本公開涉及環(huán)境保護領域，具體地，涉及一種人工濕地凈水系統(tǒng)。

背景技術：

利用濕地處理水質污染始于20世紀50年代。處理污水的濕地可以分為人工濕地和自然濕地，其中人工濕地指通過人工構建、引種植物并加以嚴格的水力條件控制來處理廢水中污染物質的濕地。人工濕地作為一種生態(tài)型污水處理技術，具有建設成本和運行成本低、處理效果好、兼有生態(tài)修復功能和營造生態(tài)景觀等特點。近年來，人工濕地技術逐漸開始受到了人們的重視，并已在部分地區(qū)得到了應用，但現有技術往往存在占地面積大、出水量小、容易堵塞以及效率低的問題。

技術實現要素：

本公開的目的是提供一種人工濕地凈水系統(tǒng)，該系統(tǒng)占地面積小，凈水效率高，可以廣泛適用于工業(yè)廢水及村鎮(zhèn)生活污水等的凈化。

為了實現上述目的，本公開提供一種人工濕地凈水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：凈水池，所述凈水池形成有污水空間、清水空間以及位于所述污水空間和清水空間之間的處理空間，所述處理空間具有第一攔截壩和第二攔截壩；

所述處理空間內具有凈水單元，所述凈水單元包括第一凈水床和第二凈水床，所述第一凈水床從所述第一攔截壩垂直地朝向第二攔截壩延伸，并與第二攔截壩之間留有第一間隙，所述第一間隙中設置有第一擋板，所述第一擋板的兩端分別與第一凈水床和第二攔截壩連接，所述第二凈水床從所述第二攔截壩垂直地朝向第一攔截壩延伸，并與第一攔截壩之間留有第二間隙，所述第二間隙中設置有第二擋板，所述第二擋板的兩端分別與第二凈水床和第一攔截壩連接；所述第一攔截壩與所述第一凈水床連接的位置延伸至所述凈水池外側壁的部分向下凹陷以使所述污水空間內的污水進入所述處理空間，所述第二攔截壩與所述第二凈水床連接的位置延伸至所述凈水池外側壁的部分向下凹陷以使所述處理空間內經過凈化后的清水進入所述清水空間；所述第一凈水床和第二凈水床分別為具有根孔結構的植物填料和土壤的混合物；

該系統(tǒng)還包括密閉穿過所述的污水空間外側壁的進水管，以及密閉穿過所述清水空間外側壁的出水管。

可選地，所述凈水池的外側壁和底部包覆有土工膜。

可選地，所述第一擋板的高度比所述第二擋板的高度高5-15cm。

可選地，所述凈水單元的數量為2-5個，所述第一攔截壩與所述2-5個凈水單元中最接近所述凈水池外側壁的第一凈水床連接的位置延伸至所述凈水池外側壁的部分向下凹陷以使所述污水空間內的污水進入所述處理空間，所述第二攔截壩與所述2-5個凈水單元中最接近所述凈水池外側壁的第二凈水床連接的位置延伸至所述凈水池外側壁的部分向下凹陷以使所述處理空間內經過凈化后的清水進入所述清水空間。

可選地，所述2-5個凈水單元中的每一對相鄰的凈水單元中，位于水流方向上方的所述凈水單元中的第二擋板的高度比位于水流方向下方的相鄰凈水單元中的第一擋板的高度高5-15cm。

可選地，所述出水管具有開關閥。

可選地，所述具有根孔結構的植物與土壤的比例為1:(1-5)。

可選地，所述污水空間和清水空間的底部分別鋪設有土壤層，所述土壤層種植有具有根孔結構的植物。

可選地，所述第一凈水床和第二凈水床的頂部分別鋪設有土壤層，所述土壤層種植有具有根孔結構的植物。

可選地，所述處理空間的數量為2-5個，所述2-5個處理空間中的每一對相鄰的處理空間之間形成有處理間空間。

通過上述技術方案，本公開采用具有根孔結構的植物與土壤混合作為凈水床填料，可以形成具有表面流濕地、潛流濕地及垂直流濕地綜合特征的人工濕地凈水系統(tǒng)，占地面積小，凈水效率高，可以廣泛適用于工業(yè)廢水及村鎮(zhèn)生活污水等的凈化。

本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本公開的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本公開，但并不構成對本公開的限制。在附圖中：

