基材介质层上的植物。
3.根据权利要求1或2的人工湿地，其特征在于，第二隔离壁的 顶面高于相邻第一隔离壁的顶面。
4.根据权利要求1或2的人工湿地，其特征在于，第二隔离壁的 底面低于相邻第一隔离壁的顶面。
5.根据权利要求1或2的人工湿地，其特征在于，砾石填充在底 板处于多个第一隔离壁中的外端第一隔离壁外侧的部分上。
6.根据权利要求1或2的人工湿地，其特征在于，所述基材介质 层由培养土形成。
7.根据权利要求6的人工湿地，其特征在于，所述基材介质层由 多孔粒状培养土形成。
8.根据权利要求7的人工湿地，其特征在于，所述多孔粒状培养 土包括浮石、硅酸沉积岩以及炭中的至少一种。
9.根据权利要求1或2的人工湿地，其特征在于，还包括用以 加热污水的污水加热装置。
说明书
一种用于污水处理的人工湿地系统
发明领域
总体而言，本发明涉及一种用于污水处理的人工湿地系统。
发明背景
人工湿地，也可称为人造湿地，是指利用例如土壤、植物以及微 生物等自然资源的净化能力来处理污染物的人工构建的湿地。这种人 工湿地是自然净化方法的一类。
相对于机械或化学净化方法，使用这种人工湿地净化污水的方法 具有多种优点，例如，能量消耗少、易于维护、净化成本低等等。因 此，在可利用的土地广阔的区域，例如农村地区，人工湿地特别适于 用作净化污水的装置。
传统的人工湿地类型可以分为自流水表面湿地系统(free water surface wetland system)和潜流湿地系统(subsurface flow wetland system)。使用这类人工湿地的净化水方法作为一种有效、经济并且对 环境无害的净化脏水或污水的方法已经作过研究并获得应用。
使用这类传统的人工湿地的方法具有以下各种问题。第一，存在 的一个问题是，由于长期运行，可能出现沙子或者砾石阻塞的现象。 第二，冬季由于植物的枯亡可能发生效率降低。第三，与机械处理方 法相比，需要更大面积的土地，以获得稳定处理效率。第四，需要去 除处理过程中生长的植物。第五，湿地可能提供蚊子繁殖的环境。
为了解决上述问题，采用了多种方法。例如，为了防止悬浮固体 在湿地上聚积或者防止湿地内部腐烂现象，将用于排出悬浮固体的管 子或向湿地提供空气的管子插入湿地。此外，为了防止蚊子繁殖，在 湿地中引入以蚊子幼虫为食的鱼。
然而，传统的人工湿地均有以下缺点。也就是说，用于填充湿地 的基材(substrate)是有限的，并且在湿地上种植的植物种类也是有 限的。
具体而言，在传统的自流水表面处理湿地的情况下，填充湿地的 大多数基材都是土壤并且污水在土壤上流动。因此，自流水表面处理 湿地需要广阔的场地用以处理污水，并且具有散发臭味和产生蚊子的 问题。
由于污水在土壤内流动的同时被居于土壤中或者植物根系中的微 生物净化，因此潜流处理湿地处理效率高并且需要相对小的场地，故 而潜流处理湿地优于自流水表面处理湿地。然而，传统的潜流处理湿 地中，淤泥或者悬浮固体有可能在湿地的长期运行过程中聚积于土壤 内部，并且这种现象可能降低处理效率并引起湿地腐烂。此外，传统 的潜流处理湿地中，湿地内部污水流动从入口到出口呈对角线形成， 所以植物可能集中在湿地的污水入口部分，而且随着污水接近湿地下 游端，污水深度降低。因此，下游端的上部不能充分用以净化污水， 从而发生处理场地的浪费。
本发明背景部分所公开的信息仅是为了增强对本发明背景的理 解，不应视为承认这些信息构成在本国内为本领域普通技术人员所已 知的现有技术，也不应视为以任何形式作这样的暗示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人工湿地，该人工湿地通过实现污水 向上或向下流动而具有非限制性的(non-limiting)、提高净化效率的 优点。
依据本发明的一个实施方案，一种用于污水处理的示例人工湿地 系统包括：一个结构体，所述结构体备有污水流入通过的污水入口和 已处理水排出通过的已处理水出口，该结构体包括底板和从底板边缘 向上延伸形成的侧壁，该底板成型为包括从污水入口所在的上游端到 已处理水出口所在的下游端逐渐降低的多个台阶;从多个台阶顶面向 上延伸而形成的多个第一隔离壁;位于相邻第一隔离壁之间并从垂直 距离台阶顶面一段长度的位置向上延伸形成的至少一个第二隔离壁; 填充在底板的多个台阶的至少一部分之上的基材介质层(substrate media layer);以及种植在基材介质层上的植物。
在另一个实施方案中，用于处理污水的人工湿地可以包括：一个 结构体，所述结构体备有污水流入通过的污水入口和已处理水排放通 过的已处理水出口，该结构体包括底板和从底板边缘向上延伸形成的 侧壁，该底板成型为倾斜的，这样底板从污水入口所在的上游端到已 处理水出口所在的下游端逐渐降低;从底板向上延伸形成的多个第一 隔离壁;位于相邻第一隔离壁之间并从垂直距离底板一段长度的位置 向上延伸形成的至少一个第二隔离壁;覆盖在底板的至少一部分之上 的基材介质层;以及种植在基材介质层上的植物。
第二隔离壁的顶面可高于相邻第一隔离壁的顶面。
第二隔离壁的底面可低于相邻第一隔离壁的顶面。
砾石可覆盖底板处于多个第一隔离壁中的外端第一隔离壁外侧的 一部分。
基材介质层可由培养土(culture soil)形成。
基材介质层可由多孔粒状培养土形成。
多孔粒状培养土可包括浮石、硅酸沉积岩(siliceous sedimentary rock)以及炭中的至少一种。
在另一个实施方案中，人工湿地还包括用以加热污水的污水加热 装置。
