本發(fā)明涉及一種防堵塞人工潛流濕地技術(shù)，具體的涉及一種防堵塞人工潛流濕地及防堵方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題，尤其是水污染問(wèn)題越來(lái)越重視。而城市化進(jìn)程和人口增長(zhǎng)，污水排放量也隨之增多，需要建造大量污水處理系統(tǒng)。因此一種污水處理量大、投資少、運(yùn)營(yíng)成本低、管理簡(jiǎn)單且具有景觀效果的污水處理系統(tǒng)——人工潛流濕地被廣泛推廣應(yīng)用。

人工潛流濕地系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及流程是：污水由布水渠經(jīng)布水管進(jìn)入濕地填料層和水生作物種植層，然后由收水管收集起來(lái)排入集水渠，最后排出濕地外。

人工潛流濕地系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及流程如(圖1)所示。污水由布水渠1-1經(jīng)布水管1-2進(jìn)入濕地填料層1-3和水生作物種植層1-4，然后由收水管1-5收集起來(lái)排入集水渠1-6，最后排出濕地外。

由于潛流濕地運(yùn)行成本低廉、管理方便簡(jiǎn)單、可以改善生態(tài)環(huán)境，具有較強(qiáng)的景觀效果，因此，目前已成為全國(guó)各地深度處理生產(chǎn)生活污水并結(jié)合環(huán)境治理、生態(tài)建設(shè)、改善民生的首選措施。

但是，已經(jīng)建成的或正在建設(shè)中的潛流濕地普遍存在著一個(gè)極其嚴(yán)重的問(wèn)題——堵塞。已經(jīng)建成的潛流濕地運(yùn)行后少則四五年甚至兩三年，最多不超過(guò)十年即因堵塞而不能正常運(yùn)行直至停止運(yùn)行。

每建造一畝潛流濕地，需投資25～30萬(wàn)元人民幣，大多潛流濕地系統(tǒng)占地一般在幾十畝、上百畝，每建造一處潛流濕地需投資幾百萬(wàn)至幾千萬(wàn)元。花費(fèi)這樣大的投資建造起來(lái)的濕地工程，運(yùn)行不到十年就不能用了，是一種極大的資金浪費(fèi)和資源浪費(fèi)。已經(jīng)堵塞的濕地如要修復(fù)的話，每畝又要投資十到二十萬(wàn)元，可用不了幾年還是堵塞。這個(gè)問(wèn)題至今沒(méi)有引起設(shè)計(jì)方、建設(shè)方、運(yùn)行管理方的足夠重視。

由(圖1)可以看出，以往的潛流濕地都是單向運(yùn)行，也就是進(jìn)入潛流濕地的污水始終都是朝一個(gè)方向流動(dòng)，污水中的雜質(zhì)以及污水在填料層中由于機(jī)械作用、化學(xué)作用、生物作用所產(chǎn)生的一些沉積物不可避免的被填料層截留，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)越聚越多，最終將填料縫隙填滿造成堵塞。這是濕地堵塞的主要原因之一。還有一個(gè)重要原因就是濕地末端收水管管孔堵塞。為了使?jié)竦夭妓鶆?，收水管必須做成花?圖2)，也就是在收水管2-1上鉆打若干小孔2-2，通過(guò)這些小孔將水集中到收水管中，最后通過(guò)出水管2-3流出。因?yàn)檫@些進(jìn)水孔直徑一般只有20～50mm，污水源源不斷的向這些小孔流動(dòng)，摻雜在填料中的草屑、木屑、毛發(fā)等雜質(zhì)隨著水流源源不斷地向這些小孔聚集，小于孔徑的雜質(zhì)可進(jìn)入孔內(nèi)隨水漂出，而大于孔徑的雜質(zhì)則被擋在孔外，越聚越多，最終將進(jìn)水孔完全堵塞。凡運(yùn)行時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)年限而堵塞的潛流濕地大多是這個(gè)原因。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明就是提出一種解決由于以上兩種原因造成人工潛流濕地堵塞難題的新思路、新方法、新設(shè)計(jì)、新措施。解決潛流濕地堵塞的基本原則：(1)不降低潛流濕地處理污水功效；(2)不增加建設(shè)成本；(3)不提高運(yùn)行管理難度。解決潛流濕地堵塞的基本方法就是周期性變換潛流濕地水流方向，將單向運(yùn)行改為雙向運(yùn)行，可有效減緩堵塞，大大延長(zhǎng)濕地使用壽命。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

防堵塞人工潛流濕地，包括安裝在潛流濕地兩端的布水渠和集水渠上的進(jìn)出水閘門(mén)，且在所述的布水渠和集水渠各安裝有水管，所述的水管與花管的一端相連，所述的花管的另一端延伸到潛流濕地內(nèi)部。

進(jìn)一步的，所述的兩個(gè)水管對(duì)稱的安裝在潛流濕地兩端。

進(jìn)一步的，所述的兩個(gè)花管對(duì)稱的安裝在潛流濕地兩端。

進(jìn)一步的，所述的水管的高度低于布水渠和集水渠的最高點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述的水管既用于進(jìn)水也用于出水。

