一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统

本技术涉及人工湿地污水处理，具体是一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统。

背景技术：

1、人工湿地主要通过物理截留、化学反应、生物降解等方式，对水中污染物进行去除，达到净化水质的目的，是一个独特的集植物、微生物、填料为一体的综合生态系统。人工湿地结构上通常是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤或填料(如陶粒等)组成填料床，污染水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动。同时，在床体表面种植具有耐污性能好、易成活的水生植物(如美人蕉等)，形成一个独特的动植物生态环境，对污水进行处理。

2、人工湿地水流的形式可以分为表面流人工湿地和潜流人工湿地。其中表面流湿地由于处理负荷偏低、占地大，己经越来越少被使用。现阶段实践中人工湿地的建设仍然主要采用潜流湿地，而单一潜流湿地的作用效果、水力负荷有限，进水量一旦较大就不能满足其净水要求，运行时间较长时还易发生堵塞。

3、现有复合型人工湿地可由水平潜流、垂直潜流及表面流人工湿地任意两种或三种进行组合，主要根据其去除不同污染物的目的进行设计，其解决了单一人工湿地处理效果较差的难题。但这种组合型人工湿地运行到后部，往往存在氧气不足的问题，需要进行人工增氧，这大大增加了处理的费用。同时，现有的人工湿地基本上都属于一个“黑箱”系统，在进行科普讲解时，主要依靠语言描述很难让受众者对其内部结构有很直观的了解，因而导致其科普效果大打折扣。

4、基于此，现在提供一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，可以消除现有装置存在的弊端。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，以解决背景技术中运行氧气不足和不便于进行科普展示的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，包括从右到左依次设置的水平潜流人工湿地单元和垂直潜流人工湿地单元，所述水平潜流人工湿地单元分为沉淀池和水平潜流人工湿地池，所述垂直潜流人工湿地单元分为集水池和垂直潜流人工湿地池，所述沉淀池的左侧通过管道和水平潜流人工湿地池的右侧相串联，所述管道上设有流量阀和流量计，所述水平潜流人工湿地池的左侧通过管道与集水池右侧相连，所述集水池的左侧底端设有管道与垂直潜流人工湿地池右侧的进水口相连通，所述垂直潜流人工湿地池的左侧设有出水管道。

4、优选的，所述水平潜流人工湿地池内分为上层的土壤种植层和下层的填充层一，所述填充层一从上到下分别填充有细沙层一、豆石填料层、陶粒填料层和花岗岩层一。

5、优选的，所述垂直潜流人工湿地池内分为上层的土壤种植层和下层的填充层二，所述填充层二从上到下分别填充有细沙层二、高炉渣层和花岗岩层二。

6、优选的，所述垂直潜流人工湿地池的进水系统采用喷泉式布水组件，所述喷泉式布水组件包括喷头，所述垂直潜流人工湿地池内部填充层二的底端设有水平放置的管道，水平放置的所述管道和竖直放置的管道相连通，竖直放置的所述管道上端设置有喷头。

7、优选的，所述流量计高度为67.9cm。

8、优选的，所述水平潜流人工湿地池和垂直潜流人工湿地池两侧墙体中间位置处均设置有玻璃窗，所述水平潜流人工湿地池的玻璃窗高60cm，宽25cm。

9、优选的，所述沉淀池的长为300cm，宽为200cm，高为100cm，所述沉淀池内的管道上设有沉淀池水泵，其功率为550w/h，所述集水池长宽均为125cm，高为120cm，所述集水池内的管道上设有集水池水泵，其功率为350w。

10、优选的，所述土壤层和细沙层一的高度均为2cm,所述豆石填料层高度为15cm，豆石的粒径小于0.5cm，所述陶粒填料层高度为40cm，陶粒粒径约为1-4cm，所述花岗岩层一高度为8cm，粒径约2-4cm。

11、优选的，所述细沙层二高度为3cm，所述高炉渣层高度为100cm，所述花岗岩层二高度为10cm，粒径约2-4cm。

12、优选的，所述水平潜流人工湿地池和垂直潜流人工湿地池的池体均为砖混结构，所述池体的底部为钢筋水泥材料。

13、相较于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

14、1.本实用新型通过沉淀池、沉淀池水泵、集水池、集水池水泵、管道的配合，使得整个污水处理系统的水力负荷大，在通过水平潜流人工湿地池和垂直潜流人工湿地池实现多层次过滤，污物去除效果好。

