專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種生態(tài)濕地的人工土壤構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及生態(tài)工程和環(huán)境工程領(lǐng)域，是充分模擬自然土壤處理污水功能的一種人工土壤構(gòu)建方法。
背景技術(shù)：
：土壤作為承載綠色植物生長(zhǎng)的疏松多孔結(jié)構(gòu)表層，生態(tài)濕地就是利用這種植物一土壤一含水層系統(tǒng)具有天然凈化功能來(lái)進(jìn)行污水處理的一種工藝。但是因?yàn)闈竦刂凶匀煌寥莱煞指鳟?，特性不同，而且各地的自然條件也有差異性，因此在利用中存在選料困難，參數(shù)需實(shí)地實(shí)驗(yàn)確定；更因?yàn)樵趯?shí)際工程中因?yàn)樘幚砦鬯奶匦院蛷?qiáng)化使用，經(jīng)常導(dǎo)致堵塞和系統(tǒng)失效現(xiàn)象發(fā)生。這就要求生態(tài)濕地系統(tǒng)加快土壤的入滲速率，縮短水力負(fù)荷周期，同時(shí)解決系統(tǒng)易發(fā)生的粘閉、堵塞等難題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決自然土壤污染負(fù)荷低，易發(fā)生粘閉、堵塞等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種用于生態(tài)濕地的人工土壤構(gòu)建方法。本發(fā)明的人工土壤層構(gòu)建方法為(1)采用生物填料回填，代替土壤，構(gòu)造人工土壤環(huán)境；(2)增大人工土壤包氣帶，加強(qiáng)土壤復(fù)氧能力；(3)增大水力負(fù)荷，使污水通過(guò)系統(tǒng)的速度加快，從而降低占地面積；(4)采用管網(wǎng)布水和自控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)良好水利條件和運(yùn)行管理本發(fā)明的人工土壤大致可分為四層，由下而上各層的結(jié)構(gòu)特征為:<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>本發(fā)明的人工土壤含有石英砂、石灰石、少量礦石和活性炭及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的膠體顆粒體系，各種污染物(如氮類(lèi)污染物)大多以膠體狀態(tài)穩(wěn)定存在于污水中，當(dāng)污水進(jìn)入人工土壤層，原來(lái)的兩種各自獨(dú)立的體系就構(gòu)成了新的膠體體系，由于電解質(zhì)平衡體系的破壞和土壤層腐殖質(zhì)等高分子物質(zhì)的不飽和特性，導(dǎo)致在新的體系中發(fā)生一系列的膠體顆粒的脫穩(wěn)、凝聚、絮凝和相互吸附等物理化學(xué)過(guò)程；而在人工土壤和植物根區(qū)環(huán)境中生長(zhǎng)著的大量細(xì)菌、真菌、酵母菌、霉菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物和蚯蚓等，將污水中的有機(jī)質(zhì)及氮磷等營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行降解和吸收等作用而去除，從而使污水得以?xún)艋?。本發(fā)明中利用加入生物填料構(gòu)建人工土壤，有效的改善了土壤的微生物環(huán)境；豐富了微生物的種類(lèi)與數(shù)量。本發(fā)明中增加了通氣管道來(lái)強(qiáng)化通風(fēng)復(fù)氧，從而使得人工土壤層的包氣帶延長(zhǎng)到40cm，并隨著水流的滲透快速通氣復(fù)氧，為多種微生物在其中生長(zhǎng)創(chuàng)造了豐富條件。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，附圖僅僅是出于圖解優(yōu)選實(shí)施例的目的，而不用來(lái)限制本發(fā)明。圖1是依據(jù)本發(fā)明的一種生態(tài)濕地的人工土壤的構(gòu)建示意圖。具體實(shí)施例方式如附圖所示，本發(fā)明為一種生態(tài)濕地的人工土壤構(gòu)建方法。