進(jìn)一步的，所述的花管既用于布水也用于收水。

進(jìn)一步的，所述的布水渠和集水渠的功能可以相互交換，即兩端渠道既可做布水渠也可做集水渠。

具體的防堵方法如下：

當(dāng)濕地運(yùn)行一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)有堵塞跡象時(shí)，通過(guò)渠道兩端進(jìn)出水閘門(mén)逆轉(zhuǎn)水流方向，使水流方向與原方向相反；水流方向轉(zhuǎn)換后，首先會(huì)將花管管孔堵塞物沖散，進(jìn)而使附著在濕地填料原水流方向一側(cè)的附著物(雜質(zhì)、生物膜等)脫落；當(dāng)再發(fā)現(xiàn)有堵塞跡象時(shí)，再次逆轉(zhuǎn)水流方向。就這樣周而復(fù)始的一直進(jìn)行下去，濕地使用壽命可比單向運(yùn)行延長(zhǎng)數(shù)倍，甚至一勞永逸。

進(jìn)出水閘門(mén)逆轉(zhuǎn)水流方向的方法如下：

開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)左邊的閥門(mén)，關(guān)閉右邊的閥門(mén)，使水流從左到右流動(dòng)，左邊的是布水渠，右邊的集水渠；當(dāng)濕地運(yùn)行一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)有堵塞跡象時(shí)，關(guān)閉左邊的閥門(mén)，打開(kāi)右邊的閥門(mén)，使水流從右到左流動(dòng)，右邊的是布水渠，左邊的集水渠；當(dāng)濕地再次發(fā)生堵塞跡象時(shí)，再次逆轉(zhuǎn)水流方向；即打開(kāi)左邊的閥門(mén)，關(guān)閉右邊的閥門(mén)，使水流從左到右流動(dòng)，如此往復(fù)循環(huán)。

本發(fā)明的工作原理及有益效果如下：

填料中的雜質(zhì)是有限的，并且都是有機(jī)物，在微生物(好氧菌、厭氧菌)作用下會(huì)慢慢腐爛，當(dāng)量尺寸會(huì)逐漸減小，當(dāng)小到小于花管管孔直徑時(shí)，則會(huì)隨水排出，不再堵塞管孔；當(dāng)填料中的雜質(zhì)全部腐爛并被排出濕地后，收水管管孔堵塞現(xiàn)象也就不復(fù)存在了。因此雙向運(yùn)行首先可以徹底解決因收水管管孔堵塞造成的濕地堵塞的問(wèn)題。濕地單向運(yùn)行，填料中的雜質(zhì)也會(huì)分解腐爛，但由于來(lái)水源源不斷，所產(chǎn)生的微生物大多被沖走，對(duì)有機(jī)物的分解是一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程，未待分解就已經(jīng)造成堵塞了。

污水中的有機(jī)物也是靠微生物分解、消化、吸收，最后變成生物膜貼附在填料表面，日積月累，填料表面來(lái)水側(cè)生物膜越來(lái)越厚，最終將填料空隙堵塞。濕地雙向運(yùn)行后，在反向水流的沖擊、浸泡下，生物膜就會(huì)剝離、脫落、破碎，逐漸變成微小顆粒被水流帶出濕地，由于填料空隙堵塞造成的濕地堵塞問(wèn)題也就得以解決了。

從投資方面說(shuō)，變濕地單向運(yùn)行為雙向運(yùn)行，只需增加進(jìn)出水閘門(mén)和部分管道，占潛流濕地總投資不大于1％。

從運(yùn)行管理方面講，雙向運(yùn)行潛流濕地需定期或不定期轉(zhuǎn)換操作進(jìn)出水閘門(mén)。如進(jìn)出水閘門(mén)可以電動(dòng)的話，可設(shè)定好轉(zhuǎn)換周期自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需人工操作。實(shí)際上，不能待潛流濕地堵塞后才轉(zhuǎn)換運(yùn)行，而應(yīng)定期轉(zhuǎn)換，并且周期不能太長(zhǎng)，以3～6個(gè)月為宜。

本發(fā)明技術(shù)還可用于潛流濕地修復(fù)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1現(xiàn)有的人工潛流濕地系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)；

圖2現(xiàn)有的人工潛流濕地系統(tǒng)中收水管的結(jié)構(gòu)；

圖3本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1 渠道，2 水管，3 花管，2-1 收水管，2-2 小孔，2-3 出水管，1-1 布水渠，1-2 布水管，1-3 濕地填料層，1-4 水生作物種植層，1-5 收水管，1-6 集水渠。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

如圖3所示，為本發(fā)明所公開(kāi)的防堵塞人工潛流濕地結(jié)構(gòu)，其包括安裝在潛流濕地兩端渠道1上的進(jìn)出水閘門(mén)，且在兩端渠道1各安裝有水管2，所述的水管2與花管3的一端相連，所述的花管3的另一端延伸到潛流濕地內(nèi)部，進(jìn)行布水。

