本發(fā)明涉及一種高寒地區(qū)中水深度凈化人工濕地系統(tǒng)，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
人工濕地是通過模擬自然濕地，人為設(shè)計(jì)、建造與調(diào)控的由基質(zhì)(石、砂、土壤、煤渣等)、濕地植物、微生物和水體組成的復(fù)合體污水處理生態(tài)系統(tǒng)，其人工建設(shè)的具有仿自然濕地功能和特點(diǎn)的濕地構(gòu)筑物或濕地區(qū)域，對(duì)污水凈化處理、濕地生態(tài)功能和景觀功能都有極大的強(qiáng)化作用。其凈化原理主要是利用“基質(zhì)-水生植物-微生物-水體”四位一體復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同效應(yīng)，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、化學(xué)降解、植物吸收和微生物分解等作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化，同時(shí)通過營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，在促進(jìn)植物生長(zhǎng)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)廢水的無(wú)害化與資源化。人工濕地是一種節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便和高效的生態(tài)化污水處理技術(shù)。中國(guó)專利ZL2012201166788.9(授權(quán)公告號(hào)CN202658144U)公開了“一種用于寒冷地區(qū)中小城鎮(zhèn)污水處理的雙層潛流人工濕地系統(tǒng)”，包括池體一側(cè)設(shè)有預(yù)曝氣系統(tǒng)的配水調(diào)節(jié)池、池體另一側(cè)內(nèi)置有內(nèi)循環(huán)泵的出水集節(jié)池、池體內(nèi)部的上層濕地和下層濕地、為上/下層濕地供水的布水管和處理后的出水收集管，其特征在于：上、下層濕地均為潛流式人工濕地，且上、下層濕地間由不透水的隔層分開；布水管分別置于上、下層濕地前端的頂部連通配水調(diào)節(jié)池，出水收集管分別置于上、下層濕地末端的底部連通出水集節(jié)池，上層濕地的布水管和出水收集管、下層濕地的布水管和出水收集管為二套獨(dú)立的運(yùn)行裝置。該方法采用雙層潛流濕地系統(tǒng)，通過夏季運(yùn)行上層人工濕地、冬季運(yùn)行下層人工濕地，實(shí)現(xiàn)東北寒冷地區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱的小城鎮(zhèn)分散型生活污水處理在冰封期和全年穩(wěn)定運(yùn)行。但該工藝僅對(duì)污水進(jìn)行了一級(jí)處理，出水僅能滿足GB18918-2002的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，且只適用于東北平原寒冷地區(qū)小城鎮(zhèn)散型生活污水處理，無(wú)法滿足青藏高原高海拔寒冷缺氧地區(qū)城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污水處理的深度凈化和常規(guī)污水處理廠的提標(biāo)改造。中國(guó)專利ZL2012201166788.9(授權(quán)公告號(hào)CN203382567U)公開了一種“中水深度凈化人工濕地結(jié)構(gòu)”，包括通過管道順序連接的高位水池、人工濕地和出水井，人工濕地有順序連接的兩級(jí)；第一級(jí)為下行流潛流人工濕地，包括一級(jí)介質(zhì)層、位于一級(jí)介質(zhì)層的上部并均勻分布其中的一級(jí)布水系統(tǒng)、位于一級(jí)介質(zhì)層的底部并均勻分布其中的一級(jí)集水系統(tǒng)以及種植的一級(jí)水生植物；第二級(jí)為上行流人工濕地，包括二級(jí)介質(zhì)層、位于二級(jí)介質(zhì)層的底部并均勻分布其中的二級(jí)布水系統(tǒng)、位于二級(jí)介質(zhì)層的上部并均勻分布其中的二級(jí)集水系統(tǒng)及種植的二級(jí)水生植物；人工濕地的擋墻及四壁均設(shè)有防滲層。