一种适用于陡峭地势的强效脱氮人工湿地的制作方法

本实用新型涉及人工湿地处理污水技术领域，具体涉及一种适用于陡峭地势的强效脱氮人工湿地。

技术背景

人工湿地技术是在土地处理、稳定塘、生物滤池等污水处理技术基础上发展起来的一种人工构建并控制的主要利用天然净化能力的污水处理技术，具有结构简单，维护方便，运行费用低，兼具污水处理和景观美化双重功能的优点，但又普遍存在占地面积大，单位面积污水处理能力相对较弱的缺点。

目前我国，尤其在广大山区，能用于人工湿地建设的大片平坦土地十分稀缺。许多山区乡镇污水处理厂选址只能位于陡峭地势，挡墙土方工程量巨大，工程造价高，而目前在陡峭地势上修建的人工湿地多为表面流人工湿地或是台阶状的潜流人工湿地。表面流人工湿地污水处理能力较弱且温度较高时易孳生蚊蝇，卫生条件较差对周边环境有一定影响。台阶状的人工湿地由于每两级人工湿地之间均有隔墙，而上下两级人工湿地之间由于有一定高差，隔墙受到侧压力较大，因此隔墙厚度较厚而且底部需修建隔墙基础；为避免因中间隔墙过多而导致土建成本过高和土地浪费，需尽量减少隔墙数量，保证每级人工湿地有足够的宽度，而这样一来就无法完全贴合原边坡地形，不适用于过于陡峭的地势，且土建成本相对较高。

目前我国水体富营养化严重，排放污水中氮元素过高是导致这一现象的重要原因之一，而传统人工湿地单位面积脱氮能力有限，提升人工湿地脱氮能力一直是污水处理领域研究热点。

因此，针对现有技术中存在的不足之处，提供一种适用于陡峭地势，脱氮效果好的人工湿地甚为必要。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足和缺陷，目的是提供一种适用于陡峭地势的强效脱氮人工湿地，适用于陡峭地势，脱氮效果好的人工湿。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种适用于陡峭地势的强效脱氮人工湿地，包括配水渠，还包括斜坡人工湿地和出水渠，配水渠、斜坡人工湿地和出水渠从上坡至下坡设置在斜坡上，配水渠上设置有总进水管，配水渠通过配水孔与斜坡人工湿地的上坡端连通，斜坡人工湿地的下坡端通过出水孔与出水渠连通，出水渠上设置有总排水管，斜坡人工湿地包括设置在防渗层上的填料层以及设置在填料层上的植被层，斜坡人工湿地的上坡端至下坡端依次间隔设置有上隔板和下隔板，上隔板顶部伸出填料层顶面且底部与填料层底面之间设置有下过水间隙，下隔板顶部与填料层顶面之间设置有上过水间隙且下隔板底部嵌入到防渗层。

相邻的下隔板之间构成湿地处理单元，曝气管间隔设置在湿地处理单元底部。

如上所述的填料层包括从上至下设置的上填料层、中填料层和下填料层，上隔板顶部伸出上填料层顶面且底部与下填料层底面之间设置有下过水间隙，下隔板顶部与上填料层顶面之间设置有上过水间隙且下隔板底部嵌入到防渗层，曝气管设置在下填料层中。

如上所述的上填料层顶面上设置有表层固定网，表层固定网为涂塑钢丝网或不锈钢丝网。

如上所述的上填料层为5～15mm的碎石填料层，中填料层为15～25mm的碎石填料层；下填料层为30～60mm的碎石填料层；上填料层、中填料层和下填料层厚度范围均为300mm～400mm，

曝气管的底部比防渗层高不少于50mm，

上过水间隙和下过水间隙高度大于等于10cm，

配水渠长度大于等于0.5m，相邻配水孔之间间距小于等于2m，出水渠长度大于等于0.5m，相邻出水孔之间间距小于等于2m。

如上所述的植被层为芦苇、香蒲、再力花、鸢尾、美人蕉、灯芯草、菖蒲中的一种或多种。

如上所述的上隔板和下隔板均为聚乙烯板或不锈钢板，

如上所述的防渗层为HDPE防渗膜。

如上所述的上隔板和下隔板为等间距间隔设置，上隔板和下隔板均垂直于水平面。

如上所述的斜坡人工湿地的两侧设置有隔板固定槽，上隔板两侧和下隔板的两侧均卡设在隔板固定槽内。

本实用新型的优点在于：

1、本湿地能广泛适用于斜坡地势，隔板厚度薄，比起台阶状人工湿地和地势贴合更好，而且可以进行更多的分格，建设成本低。

2、上下隔板的设置有效避免了湿地短流的现象，水流在湿地床层中呈上下折流流态，有利于污水中氮的去除，停留时间长。

3、分段布置曝气管，能使得湿地床体呈缺氧-好氧-缺氧......往复循环的状态，有利于生物脱氮的进行，进一步增强了湿地脱氮能力。

附图说明

图1是本实用新型的平面示意图。

图2是本实用新型的立面示意图。

其中：1—配水渠、2—总进水管、3—配水孔、4—斜坡人工湿地、5—植被层、6—表层固定网、7—上填料层、8—中填料层、9—下填料层、10—防渗层、11-上隔板、12—下隔板、13—曝气管、14—出水渠、15—出水孔、16—总排水管。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型所提供的技术方案进行详细说明：

