本发明属于湿地污水处理技术领域，具体涉及一种人工湿地污水处理装置。
背景技术：
湿地是介于陆地和水域之间的过渡带，和森林、海洋合称世界三大生态系统。湿地不仅是野生动植物生长繁殖的场所，而且湿地可以保持水分、调节气候，有效净化污水，被通称为“地球的肾脏”。
人工湿地是人工模拟的生态系统，通过物理、化学和生物协同作用对污水起净化作用。人工湿地是由基质、植物、微生物，人为组合的一种特殊生态系统。与传统处理方法相比，人工湿地具有操作简单、维护费用低、负荷较大、生态环境效益高等优点。
人工湿地分为表面流和潜流人工湿地。表面流人工湿地指污水在基质表面流动，水平的从模型表层进水端流向出水端的人工湿地。表面流人工湿地属于好氧型人工湿地，湿地表层起着主要去除作用，主要由植物表层的微生物和植物去除污染物，表面流人工湿地有投资少、操作简单等优点，但表面流人工湿地有占地面积大、卫生条件差、受季节影响较大等缺点，表面流湿地大部分污水与植物根系没有充分接触就已经流出了湿地。潜流人工湿地，指污水在湿地内部流动，属于厌氧型人工湿地。这种湿地系统在污水流经湿地过程中，充分利用基质的截留、吸附以及植物对污染物的去除，能与基质和植物充分接触，充分利用湿地植物和基质的协同处理作用。由于污水在地表下流动，所以该湿地保温效果较好，受季节变化影响较小，且卫生条件较好。
现有的表面流人工湿地和潜流人工湿地都存在堵塞问题，更换填料则把原有填料全部挖出来，费时费力且破坏原有湿地结构，破坏生态平衡。
因此，期待开发一种结构简单、过滤污水效果好，可更换使用的一种人工湿地污水处理装置。
技术实现要素：
为实现上述目的，本发明提出了一种人工湿地污水处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提供如下技术方案：
一种人工湿地污水处理装置，包括沿水平面依次排列且连通的配水池、波形潜流处理区域、中间池、垂直潜流处理区域和集水池；
所述波形潜流处理区域内设置多层第一填料筐，以便使污水以蛇形流动路径自上向下流动；
所述垂直潜流处理区域内设有多层第二填料筐，所述垂直潜流处理区域的顶部和底部分别设有上层布水管和下层布水管，所述上层布水管和下层布水管可操作地与所述中间池和所述集水池连通，以使污水自上向下或自下向上通过所述多层第二填料筐。
优选地，一部分第一填料筐的底板为孔板，其余第一填料筐的底板为实心板，从而形成所述蛇形流动路径。
优选地，所述第一填料筐和所述第二填料筐内的填料包括火山岩、沸石、陶粒、砾石的至少其中之一。
优选地，所述垂直潜流处理区域内设有至少三层第二填料筐。
优选地，所述配水池的一侧上方设有布水孔，所述布水孔与所述波形潜流处理区域连通，当水位高于所述布水孔时，污水从所述配水池流入所述波形潜流处理区域。
优选地，所述中间池的一侧下方设有进水孔，所述进水孔与所述波形潜流处理区域连通；
所述中间池的底部设有中间回流泵，用于将所述中间池内的污水引出。
优选地，所述上层布水管由孔板围成，所述上层布水管贯穿所述垂直潜流处理区域，且一端与所述集水池连通，另一端与所述中间池连通，所述上层布水管的两端分别设有上层管布水阀门与上层管集水阀门。
优选地，所述下层布水管为u型，所述下层布水管的两侧直管分别设于所述中间池和所述集水池中，所述下层布水管的两个管口分别设有下层管布水阀门与下层管集水阀门。
优选地，所述集水池的侧壁底端设有尾水回流泵。
优选地，所述垂直潜流处理区域的最底层第二填料筐的下方设有隔离网，以隔离填料与所述下层布水管接触。
本发明的有益效果在于：
1.填料筐的设置灵活方便，想更换那一部分的填料就把那一部分的填料筐取出进行更换，且不会破坏湿地原状态，保持生态平衡。
2.波形潜流处理区域通过填料筐底板透水结构实现蛇形水流路径，使污水先与上层填料充分接触，逐层下流，水流路径延长，使污水与填料充分接触，解决了下层填料堵塞的问题，提高污水处理效果。
3.垂直潜流处理区域通过上层布水管与下层布水管的配合使用，实现垂直潜流处理区域的结构使污水自上向下或自下向上的过滤方式灵活切换。垂直潜流处理区域通过设置隔离网避免下层布水管与填料直接接触，防止发生管路堵塞。
4.在中间池和集水池均设有回流泵实现污水回流循环使用，提高污水处理效果，实现节约能源，保护环境。
本发明的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的人工湿地污水处理装置的结构示意图。