該工藝結(jié)構(gòu)采用兩級(jí)潛流人工濕地針對(duì)污水處理廠中水進(jìn)行深度凈化，出水可達(dá)到GB3838-2002的地表水III類或IV類標(biāo)準(zhǔn)。但該工藝結(jié)構(gòu)采用的兩級(jí)潛流人工濕地均是垂直潛流人工濕地，該工藝只能適用于南方和北方平原區(qū)非冰凍期的污水處理運(yùn)行，且該工藝無(wú)防凍結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，無(wú)法滿足青藏高原高寒缺氧地區(qū)的運(yùn)行要求。此外，上述兩種工藝均沒有防堵和倒膜清淤、以及不同季節(jié)運(yùn)行的水位調(diào)控的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于青藏高原高寒地區(qū)的污水處理存在海拔高、常年缺氧、氣溫低、冰凍期長(zhǎng)、不同季節(jié)氣候條件差異大的特點(diǎn)，均不適用。目前現(xiàn)有人工濕地的技術(shù)均無(wú)法滿足青藏高原高寒地區(qū)的全年穩(wěn)定運(yùn)行要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是：針對(duì)青藏高原高寒缺氧地區(qū)，開發(fā)一種建設(shè)成本和運(yùn)行成本低、處理效果好、管理和維護(hù)簡(jiǎn)單、可全年穩(wěn)定運(yùn)行并兼具生態(tài)環(huán)境效益的污水處理廠中水深度凈化人工濕地系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種適用于青藏高原高寒缺氧地區(qū)城鄉(xiāng)生活污水處理的中水深度凈化人工濕地系統(tǒng)，包括前端配水調(diào)節(jié)池、潛流人工濕地單元、潛流單元布水系統(tǒng)、潛流出水井、表面流人工濕地、系統(tǒng)末端出水井，其特征在于：所述前端配水調(diào)節(jié)池兼具曝氣功能，并設(shè)置回流裝置；所述潛流人工濕地單元為復(fù)合流式潛流人工濕地，對(duì)污水進(jìn)行一級(jí)凈化處理；所述潛流人工濕地單元池體內(nèi)設(shè)有防滲層、基質(zhì)填料層、種植土層，表面栽植水生植物；所述潛流單元布水系統(tǒng)包括：池體前端布設(shè)單元配水系統(tǒng)，池體后端設(shè)置單元集水系統(tǒng)、單元倒膜系統(tǒng)，池體末端設(shè)置集水渠；所述表面流人工濕地對(duì)污水進(jìn)行二級(jí)凈化處理，濕地內(nèi)根據(jù)地形設(shè)置淺水區(qū)和深水區(qū)，并鑲嵌設(shè)置凈化區(qū)、穩(wěn)定滯留區(qū)、凈化穩(wěn)定區(qū)、魚塘、生態(tài)景觀區(qū)和生態(tài)溝渠等多個(gè)功能單元，各功能單元內(nèi)種植水生植物。該系統(tǒng)利用“基質(zhì)-水生植物-微生物-水體”所構(gòu)建的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)通過物理-化學(xué)-生物三重協(xié)同效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化。暖季、春秋非冰凍期和冷季冰凍期運(yùn)行時(shí)，分別打開潛流集水管末端口的高位、中位、低位閥控集水管閥控排放口，并在冬季通過潛流濕地實(shí)施表面覆蓋收割植物保溫、表面流濕地實(shí)施最短生態(tài)溝渠路徑出水從而加快表面流水體流速和縮短停留時(shí)間等措施，保證系統(tǒng)全年正常和冬季安全運(yùn)行。此外，定期開啟倒模系統(tǒng)對(duì)潛流濕地實(shí)施倒膜清淤，保證濕地系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。