实施例1：

一种适用于陡峭地势的强效脱氮人工湿地，包括配水渠1，还包括斜坡人工湿地4和出水渠14，配水渠1、斜坡人工湿地4和出水渠14从上坡至下坡设置在斜坡上，配水渠1上设置有总进水管2，配水渠1通过配水孔3与斜坡人工湿地4的上坡端连通，斜坡人工湿地4的下坡端通过出水孔15与出水渠14连通，出水渠14上设置有总排水管16，斜坡人工湿地4包括设置在防渗层10上的填料层以及设置在填料层上的植被层5，斜坡人工湿地4的上坡端至下坡端依次间隔设置有上隔板11和下隔板12，上隔板11顶部伸出填料层顶面且底部与填料层底面之间设置有下过水间隙，下隔板12顶部与填料层顶面之间设置有上过水间隙且下隔板12底部嵌入到防渗层10。

相邻的下隔板12之间构成湿地处理单元，曝气管13间隔设置在湿地处理单元底部。

填料层包括从上至下设置的上填料层7、中填料层8和下填料层9，上隔板11顶部伸出上填料层7顶面且底部与下填料层9底面之间设置有下过水间隙，下隔板12顶部与上填料层7顶面之间设置有上过水间隙且下隔板12底部嵌入到防渗层10，曝气管13设置在下填料层9中。

上填料层7顶面上设置有表层固定网6，表层固定网6为涂塑钢丝网或不锈钢丝网。

上填料层7为5～15mm的碎石填料层，中填料层8为15～25mm的碎石填料层；下填料层9为30～60mm的碎石填料层；上填料层7、中填料层8和下填料层9厚度范围均为300mm～400mm，

曝气管13的底部比防渗层10高不少于50mm，

上过水间隙和下过水间隙高度大于等于10cm，

配水渠1长度大于等于0.5m，相邻配水孔3之间间距小于等于2m，出水渠14长度大于等于0.5m，相邻出水孔15之间间距小于等于2m。配水孔3设置在配水渠1的宽度方向的侧壁上，出水孔15设置在出水渠14宽度方向的侧壁上。

植被层5为芦苇、香蒲、再力花、鸢尾、美人蕉、灯芯草、菖蒲中的一种或多种。

上隔板11和下隔板12均为聚乙烯板或不锈钢板，

防渗层10为HDPE防渗膜。

上隔板11和下隔板12为等间距间隔设置，上隔板11和下隔板12均垂直于水平面。

斜坡人工湿地4的两侧设置有隔板固定槽，上隔板11两侧和下隔板12的两侧均卡设在隔板固定槽内。

实施例2：

配水渠1规格为长×宽×高＝0.5m×10m×1.7m，总进水管2为DN200的UPVC管，相邻配水孔3之间间距为1.5m，配水孔3规格为宽×高＝0.15m×0.1m，配水孔3共设5个。

斜坡人工湿地4从作为进水端的上坡端至作为出水端的下坡端的坡度为30°。

斜坡人工湿地4长度为6m，宽度为10m。

植被层5为美人蕉，种植密度为8株/㎡。

表层固定网6为涂塑钢丝网，网孔孔径为50mm。

上填料层7为5～15mm的碎石填料层，厚度为300mm。

中填料层8为15～25mm的碎石填料层，厚度为350mm。

下填料层9为30～60mm的碎石填料层，厚度为350mm。

上隔板11采用聚乙烯板，宽×厚×高＝10m×0.02m×1.0m，上隔板11的顶部比其所在位置的上填料层顶部高10cm，下过水间隙的高度为10cm。

下隔板12采用聚乙烯板，宽×厚×高＝10m×0.02m×0.9m，上过水间隙的高度为10cm，下隔板12底部嵌于防渗层中。

相邻的上隔板和下隔板的间距为0.5m。

曝气管13的管底比防渗层高50mm，湿地处理单元内相邻曝气管13间距为200mm，曝气气水比为5:1。

出水渠14规格为长×宽×高＝0.5m×10m×1.2m，总出水管16为DN200的UPVC管，相邻出水孔15之间间距为1.5m，出水孔15规格为宽×高＝0.15m×0.1m，共设5个。

其他与实施例1一致。

本实施例进水为污水处理站接触氧化池出水，水量为30m³/d，运行3个月以来出水水质稳定，植被生长良好，对污水中TN、NH₃-N去除良好，水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)一级A标准。下表为采用本实施例的试验结果：

表1实施例2运行水质监测结果：

实施例3

配水渠1规格为长×宽×高＝0.5m×10m×1.7m，总进水管2为DN200的PE管，相邻配水孔3之间间距为1.5m，配水孔3规格为宽×高＝0.15m×0.1m，配水孔3共设5个。

斜坡人工湿地4从作为进水端的上坡端至作为出水端的下坡端的坡度为35°。

斜坡人工湿地4长度为7m，宽度为10m。

植被层5为芦苇，种植密度为12株/㎡。

表层固定网6为不锈钢丝网，网孔孔径为50mm。

上填料层7为5～15mm的碎石填料层，厚度为350mm。

中填料层8为15～25mm的碎石填料层，厚度为400mm。

下填料层9为30～60mm的碎石填料层，厚度为400mm。

上隔板11采用不锈钢板，宽×厚×高＝10m×0.005m×1.15m，上隔板11的顶部比其所在位置的上填料层顶部高10cm，下过水间隙的高度为10cm。

下隔板12采用不锈钢板，宽×厚×高＝10m×0.005m×1.05m，上过水间隙的高度为10cm，下隔板12底部嵌于防渗层中。

上隔板和下隔板的间距为0.5m。

曝气管13的管底比防渗层高50mm，湿地处理单元内相邻曝气管13间距为200mm，曝气气水比为5:1。

出水渠14规格为长×宽×高＝0.5m×10m×1.4m，总出水管16为DN200的PE管，相邻出水孔15之间间距为1.5m，出水孔15规格为宽×高＝0.15m×0.1m，共设5个。

其他与实施例1一致。

下表为采用本实施例的试验结果：

表2实施例3运行水质监测结果

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。