附图标记说明：
1、配水池；2、波形潜流处理区域；3、中间池；4、垂直潜流处理区域；5、集水池；6、上层布水管；7、下层布水管；8、上层管布水阀门；9、下层管布水阀门；10、上层管集水阀门；11、下层管集水阀门；12、隔离网；13、中间回流泵；14、尾水回流泵。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
根据本发明的一种人工湿地污水处理装置，包括沿水平面依次排列且连通的配水池、波形潜流处理区域、中间池、垂直潜流处理区域和集水池；
波形潜流处理区域内设置多层第一填料筐，以便使污水以蛇形流动路径自上向下流动；
垂直潜流处理区域内设有多层第二填料筐，垂直潜流处理区域的顶部和底部分别设有上层布水管和下层布水管，上层布水管和下层布水管可操作地与中间池和集水池连通，以使污水自上向下或自下向上通过多层第二填料筐。
具体的，波形潜流处理区域通过填料筐底板透水结构实现蛇形水流路径，使污水先与上层填料充分接触，提高污水处理效果；垂直潜流处理区域通过上层布水管与下层布水管的配合使用，实现垂直潜流处理区域的结构使污水自上向下或自下向上的过滤方式灵活切换。填料筐的设置灵活方便，想更换那一部分的填料就把那一部分的填料筐取出进行更换，且不会破坏湿地原状态，保持生态平衡。
作为优选方案，一部分第一填料筐的底板为孔板，其余第一填料筐的底板为实心板，从而形成蛇形流动路径。
具体的，污水逐层下流，使水流路径延长，使污水与填料充分接触，解决了下层填料堵塞的问题，提高污水处理效果。
作为优选方案，第一填料筐和第二填料筐内的填料包括火山岩、沸石、陶粒、砾石的至少其中之一。
具体的，所述第一填料筐和第二填料筐内的上层填料设置为小粒径的填料，并且种植水生植物芦苇、鸢尾、花叶芦竹、菖蒲的至少其中之一。
作为优选方案，垂直潜流处理区域内设有至少三层第二填料筐。
作为优选方案，配水池的一侧上方设有布水孔，布水孔与波形潜流处理区域连通，当水位高于布水孔时，污水从配水池流入波形潜流处理区域。
作为优选方案，中间池的一侧下方设有进水孔，进水孔与波形潜流处理区域连通；
中间池的底部设有中间回流泵，用于将中间池内的污水引出。
具体的，在中间池过滤合格的水从中间回流泵引出，可按其他需要使用，实现节约能源，保护环境。
作为优选方案，上层布水管由孔板围成，上层布水管贯穿垂直潜流处理区域，且一端与集水池连通，另一端与中间池连通，上层布水管的两端分别设有上层管布水阀门与上层管集水阀门。
作为优选方案，下层布水管为u型，下层布水管的两侧直管分别设于中间池和集水池中，下层布水管的两个管口分别设有下层管布水阀门与下层管集水阀门。
作为优选方案，集水池的侧壁底端设有尾水回流泵。
具体的，在集水池设有回流泵实现污水回流循环使用，提高污水处理效果，实现节约能源，保护环境。
作为优选方案，垂直潜流处理区域的最底层第二填料筐的下方设有隔离网，以隔离填料与所述下层布水管接触。
具体的，垂直潜流处理区域通过设置隔离网避免下层布水管与填料直接接触，防止发生管路堵塞。
实施例：
图1示出了根据本发明的一个实施例的人工湿地污水处理装置的结构示意图。
结合图1所示，人工湿地污水处理装置，包括：沿水平面依次排列且连通的配水池1、波形潜流处理区域2、中间池3、垂直潜流处理区域4和集水池5；
波形潜流处理区域2内设置多层第一填料筐，以便使污水以蛇形流动路径自上向下流动；
垂直潜流处理区域4内设有多层第二填料筐，垂直潜流处理区域4的顶部和底部分别设有上层布水管6和下层布水管7，上层布水管6和下层布水管7可操作地与中间池3和集水池5连通，以使污水自上向下或自下向上通过多层第二填料筐。
其中，一部分第一填料筐的底板为孔板，其余第一填料筐的底板为实心板，从而形成蛇形流动路径。
其中，第一填料筐和第二填料筐内的填料包括火山岩、沸石、陶粒、砾石的至少其中之一。
其中，垂直潜流处理区域4内设有至少三层第二填料筐。
其中，配水池1的一侧上方设有布水孔，布水孔与波形潜流处理区域2连通，当水位高于布水孔时，污水从配水池1流入波形潜流处理区域2。
其中，中间池3的一侧下方设有进水孔，进水孔与波形潜流处理区域2连通；
中间池3的底部设有中间回流泵13，用于将中间池内的污水引出。