所述配水調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置安裝潛水曝氣機(jī)和潛水排污泵，并連接配水總管，配水總管上設(shè)置配水總閥、回流管和止回閥；通過潛水曝氣機(jī)對(duì)污水進(jìn)行前期曝氣供氧以強(qiáng)化濕地系統(tǒng)的凈化處理效果；通過潛水排污泵和配水總管對(duì)潛流人工濕地進(jìn)行總量配水，并通過配水總閥和止回閥調(diào)控配水總量。所述潛流人工濕地單元可設(shè)置多個(gè)單元以并聯(lián)方式連接，在青藏高原高寒缺氧地區(qū)，潛流人工濕地總面積按照水量/濕地面積為1∶3-1∶5的比例確定為宜，潛流人工濕地單元長(zhǎng)度以20-50m為宜，潛流人工濕地單元長(zhǎng)寬比宜控制在3∶1以下。所述潛流人工濕地單元池體內(nèi)防滲層包括底部100mm厚的粘土夯實(shí)層和鋪設(shè)于粘土夯實(shí)層及擋墻四壁的復(fù)合防水土工膜；防滲層之上的基質(zhì)填料層按自下而上順序填充粗砂層100mm厚、80-120mm礫石層300mm厚、30-80mm礫石層200mm厚、10-30mm礫石層150mm厚、5-10mm礫石層150mm厚和粗砂層100mm厚；表層鋪置無(wú)污染物種植土層200mm厚，并栽植適宜于高寒地區(qū)良好生長(zhǎng)的馴化蘆葦、香蒲和水蔥等水生植物。所述池體前端的單元配水系統(tǒng)由配水管檢查井、配水支管和配水穿孔管組成，檢查井內(nèi)的配水支管上設(shè)有配水蝶閥；所述池體后端的單元集水系統(tǒng)由集水穿孔管、集水管和集水管檢查井組成，檢查井內(nèi)的集水管垂直設(shè)有高位、中位、低位三個(gè)等徑閥控集水管排放口，用以不同季節(jié)和倒膜清淤時(shí)控制池體內(nèi)不同水位；所述池體后端的單元倒膜系統(tǒng)由倒膜穿孔管、倒膜集水管和倒模管檢查井組成，檢查井內(nèi)倒膜集水管末端設(shè)有閥控倒膜管排放口；所述池體末端的集水渠用于收集和中轉(zhuǎn)排放潛流出水，同時(shí)集水渠內(nèi)設(shè)置集水管檢查井和倒膜管檢查井，便于檢查、操作潛流濕地單元干濕交替和不同季節(jié)運(yùn)行時(shí)的水位調(diào)控。所述配水總管、回流管、配水支管、配水穿孔管、集水管、集水穿孔管、倒膜穿孔管和倒膜集水管均由UPVC管制成。所述潛流出水井通過輸水管道與集水渠和表面流人工濕地入水口連接，井內(nèi)設(shè)有潛流出水控制閥。所述表面流人工濕地內(nèi)不鋪置填料，其基質(zhì)主要采用土壤，底部土基夯實(shí)后鋪設(shè)300mm厚粘土夯實(shí)層，上面再鋪設(shè)200mm厚種植土層，濕地內(nèi)鑲嵌栽植適宜于高寒地區(qū)良好生長(zhǎng)的馴化蘆葦、香蒲、水蔥菖蒲、杉葉藻、莎草、睡蓮、荷花和慈姑等水生植物。所述表面流人工濕地淺水區(qū)和深水區(qū)均應(yīng)水流暢通，避免形成死水區(qū)，總體水力坡度宜小于5％；所述凈化區(qū)、凈化穩(wěn)定區(qū)、生態(tài)溝渠和部分生態(tài)景觀區(qū)設(shè)計(jì)為淺水區(qū)，水深300mm-1000mm；所述穩(wěn)定滯留區(qū)、魚塘和部分生態(tài)景觀區(qū)設(shè)計(jì)為深水區(qū)，水深1000mm-2000mm；濕地出水通過末端生態(tài)溝渠引入系統(tǒng)出水井后達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明高寒地區(qū)中水深度凈化人工濕地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)已由實(shí)際工程證明，所述工藝可在青藏高原高寒缺氧地區(qū)全年穩(wěn)定運(yùn)行，保溫效果好，能有效解決高寒地區(qū)的越冬防凍問題。(2)所述工藝系統(tǒng)投資建設(shè)及運(yùn)行成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單易行、動(dòng)力消耗較小、節(jié)能高效。