圖1是本公開提供的人工濕地系統(tǒng)的一種具體實施方式俯視圖；

圖2是圖1中斷面A的示意圖；

圖3是圖1中斷面B的示意圖。

附圖標記說明

1 凈水池 2 第一攔截壩

3 第二攔截壩 4 污水空間

5 處理空間 6 清水空間

7 第一凈水床 8 第二凈水床

9 第一擋板 10 第二擋板

11 進水管 12 出水管

具體實施方式

以下結合附圖對本公開的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本公開，并不用于限制本公開。

本公開提供一種人工濕地凈水系統(tǒng)。圖1是本公開提供的人工濕地系統(tǒng)的俯視圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括：凈水池1，所述凈水池1形成有污水空間4、清水空間6以及位于所述污水空間4和清水空間6之間的處理空間5，所述處理空間5具有第一攔截壩2和第二攔截壩3。該系統(tǒng)還包括密閉穿過所述的污水空間4外側壁的進水管11，用于引入污水，以及密閉穿過所述清水空間6外側壁的出水管12，用于引出清水。本公開提供的人工濕地凈水系統(tǒng)可以整體位于地表以下，以便于污水的引入和清水的引出，凈水池的外側壁高度可以設置為高于地表一定的距離，以防止地面污染物進入系統(tǒng)，所高出的距離可以根據實際需要進行調整，例如可以為10-50cm，優(yōu)選為30cm。本領域技術人員可以理解的是，由于處理空間5兩側的第一攔截壩2和第二攔截壩3的存在，以將不同區(qū)域的水分隔開來，得以使凈水池1形成有污水空間4、清水空間6和處理空間5。第一攔截壩2和第二攔截壩3的位置沒有具體的限制，也即污水空間4、處理空間5和清水空間6的大小沒有具體的限制，可以根據實際的污水負荷量進行設計。第一攔截壩2和第二攔截壩3可以采用不透水的材料制成，或者，可以采用透水但不透污泥等污染物的材料制成。為了避免水流失，所述凈水池1的外側壁和底部可以包覆有不透水材料，例如土工膜。

污水空間4不僅可以作為污水的容納空間，還可以令污水在其中進行沉淀以得到初步的凈化然后再進入處理空間5。所述處理空間5內具有凈水單元，所述凈水單元包括第一凈水床7和第二凈水床8。圖2是圖1中斷面A的示意圖，如圖1和圖2所示，所述第一凈水床7從所述第一攔截壩2垂直地朝向第二攔截壩3延伸，并與第二攔截壩3之間留有第一間隙，所述第一間隙中設置有第一擋板9，所述第一擋板9的兩端分別與第一凈水床7和第二攔截壩3連接，所述第二凈水床8從所述第二攔截壩3垂直地朝向第一攔截壩2延伸，并與第一攔截壩2之間留有第二間隙，所述第二間隙中設置有第二擋板10，所述第二擋板10的兩端分別與第二凈水床8和第一攔截壩2連接；所述第一攔截壩2與所述第一凈水床7連接的位置延伸至所述凈水池1外側壁的部分向下凹陷以使所述污水空間4內的污水進入所述處理空間5，所述第二攔截壩3與所述第二凈水床8連接的位置延伸至所述凈水池1外側壁的部分向下凹陷以使所述處理空間5內經過凈化后的清水進入所述清水空間6。凈水單元采用回型水流結構，具體地，圖1是本公開提供的人工濕地凈水系統(tǒng)的一種具體實施方式，其中具有2個凈水單元，如圖1中的箭頭方向所示，污水從第一攔截壩2與第一凈水床7連接的位置延伸至凈水池1外側壁的部分進入處理空間后，既可以沿第一凈水床7的方向橫向運動，也可以縱向地經過第一凈水床7，當水流橫向運動至第一擋板9處時可以漫過第一擋板9進入第一凈水床7與第二凈水床8之間的區(qū)域，之后，水流反向地朝向第一攔截壩2橫向流動，以及縱向經過第二凈水床8，流至第二擋板10處后漫過第二擋板10，以此類推，最后在第二攔截壩3與所述第二凈水床8連接的位置延伸至所述凈水池1外側壁的部分流出處理空間5進入清水空間6，可見，水流按照回型路線最大距離地在處理空間5內流動，同時垂直地流經凈水床，從而形成了具有水平潛流濕地及垂直流濕地綜合特征的系統(tǒng)，污水凈化的效率高，系統(tǒng)占地面積小。第一攔截壩2的高度設置為局部較低以控制污水可以在特定的位置進入處理空間5，從而實現污水最大距離地流經凈水單元以最大程度的提高凈水效果，同樣地，第二攔截壩3的高度設置為局部較低從而使得經過最大程度的凈化后所得到的清水流入清水空間。