其中，上层布水管6由孔板围成，上层布水管6贯穿垂直潜流处理区域4，且一端与集水池5连通，另一端与中间池3连通，上层布水管6的两端分别设有上层管布水阀门8与上层管集水阀门10。
其中，下层布水管7为u型，下层布水管7的两侧直管分别设于中间池3和集水池5中，下层布水管7的两个管口分别设有下层管布水阀门9与下层管集水阀门11。
其中，集水池5的侧壁底端设有尾水回流泵14。
其中，垂直潜流处理区域4的最底层第二填料筐的下方设有隔离网12，以隔离填料与所述下层布水管7接触。
人工湿地污水处理装置的工作过程为：配水池中的水位高于布水孔时，污水从布水孔流向波形潜流处理区域，在波形潜流处理区域中通过填料筐底板透水结构实现逐层向下的蛇形水流路径，当水流至波形潜流处理区域的最后一层时从进水孔进入中间池，中间池中的水如果合格则引出进行再利用；中间池中的水如果不合格则进入垂直潜流处理区域进行再过滤，当使用垂直潜流处理区域由下至上的工作方式时，打开下层管布水阀门并关闭上层管布水阀门，打开上层管集水阀门并关闭下层管集水阀门；当采用垂直潜流处理区域由上至下的工作方式时，打开上层管布水阀门并关闭下层管布水阀门，打开下层管集水阀门并关闭上层管集水阀门，完成垂直潜流处理区域的过滤，水进入集水池，此时，集水池中的水如果不合格，则从尾水回流泵引出至中间池和/或配水池进行再次循环处理。直至水过滤合格后从尾水回流泵引出进行再利用。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
1.一种人工湿地污水处理装置，其特征在于，包括沿水平面依次排列且连通的配水池、波形潜流处理区域、中间池、垂直潜流处理区域和集水池；
所述波形潜流处理区域内设置多层第一填料筐，以便使污水以蛇形流动路径自上向下流动；
所述垂直潜流处理区域内设有多层第二填料筐，所述垂直潜流处理区域的顶部和底部分别设有上层布水管和下层布水管，所述上层布水管和下层布水管可操作地与所述中间池和所述集水池连通，以使污水自上向下或自下向上通过所述多层第二填料筐。
2.根据权利要求1所述的人工湿地污水处理装置，其特征在于，一部分第一填料筐的底板为孔板，其余第一填料筐的底板为实心板，从而形成所述蛇形流动路径。
3.根据权利要求1所述的人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述第一填料筐和所述第二填料筐内的填料包括火山岩、沸石、陶粒、砾石的至少其中之一。
4.根据权利要求1所述的人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述垂直潜流处理区域内设有至少三层第二填料筐。
5.根据权利要求1所述的人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述配水池的一侧上方设有布水孔，所述布水孔与所述波形潜流处理区域连通，当水位高于所述布水孔时，污水从所述配水池流入所述波形潜流处理区域。
6.根据权利要求1所述的人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述中间池的一侧下方设有进水孔，所述进水孔与所述波形潜流处理区域连通；
所述中间池的底部设有中间回流泵，用于将所述中间池内的污水引出。
7.根据权利要求1所述的人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述上层布水管由孔板围成，所述上层布水管贯穿所述垂直潜流处理区域，且一端与所述集水池连通，另一端与所述中间池连通，所述上层布水管的两端分别设有上层管布水阀门与上层管集水阀门。
8.根据权利要求1所述的人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述下层布水管为u型，所述下层布水管的两侧直管分别设于所述中间池和所述集水池中，所述下层布水管的两个管口分别设有下层管布水阀门与下层管集水阀门。
9.根据权利要求1所述的人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述集水池的侧壁底端设有尾水回流泵。
10.根据权利要求1所述的人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述垂直潜流处理区域的最底层第二填料筐的下方设有隔离网，以隔离填料与所述下层布水管。
技术总结