(3)所述工藝系統(tǒng)水力分配均勻、水力負(fù)荷大、去污效果強(qiáng)、深度凈化處理效果好，最后出水可達(dá)到GB3838-2002的地表水III類或IV類標(biāo)準(zhǔn)。(4)具有較好的環(huán)境協(xié)調(diào)性，兼具仿真自然濕地、污水治理、生態(tài)建設(shè)和景觀休閑等功能。附圖說明通過參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其它方面及優(yōu)點(diǎn)將變得更加易于清楚，在附圖中：圖1為本發(fā)明的整體系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明潛流人工濕地單元結(jié)構(gòu)平面示意圖。圖3為本發(fā)明潛流人工濕地單元剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明表面流人工濕地實(shí)施例平面布置示意圖。圖5為本發(fā)明表面流人工濕地剖面構(gòu)造示意圖。附圖標(biāo)記說明：1、污水處理廠尾水；2、配水調(diào)節(jié)池；3、潛流人工濕地單元；4、潛流出水井；5、表面流人工濕地；6、系統(tǒng)末端出水井；7、潛水曝氣機(jī)；8、潛水排污泵；9、配水總管；10、配水總閥；11、回流管；12、止回閥；13、潛流單元池體；14、防滲層；15、基質(zhì)填料層；16、種植層；17、潛流水生植物；18、集水渠；19、表面流入水口；20、淺水區(qū)；21、深水區(qū)；22、表面流水生植物；23、生態(tài)溝渠；24、系統(tǒng)末端出水口；25、配水管檢查井；26、配水支管；27、配水穿孔管；28、配水蝶閥；29、集水管；30、集水穿孔管；31、集水管檢查井；32、高位閥控集水管排放口；33、中位閥控集水管排放口；34、低位閥控集水管排放口；35、倒膜集水管；36、倒膜穿孔管；37、倒膜管檢查井；38、閥控倒膜管排放口；39、配水管穿孔；40、集水管穿孔；41、倒膜管穿孔；42、溢流槽；43、潛流出水控制閥；44、潛流出水井出口；45防腐木蓋板或鋼筋混凝土蓋板；46、輸水管道；47、表面流入水口；A、粘土夯實(shí)層；B、土工膜；C、粗砂層；D、80-120mm粒徑礫石層；E、30-80mm粒徑礫石層；F、10-30mm粒徑礫石層；G、5-10mm粒徑礫石層；H、粗砂層；I、潛流種植土層；J、基層粘土；K、表流粘土夯實(shí)層；L、表流種植土層；M、凈化區(qū)；N、生態(tài)景觀區(qū)；0、凈化穩(wěn)定區(qū)、；P、穩(wěn)定滯留區(qū)；Q、魚塘。具體實(shí)施方式在下文中，現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中標(biāo)示出了各種實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以多種不同的形式來(lái)實(shí)施，且不應(yīng)該解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。如圖1所示，本發(fā)明高寒地區(qū)中水深度凈化人工濕地系統(tǒng)，用以處理青藏高原高寒缺氧地區(qū)污水處理廠尾水1，整體結(jié)構(gòu)包括：前端配水調(diào)節(jié)池2、潛流人工濕地單元3、潛流出水井4、表面流人工濕地5以及系統(tǒng)末端出水井6；所述配水調(diào)節(jié)池2內(nèi)污水通過配水總管9輸入潛流人工濕地單元3；污水經(jīng)潛流人工濕地單元3的一級(jí)凈化處理后輸入集水渠18，再經(jīng)由潛流出水井4輸入表面流人工濕地5進(jìn)行二級(jí)凈化，最后有生態(tài)溝渠23匯集于系統(tǒng)出水井6從系統(tǒng)末端出水口24排出。所述配水調(diào)節(jié)池2池體內(nèi)污水中設(shè)置安裝潛水曝氣機(jī)7和潛水排污泵8，由潛水排污泵連接配水總管9對(duì)濕地進(jìn)行總量配水；配水總管9上設(shè)置配水總閥10，并在配水總閥10后設(shè)置回流管11，回流管11上設(shè)有止回閥12，用于調(diào)控配水總量。