本實用新型的發(fā)明人在長期的研究中發(fā)現，植物根孔既可以形成水體流動的高速通道，也是營養(yǎng)物質的重要吸收場所。植物根系與土壤基質、土壤微生物、水、空氣等可以組成“多介質界面”，主要是植物根系在生長過程中以及根系死亡后在土壤中形成的大孔隙，不僅可以改變水流通過速度，同時由于其復雜的氧化還原狀態(tài)還可以促進溶質運移轉換。另一方面，植物根際的根系分泌物進入土壤后，將影響到根際微生物系統(tǒng)進而改變根孔周圍的微觀環(huán)境，加速營養(yǎng)物質的遷移轉化速率，有利于水質凈化。基于上述原因，本實用新型將植被根孔原理與濕地技術進行有機組合得到本公開提供的人工濕地凈水系統(tǒng)，明顯地提高了污水處理效率。因此，第一凈水床7和第二凈水床8可以分別為具有根孔結構的植物填料和土壤的混合物，此處的植物填料可以是指植物死亡后得到的植物根莖體系，將其切割為合適的大小后與土壤進行混合。為了進一步提高凈水效率，所述具有根孔結構的植物填料與土壤的比例可以根據實際情況進行調整，例如可以為1:(1-5)，優(yōu)選為1:3。所述具有根孔結構的植物填料可以為蘆葦秸稈等。

通過控制系統(tǒng)中的水位和水的流速可以進一步調節(jié)污水的凈化效果。為了控制處理空間內不同區(qū)域的水位以引導水流方向，所述第一擋板9的高度可以比所述第二擋板10的高度高5-15cm，優(yōu)選為10cm。這樣，較高的第一擋板9可以使水流更多的以垂直的方向流經第一凈水床7，從而提升凈水效果，第一擋板9和第二擋板10的高度差也可以使凈水床之間的區(qū)域的水位具有高度差。

所述凈水單元的數量可以根據實際需要進行設計，例如可以為2-5個。當所述凈水單元的數量為2-5個時，所述第一攔截壩2與所述2-5個凈水單元中最接近所述凈水池1外側壁的第一凈水床7連接的位置延伸至所述凈水池1外側壁的部分向下凹陷以使所述污水空間4內的污水僅從該位置進入所述處理空間5，所述第二攔截壩3與所述2-5個凈水單元中最接近所述凈水池1外側壁的第二凈水床8連接的位置延伸至所述凈水池1外側壁的部分向下凹陷以使所述處理空間5內經過凈化后的清水僅從該位置進入所述清水空間6。

為了控制不同區(qū)域的水位以引導水流方向，當所述凈水單元的數量為2-5個時，所述2-5個凈水單元中的每一對相鄰的凈水單元中，位于水流方向上方的所述凈水單元中的第二擋板10的高度比位于水流方向下方的相鄰凈水單元中的第一擋板9的高度高5-15cm，優(yōu)選為10cm。這樣，可是使得多個凈水床之間區(qū)域的水位按照水流的方向依次降低，如圖3所示。

為了進一步控制系統(tǒng)中的水位以提高凈水效果，所述出水管12可以具有開關閥。當清水空間6內的水位較低時，可以使開關閥關閉，從而使污水在處理空間5內停留的時間更長而提高凈水效果；當清水空間6內的水位較高時，打開開關閥使清水流出。

為了進一步提高凈水效果，所述污水空間4和清水空間6的底部可以分別鋪設有土壤層，所述土壤層種植有具有根孔結構的植物。同樣地，所述第一凈水床7和第二凈水床8的頂部也可以分別鋪設有土壤層，所述土壤層種植有具有根孔結構的植物。所述具有根孔結構的植物可以為蘆葦、香蒲等具有較好污水處理能力的物種。這樣，污水在上述區(qū)域內也可以得到凈化，系統(tǒng)形成了具有表面流濕地、潛流濕地及垂直流濕地的綜合特征，凈化效率更高。

所述處理空間5的數量可以根據實際需要進行調整，本公開提供的人工濕地凈水系統(tǒng)中的處理空間5的數量為至少一個，為了進一步提高凈水效果，所述處理空間5的數量也可以為2-5個，當所述處理空間5的數量為2-5個時，所述2-5個處理空間5中的每一對相鄰的處理空間5之間形成有處理間空間。污水經過第一個處理空間后流入處理間空間內，在處理間空間內可以進行沉淀凈化，然后再繼續(xù)向下一個處理空間流動，直到經過最后一個處理空間后，經過凈化得到的清水進入清水空間。所述處理間空間的底部也可以鋪設有土壤層，所述土壤層種植有具有根孔結構的植物。

以上結合附圖詳細描述了本公開的優(yōu)選實施方式，但是，本公開并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本公開的技術構思范圍內，可以對本公開的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本公開的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本公開對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本公開的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本公開的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。