進(jìn)出水閘門(mén)使得兩端渠道既可做布水渠也可做集水渠，水管既用于進(jìn)水也用于出水，花管既用于布水也用于收水。

具體的，污水由左渠道經(jīng)水管2、花管3進(jìn)入濕地填料層和水生作物種植層，然后再由另一側(cè)的水管2、花管3收集起來(lái)排入右渠道，最后排出濕地外；

或者污水由右渠道經(jīng)水管2、花管3進(jìn)入濕地填料層和水生作物種植層，然后再由另一側(cè)的水管2、花管3收集起來(lái)排入左渠道，最后排出濕地外；

進(jìn)一步的，所述的兩個(gè)水管2對(duì)稱的安裝在潛流濕地兩端的渠道1內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述的兩個(gè)花管3對(duì)稱的安裝在潛流濕地兩端。

進(jìn)一步的，所述的水管2的高度略低于兩端渠道的最高點(diǎn)。

具體的解決堵塞的方法如下：

當(dāng)濕地運(yùn)行一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)有堵塞跡象時(shí)，通過(guò)渠道兩端進(jìn)出水閘門(mén)逆轉(zhuǎn)水流方向，使水流方向與原方向相反。水流方向轉(zhuǎn)換后，首先會(huì)將花管管孔堵塞物沖散，進(jìn)而使附著在濕地填料原水流方向一側(cè)的附著物(雜質(zhì)、生物膜等)脫落；當(dāng)再發(fā)現(xiàn)有堵塞跡象時(shí)，再次逆轉(zhuǎn)水流方向。就這樣周而復(fù)始的一直進(jìn)行下去，濕地使用壽命可比單向運(yùn)行延長(zhǎng)數(shù)倍，甚至一勞永逸。

進(jìn)出水閘門(mén)逆轉(zhuǎn)水流方向的方法如下：

開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)左邊的閥門(mén)，關(guān)閉右邊的閥門(mén)，使水流從左到右流動(dòng)，左邊的是布水渠，右邊的集水渠；當(dāng)濕地運(yùn)行一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)有堵塞跡象時(shí)，關(guān)閉左邊的閥門(mén)，打開(kāi)右邊的閥門(mén)，使水流從右到左流動(dòng)，右邊的是布水渠，左邊的集水渠；水流方向轉(zhuǎn)換后，首先會(huì)將花管管孔堵塞物沖散，進(jìn)而使附著在濕地填料原水流方向一側(cè)的附著物(雜質(zhì)、生物膜等)脫落；

當(dāng)濕地再次發(fā)生堵塞跡象時(shí)，再次逆轉(zhuǎn)水流方向；即打開(kāi)左邊的閥門(mén)，關(guān)閉右邊的閥門(mén)，使水流從左到右流動(dòng)。

填料中的雜質(zhì)是有限的，并且都是有機(jī)物，在微生物(好氧菌、厭氧菌)作用下會(huì)慢慢腐爛，當(dāng)量尺寸會(huì)逐漸減小，當(dāng)小到小于花管管孔直徑時(shí)，則會(huì)隨水排出，不再堵塞管孔；當(dāng)填料中的雜質(zhì)全部腐爛并被排出濕地后，收水管管孔堵塞現(xiàn)象也就不復(fù)存在了。因此雙向運(yùn)行首先可以徹底解決因收水管管孔堵塞造成的濕地堵塞的問(wèn)題。濕地單向運(yùn)行，填料中的雜質(zhì)也會(huì)分解腐爛，但由于來(lái)水源源不斷，所產(chǎn)生的微生物大多被沖走，對(duì)有機(jī)物的分解是一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程，未待分解就已經(jīng)造成堵塞了。

污水中的有機(jī)物也是靠微生物分解、消化、吸收，最后變成生物膜貼附在填料表面，日積月累，填料表面來(lái)水側(cè)生物膜越來(lái)越厚，最終將填料空隙堵塞。濕地雙向運(yùn)行后，在反向水流的沖擊、浸泡下，生物膜就會(huì)剝離、脫落、破碎，逐漸變成微小顆粒被水流帶出濕地，由于填料空隙堵塞造成的濕地堵塞問(wèn)題也就得以解決了。

從投資方面說(shuō)，變濕地單向運(yùn)行為雙向運(yùn)行，只需增加進(jìn)出水閘門(mén)和部分管道，占潛流濕地總投資不大于1％。

從運(yùn)行管理方面講，雙向運(yùn)行潛流濕地需定期或不定期轉(zhuǎn)換操作進(jìn)出水閘門(mén)。如進(jìn)出水閘門(mén)可以電動(dòng)的話，可設(shè)定好轉(zhuǎn)換周期自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需人工操作。實(shí)際上，不能待潛流濕地堵塞后才轉(zhuǎn)換運(yùn)行，而應(yīng)定期轉(zhuǎn)換，并且周期不能太長(zhǎng)，以3～6個(gè)月為宜。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。