結(jié)合圖2和圖3所示：(圖中所示位置標(biāo)高均以土工膜B計(jì)為基礎(chǔ)標(biāo)高0mm)本發(fā)明的潛流人工濕地單元3池體深度為1300mm，可設(shè)置多個(gè)單元以并聯(lián)方式連接；為適應(yīng)青藏高原高寒缺氧地區(qū)的氣候條件，潛流人工濕地總面積按照水量/濕地面積為1∶3-1∶5的比例確定為宜；潛流人工濕地單元3長(zhǎng)度以20m-50m為宜，以有利于水位調(diào)節(jié)和避免造成潛流濕地床的死區(qū)；潛流人工濕地單元3長(zhǎng)寬比宜控制在3∶1以下，以有利于減少水流短路、使池體內(nèi)水流更趨近于平推流，也有利于工程應(yīng)用中的布水分配、收集和倒膜清淤；同時(shí)，應(yīng)盡量減少濕地單元數(shù)量，以降低建設(shè)成本。所述防滲層14由鋪置于池體底部的粘土夯實(shí)層A和鋪設(shè)于粘土夯實(shí)層A之上及池體擋墻23四壁的土工膜B組成；所述粘土夯實(shí)層A厚10cm，密實(shí)度≥95％；所述土工膜B為≥700g的復(fù)合防水土工膜。所述基質(zhì)填料層15按自下而上順序鋪設(shè)粗砂層C厚100mm、80-120mm粒徑礫石層D平均厚300mm、30-80mm粒徑礫石層E平均厚200mm、10-30mm粒徑礫石層F平均厚150mm、5-10mm粒徑礫石層G平均厚150mm厚、粗砂層H厚100mm。所述種植層16鋪設(shè)適于植物生長(zhǎng)的潛流種植土層I厚200mm，表面栽植適宜于高寒地區(qū)良好生長(zhǎng)的馴化蘆葦、香蒲、水蔥等潛流水生植物17。本發(fā)明的潛流單元池體前端設(shè)置有配水管檢查井25，配水管檢查井25內(nèi)通過橫向布設(shè)的配水支管26將配水總管9與潛流單元池體13內(nèi)縱向水平布設(shè)的配水穿孔管27垂直連接，并在配水支管26上設(shè)置配水蝶閥28，共同組成單元配水系統(tǒng)，用以調(diào)控潛流單元進(jìn)水。所述配水支管25與配水穿孔管27的標(biāo)高為800mm，其下部及周邊500mm范圍內(nèi)均鋪設(shè)粒徑80-100mm的大頭卵石。所述配水穿孔管27與潛流單元池體13前端擋墻的間距為260mm，配水穿孔管27兩端與潛流單元池體13兩側(cè)擋墻的間距為400mm；配水穿孔管27上沿直線設(shè)置孔徑為8mm的配水管穿孔39，配水管穿孔39的間距為23mm，配水管穿孔39中軸線與水平面呈45°角。本發(fā)明的潛流單元池體末端橫向水平布設(shè)集水管29，并與潛流單元池體13內(nèi)縱向水平布設(shè)的集水穿孔管30和設(shè)置于集水渠18內(nèi)的集水管檢查井31垂直連接，集水管檢查井31內(nèi)垂向設(shè)置三個(gè)不同高度的高位閥控集水管排放口32、中位閥控集水管排放口33和低位閥控集水管排放口34，共同組成單元集水系統(tǒng)，用以調(diào)控潛流單元內(nèi)水位及排水量。所述集水管29與集水穿孔管30的標(biāo)高為500mm，其下部及周邊500mm范圍內(nèi)均鋪設(shè)粒徑80-100mm的大頭卵石。所述集水穿孔管30與潛流單元池體13末端墻面的間距為260mm，集水穿孔管30兩端與潛流單元池體13兩側(cè)擋墻的間距為400mm；集水穿孔管30上沿直線設(shè)置孔徑為15mm的集水管穿孔40，集水管穿孔40的間距為25mm，集水管穿孔40中軸線與水平面呈45°角。本發(fā)明的潛流單元池體末端與集水管不同位置處橫向水布設(shè)倒膜集水管35，與潛流單元池體13內(nèi)與縱向水平布設(shè)的倒膜穿孔管36和設(shè)置于集水渠18內(nèi)的倒膜管檢查井37垂直連接，倒膜管檢查井37內(nèi)的倒膜集水管35末端設(shè)置閥控倒膜管排放口38，共同組成單元倒膜系統(tǒng)，用以對(duì)潛流人工濕地單元內(nèi)基質(zhì)進(jìn)行倒膜清淤。所述倒膜集水管35與倒膜穿孔管36的標(biāo)高為250mm，其下部及周邊500mm范圍內(nèi)均鋪設(shè)粒徑80-100mm的大頭卵石。