由下往上依次是6為卵石層，5為人工土壤I層，4為生物填料層，3為人工土壤II層。當(dāng)污水進(jìn)入生態(tài)濕地時(shí)，先經(jīng)過(guò)1布水管網(wǎng)進(jìn)行水力分配，污水依次流經(jīng)人工土壤II層，生物填料層，人工土壤i層和卵石層，最后經(jīng)過(guò)7集水管網(wǎng)進(jìn)行收集排出系統(tǒng)。污水進(jìn)入人工土壤n層主要通過(guò)濾料的過(guò)濾吸附將大顆粒污染物和部分可降解COD去除；進(jìn)入生物填料層后，因?yàn)?自然通氣管的強(qiáng)化通風(fēng)作用，污水與富集在此的大量氧氣充分混合，好氧微生物迅速生長(zhǎng)，大量降解污水中的COD，并通過(guò)充分的硝化反應(yīng)將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；然后進(jìn)入人工土壤I層，在此調(diào)整水質(zhì)的ph，進(jìn)一步去除污染物質(zhì)；最后進(jìn)入卵石層，厭氧環(huán)境有利于反硝化反應(yīng)的發(fā)生和總氮的去除，最終處理后的達(dá)標(biāo)水經(jīng)過(guò)集水管網(wǎng)排出系統(tǒng)。已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明。顯然，在閱讀和理解了上述詳細(xì)說(shuō)明書(shū)后能做出多種修正和替換。本發(fā)明意欲的是本申請(qǐng)構(gòu)建成包括了落入附屬的權(quán)利要求書(shū)或其等同物的范圍之內(nèi)的所有這些修正和替換。權(quán)利要求1.一種生態(tài)濕地的人工土壤構(gòu)建方法，解決了生態(tài)濕地處理污水是污染負(fù)荷低和易粘閉堵塞的難點(diǎn)。其特征是將生態(tài)濕地中的填料土壤構(gòu)建為4層，由下往上分別為卵石層、人工土壤I層、生物填料層和人工土壤II層.2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生態(tài)濕地的人工土壤構(gòu)建方法，需要在生物填料層采用鋪設(shè)通氣管網(wǎng)強(qiáng)化自然通風(fēng)來(lái)提高系統(tǒng)的復(fù)氧能力；采用石英砂、生物陶粒和礦物質(zhì)材料進(jìn)行合理配比，來(lái)代替生態(tài)濕地中的自然土壤，從而使系統(tǒng)的滲透速率和污染負(fù)荷大大提高。3.根據(jù)權(quán)利要求l、2所述一種生態(tài)濕地的人工土壤構(gòu)建方法，此人工土壤4層的比例為2:4:l:2,使好氧、厭氧反應(yīng)時(shí)間控制在l:2左右，硝化和反硝化反應(yīng)都能合理進(jìn)行，達(dá)到污水凈化目的。4.根據(jù)權(quán)利要求l、2所述一種生態(tài)濕地的人工土壤構(gòu)建方法，其特征是分為4層，人工土壤的配料主要為石英砂、沸石、石灰石、生物陶粒和鵝卵石。全文摘要本發(fā)明涉及一種生態(tài)濕地的人工土壤構(gòu)建方法，利用自然土壤、沙礫、天然礦物進(jìn)行多層配置，從下往上依次形成卵石層20cm、人工土壤1層20cm、生物填料層10cm和人工土壤2層40cm。本發(fā)明依據(jù)自然土壤凈化污水的工作原理，利用添加改性礦物增強(qiáng)土壤的吸附作用，添加生物填料來(lái)強(qiáng)化微生物降解能力，并使表層土壤固相表面的生物作用及物理化學(xué)作用得到充分加強(qiáng)，交換容量及交換活性大大提高；本發(fā)明給出了土壤不同分層的結(jié)構(gòu)特征(空隙度、連通性、滲透系數(shù)等)；本發(fā)明高效實(shí)用、造價(jià)低廉、配比合理，能長(zhǎng)期作為生態(tài)濕地的生長(zhǎng)基質(zhì)不發(fā)生堵塞和處理污水失效情況。文檔編號(hào)C02F3/34GK101391840SQ20081017732公開(kāi)日2009年3月25日申請(qǐng)日期2008年11月17日優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日發(fā)明者丁愛(ài)中,孫宗健,左麗麗,滕彥國(guó)申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)