15、2.本实用新型通过在水平潜流人工湿地池和垂直潜流人工湿地池的两侧面设置玻璃窗，实现让该人工湿地系统内填料和根系的分布清晰可见，成为科普宣传展示的窗口。

16、3.本实用新型通过在垂直潜流人工湿地池的进水系统采用喷泉式布水组件，实现将污水均匀的喷至湿地表面，同时由于喷头喷水位置较高，存在一定的落差，可进行跌水曝气，达到了不用曝气而增氧的目的，同时喷泉的设计，便于融入湿地公园景观，增加了人工湿地科普宣传的观赏价值。

技术特征：

1.一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，包括从右到左依次设置的水平潜流人工湿地单元和垂直潜流人工湿地单元，所述水平潜流人工湿地单元分为沉淀池(1)和水平潜流人工湿地池(2)，所述垂直潜流人工湿地单元分为集水池(4)和垂直潜流人工湿地池(5)，所述沉淀池(1)的左侧通过管道和水平潜流人工湿地池(2)的右侧相串联，所述管道上设有流量阀(8)和流量计(9)，所述水平潜流人工湿地池(2)的左侧通过管道与集水池(4)右侧相连，所述集水池(4)的左侧底端设有管道与垂直潜流人工湿地池(5)右侧的进水口相连通，所述垂直潜流人工湿地池(5)的左侧设有出水管道(10)。

2.根据权利要求1所述的一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述水平潜流人工湿地池(2)内分为上层的土壤种植层(12)和下层的填充层一(3)，所述填充层一(3)从上到下分别填充有细沙层一(301)、豆石填料层(302)、陶粒填料层(303)和花岗岩层一(304)。

3.根据权利要求1所述的一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述垂直潜流人工湿地池(5)内分为上层的土壤种植层(12)和下层的填充层二(6)，所述填充层二(6)从上到下分别填充有细沙层二(601)、高炉渣层(602)和花岗岩层二(603)。

4.根据权利要求3所述的一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述垂直潜流人工湿地池(5)的进水系统采用喷泉式布水组件，所述喷泉式布水组件包括喷头(11)，所述垂直潜流人工湿地池(5)内部填充层二(6)的底端设有水平放置的管道，水平放置的所述管道和竖直放置的管道相连通，竖直放置的所述管道上端设置有喷头(11)。

5.根据权利要求1所述的一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述流量计(9)高度为67.9cm。

6.根据权利要求1所述的一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述水平潜流人工湿地池(2)和垂直潜流人工湿地池(5)两侧墙体中间位置处均设置有玻璃窗(7)，所述水平潜流人工湿地池(2)的玻璃窗(7)高60cm，宽25cm。

7.根据权利要求1所述的一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述沉淀池(1)的长为300cm，宽为200cm，高为100cm，所述沉淀池(1)内的管道上设有沉淀池水泵(101)，其功率为550w/h，所述集水池(4)长宽均为125cm，高为120cm，所述集水池(4)内的管道上设有集水池水泵(401)，其功率为350w。

8.根据权利要求2所述的一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述细沙层一(301)的高度均为2cm,所述豆石填料层(302)高度为15cm，豆石的粒径小于0.5cm，所述陶粒填料层(303)高度为40cm，陶粒粒径约为1-4cm，所述花岗岩层一(304)高度为8cm，粒径约2-4cm。

9.根据权利要求3所述的一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述细沙层二(601)高度为3cm，所述高炉渣层(602)高度为100cm，所述花岗岩层二(603)高度为10cm，粒径约2-4cm。

10.根据权利要求3所述的一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，其特征在于，所述水平潜流人工湿地池(2)和垂直潜流人工湿地池(5)的池体均为砖混结构，所述池体的底部为钢筋水泥材料。

技术总结本技术公开了一种可用于科普展示和污水处理的复合型人工湿地系统，涉及人工湿地污水处理技术领域，包括从右到左依次设置的水平潜流人工湿地单元和垂直潜流人工湿地单元，水平潜流人工湿地单元分为沉淀池和水平潜流人工湿地池，垂直潜流人工湿地单元分为集水池和垂直潜流人工湿地池。本技术通过沉淀池、沉淀池水泵、集水池、集水池水泵、管道的配合，使得整个污水处理系统的水力负荷大，污物去除效果好，通过设置玻璃窗，让该人工湿地系统内填料和根系的分布清晰可见，成为科普宣传展示的窗口，通过在垂直潜流人工湿地池的进水系统采用喷泉式布水组件，实现污水的均匀喷洒，可进行跌水曝气，喷泉的设计，增加人工湿地科普宣传的观赏性。技术研发人员：刘雯,刘爽,李仕涛,阿丹,李义勇,邹梦遥,陈雪晴,黄秋菡,邱满清受保护的技术使用者：仲恺农业工程学院技术研发日：20230928技术公布日：2024/7/15