所述倒膜穿孔管36與潛流單元池體13末端擋墻的間距為1000mm，倒膜穿孔管36兩端與潛流單元池體13兩側(cè)擋墻的間距為400mm；倒膜穿孔管36上沿直線設(shè)置孔徑為20mm的倒膜管穿孔41，倒膜管穿孔41的間距為24mm，集水管穿孔40中軸線與水平面呈45°角。所述潛流單元池體13末端擋墻頂部設(shè)置三個(gè)溢流槽42，用于夏季系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)潛流人工濕地單元3內(nèi)表層水面水體溢流排入集水渠18，溢流槽42的設(shè)計(jì)尺寸為寬120mm、高60mm。本發(fā)明的集水渠18深度為1300mm，寬度800mm，集水渠18頂部覆蓋防腐木蓋板或鋼筋混凝土蓋板45，集水渠18末端通過管道與潛流出水井4連接。結(jié)合圖4和圖5所示：本發(fā)明的潛流出水井4由潛流出水井出口44和輸水管道46與表面流入水口47連接，將潛流人工濕地出水輸入表面流人工濕地5。本發(fā)明的表面流人工濕地5不鋪置基質(zhì)填料，底部基層粘土J之上鋪設(shè)表流粘土夯實(shí)層K，厚300mm，密實(shí)度≥95％；表流粘土夯實(shí)層K之上鋪置表流種植土層L，厚200mm；表面流人工濕地5內(nèi)根據(jù)地形設(shè)置淺水區(qū)20和深水區(qū)21。所述淺水區(qū)20水深為300mm-1000mm，坡度為1∶1，根據(jù)地形實(shí)際情況設(shè)置凈化區(qū)M、生態(tài)景觀區(qū)N、凈化穩(wěn)定區(qū)0和生態(tài)溝渠23等功能單元，淺水區(qū)內(nèi)栽植適用于高寒缺氧地區(qū)生長(zhǎng)的馴化蘆葦、香蒲、水蔥、菖蒲、杉葉藻、莎草、睡蓮、荷花和慈姑等表流水生植物22；所述深水區(qū)21水深為1000mm-2000mm，根據(jù)地形實(shí)際情況設(shè)置穩(wěn)定滯留區(qū)P、魚塘Q和生態(tài)景觀區(qū)N等功能單元，深水區(qū)內(nèi)栽植適用于高寒缺氧地區(qū)的馴化荷花、睡蓮等水生植物22。本發(fā)明設(shè)計(jì)的高寒地區(qū)中水深度凈化人工濕地系統(tǒng)的工作原理是：由污水處理廠尾水進(jìn)入配水調(diào)節(jié)池的污水，通過潛水曝氣機(jī)的曝氣供氧，增加污水中溶解氧含量，以緩解高寒地區(qū)污水水體中缺氧狀況引起的人工濕地系統(tǒng)內(nèi)基質(zhì)和水生植物的缺氧環(huán)境，增強(qiáng)生物膜的活性，提高微生物活性和生化反應(yīng)的進(jìn)行，從而強(qiáng)化本發(fā)明人工濕地系統(tǒng)對(duì)污染物的凈化能力。打開配水總閥和潛水排污泵，將配水調(diào)節(jié)池內(nèi)經(jīng)曝氣富氧后的污水，經(jīng)由配水總管輸送至配水支管進(jìn)入潛流人工濕地單元，可通過配水總閥、止回閥和配水蝶閥調(diào)控進(jìn)水量。進(jìn)入潛流人工濕地單元的污水，經(jīng)池體前端配水穿孔管上的穿孔滲出，以水平流和垂直流的方式流入潛流濕地內(nèi)的填料基質(zhì)及種植土層中，在潛流人工濕地單元內(nèi)“基質(zhì)-微生物-水生植物-水體”所構(gòu)建復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同效應(yīng)下，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、生物化學(xué)降解、植物吸收和微生物分解等作用，在促進(jìn)池體表面水生植物生長(zhǎng)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效深度凈化。在潛流人工濕地單元內(nèi)凈化后的水體，經(jīng)由潛流單元池體內(nèi)集水穿孔管上的穿孔滲入出水集水管，并通過集水管檢查井內(nèi)垂直設(shè)置的三個(gè)不同高度的閥控集水管排放口，有效控制濕地內(nèi)部的水位和排放至集水渠的水量。潛流人工濕地排出的水體通過自然流淌進(jìn)入表面流人工濕地，經(jīng)由凈化區(qū)、穩(wěn)定滯留區(qū)、魚塘、生態(tài)景觀區(qū)以及輸水生態(tài)溝渠等多個(gè)功能單元，與較大面積的土壤、水生植物以及水體浮游生物和微生物的充分接觸，延長(zhǎng)停留時(shí)間，通過再次吸收、生物化學(xué)降解和微生物分解等作用，增強(qiáng)人工濕地系統(tǒng)的凈化能力，從而達(dá)到對(duì)水體中殘余污染物的進(jìn)一步凈化。本發(fā)明高寒地區(qū)中水深度凈化人工濕地系統(tǒng)適用于全年連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，能夠保證冬季的正常運(yùn)行。在青藏高原高寒缺氧地區(qū)各季節(jié)期的運(yùn)行方法包括：(1)暖季運(yùn)行方法：春、夏、秋季水生植物生長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉設(shè)置于集水管檢查井31內(nèi)的中位閥控集水管排放口33和低位閥控集水管排放口34，打開高位閥控集水管排放口32，使?jié)摿鲉卧伢w13內(nèi)水位上升至種植層16以上形成100mm的水面，潛流單元池體13內(nèi)凈化后水體經(jīng)由高位閥控集水管排放口32和潛流單元池體13末端頂部的溢流槽42排入集水渠，再通過潛流出水井4內(nèi)的潛流出水控制閥43調(diào)控流入表面流人工濕地，凈化達(dá)標(biāo)后的水體最后經(jīng)表流末端的輸水生態(tài)溝渠23匯入系統(tǒng)末端出水井6排放。(2)春秋非冰凍期運(yùn)行方法：秋季水生植物枯黃后至冬季冰凍期之前和春季冰凍期結(jié)束后至水生植物返青期之前，水生植物地上部分處于停止生長(zhǎng)期，不需要吸收養(yǎng)分和水分，對(duì)污水的凈化作用主要依靠潛流單元池體內(nèi)中下部的植物根系、微生物、填料層基質(zhì)以及所形成的生物膜。因此，在此期間人工濕地系統(tǒng)運(yùn)行，需關(guān)閉設(shè)置于集水管檢查井31內(nèi)的高位閥控集水管排放口32和低位閥控集水管排放口34，打開中位閥控集水管排放口33，使?jié)摿鲉卧伢w13內(nèi)水位下落至基質(zhì)填料層15的礫石層G位置，可充分利用單元池體中下部的生物膜和微生態(tài)根際環(huán)境，同時(shí)可防止冬季冰凍期之前表層的潛流種植土層I和粗砂層H因淹水而導(dǎo)致潛流濕地系統(tǒng)在冰凍期凍結(jié)，保護(hù)布水管道和生物膜活性；潛流人工濕地單元3出水輸入表面流人工濕地，利用其面積大、功能單元多和停留時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，保證污水進(jìn)一步凈化后達(dá)標(biāo)排放。(3)雜草控制的干濕交替運(yùn)行方法：暖季水生植物生長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，為了防治潛流人工濕地單元3內(nèi)生長(zhǎng)雜草影響水生植物發(fā)育，可按照所述(1)暖季運(yùn)行方法和所述(2)春秋非凍結(jié)期運(yùn)行方法進(jìn)行交替運(yùn)行，使表層的潛流種植土層I和粗砂層H處于干濕交替狀態(tài)，從而有效控制潛流濕地內(nèi)雜草的生長(zhǎng)，促進(jìn)潛流水生植物17的良好生長(zhǎng)發(fā)育和保證污水的高效凈化效果。(4)冷季冰凍期運(yùn)行方法：秋冬季冰凍期至次年春季解凍前，水生植物根系處于休眠期，吸收能力減弱，潛流人工濕地單元的凈化作用主要依靠池體下部的微生物、基質(zhì)填料層以及所形成的生物膜。在此期間運(yùn)行人工濕地系統(tǒng)，需關(guān)閉設(shè)置于集水管檢查井31內(nèi)的高位閥控集水管排放口32和中位閥控集水管排放口33，打開低位閥控集水管排放口34，使?jié)摿鲉卧伢w13內(nèi)水位繼續(xù)下落至基質(zhì)填料層15的礫石層E位置，充分利用潛流池體下層基質(zhì)的微生物環(huán)境和生物膜活性，對(duì)污水進(jìn)行凈化處理。同時(shí)，需要進(jìn)行潛流單元越冬防護(hù)：進(jìn)入冷季冰凍期期之前收割水生植物枯體，覆蓋于潛流人工濕地單元表面，作為潛流池體的保溫層；配水管檢查井25、集水管檢查井31和集水渠18的防腐木蓋板或鋼筋混凝土蓋板45上覆以塑料保溫膜后再覆蓋收割的水生植物枯體，以起到對(duì)配、集水管和集水渠的保溫作用。春秋季凍結(jié)期及冬季運(yùn)行時(shí)，因來(lái)自污水處理廠的尾水1經(jīng)潛流人工濕地凈化后溫度均在5℃以上，從而使集水渠18出水輸入表面流人工濕地5后不會(huì)結(jié)冰。同時(shí)，應(yīng)從表面流人工濕地內(nèi)水路較長(zhǎng)的生態(tài)溝渠入水口處切斷出水，只保留由水路最短的生態(tài)溝渠輸水至系統(tǒng)出水口排放，以加快水體在表面流人工濕地內(nèi)的流速和縮短停留時(shí)間，防止在大面積表流區(qū)因水體流速緩慢而導(dǎo)致水面結(jié)冰，從而保證人工濕地系統(tǒng)在凍結(jié)期的穩(wěn)定運(yùn)行。(5)倒膜清淤方法：為保證潛流濕地單元生物膜活性和出水水質(zhì)的持續(xù)穩(wěn)定、并防止基質(zhì)淤塞，潛流人工濕地單元運(yùn)行一定時(shí)間段(一般為6個(gè)月)后，需進(jìn)行系統(tǒng)倒膜。倒模步驟為：先關(guān)閉設(shè)置于集水管檢查井31內(nèi)的三個(gè)閥控集水管排放口32、33和34，提高池體內(nèi)水位，以對(duì)填料層基質(zhì)表面的老化生物膜進(jìn)行浸泡和沖刷，再打開設(shè)置于倒膜管檢查井37內(nèi)的閥控倒膜管排放口38，潛流單元池體13內(nèi)水位下降至80-120mm粒徑礫石層D位置，使已老化、脫落的生物膜在高水位所產(chǎn)生的高水壓下，隨水體一起經(jīng)由池體末端的倒膜穿孔管36上的倒膜管穿孔41流入倒膜集水管35排出潛流濕地單元池體，進(jìn)入集水渠18，再經(jīng)由潛流出水井4排出，從而實(shí)現(xiàn)潛流濕地單元倒膜清淤，達(dá)到清理基質(zhì)和活化生物膜的效果。一般倒膜時(shí)間以倒膜集水管35排出的水體無(wú)雜質(zhì)時(shí)為宜，具體可根據(jù)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和水質(zhì)凈化效果的變化情況靈活確定。本發(fā)明高寒地區(qū)中水深度凈化人工濕地系統(tǒng)，對(duì)青藏高原高寒地區(qū)污水處理廠中水通過潛流人工濕地的一級(jí)凈化和表面流人工濕地的二級(jí)凈化，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)化深度凈化的目的，同時(shí)具有水力分配均勻、水力負(fù)荷大、停留時(shí)間長(zhǎng)、去污效果強(qiáng)、保溫效果好，夏季無(wú)惡臭和孽生蠅蚊現(xiàn)象，冬季能有效解決高寒地區(qū)的越冬防凍問題，可全年穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行等特點(diǎn)。本發(fā)明利用填料基質(zhì)、水生植物、微生物、自然形成的生物膜、土壤水體浮游生物等所構(gòu)建的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理-化學(xué)-生物三重協(xié)同效應(yīng)，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收、微生物分解等作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)高寒地區(qū)污水高效深度凈化的目標(biāo)，最后出水可達(dá)到GB3838-2002的地表水III類或IV類標(biāo)準(zhǔn)。上述僅對(duì)本發(fā)明中的集中具體實(shí)施例進(jìn)行說明，但并不能做為本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是依據(jù)本發(fā)明中的設(shè)計(jì)理念所做出的等效變化或修飾，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。