[發明專利]復合水平潛流人工濕地處理污水的系統及處理方法

有效

• 申請號: 201110370614.5
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102515413A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 崔理華;樓倩;鄭離妮
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種復合水平潛流人工濕地處理污水的系統及處理方法。

背景技術

水平潛流人工濕地是目前較多采用的人工濕地類型，污水從一端進入濕地，以水平流動方式緩慢地經由床體中的基質空隙，從另一端流出。在整個流動過程中，污水會在好氧、缺氧和厭氧區域的聯合作用下得以凈化。在該系統中，污水在濕地床的內部流動，一方面可以充分利用基質表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和基質截留等作用，以提高其處理效果和處理能力；另一方面由于水流在地表以下流動，故具有保溫性較好、處理效果受氣候影響小、衛生條件較好的特點。

有研究表明，潛流型人工濕地較高的凈化能力主要是依靠土壤有效的通氣性，對COD、BOD₅、NH₄⁺-N和SS的去除能力較高。目前，該類型濕地被廣泛應用于處理生活污水、工業廢水、農業污水以及暴雨徑流。其存在的不足之處有：(1)由于系統整體處于厭氧或缺氧狀態，充氧能力較低。進水中的溶解氧在床體后半部已消耗至很低的水平，不能提供良好的硝化作用環境條件，不能產生大量硝酸鹽作為反硝化作用的底物，使硝化-反硝化途徑不暢通，限制了總氮去除率。(2)反硝化過程中所需要的碳源得不到充分的保證進一步抑制了總氮的去除效果。(3)水流與根脈基質接觸不充分，除磷效果不很理想。

發明內容

為了克服現有污水水平潛流人工濕地處理方法的不足，本發明的首要目的是提供一種處理成本低、占地面積小、脫氮除磷效果較好的復合水平潛流人工濕地處理污水的系統。

本發明的另一目的是提供復合水平潛流人工濕地處理污水的方法。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：

本發明提供一種復合水平潛流人工濕地處理系統，包括污水管、初沉池和出水管，還包括第一級水平潛流濕地處理單元和第二級水平折流流濕地處理單元；所述第一級水平潛流濕地處理單元和第二級水平折流流濕地處理單元包括床體、布水管和處理介質；所述第一級水平潛流濕地處理單元通過多孔的間隔裝置間隔為垂直流濕地硝化帶和水平潛流或推流濕地兩部分，兩部分都分別設有處理介質；第一級水平潛流濕地處理單元的布水管設置于垂直流濕地硝化帶處理介質的表面層；

所述初沉池通過污水管與第一級水平潛流濕地處理單元的布水管連接，第一級水平潛流濕地與第二級水平折流濕地通過多孔間隔裝置相連；第二級水平折流濕地處理單元連接出水管；

所述第二級水平折流濕地處理單元內設有若干擋流墻；

所述垂直流濕地硝化帶的處理介質是從床體的底部至接近布水管的頂部分別為鋁礦渣層、碎石層和中粗砂層；

所述水平潛流或推流濕地的處理介質是從床體底部向上依次為為碎石層，上部為中粗砂層；

所述第二級水平折流人工濕地處理單元中的處理介質為碎石。

所述第一級水平潛流濕地處理單元的布水管包括布水主管和布水支管組成，成“王”字形；布水主管分布在硝化帶的中間，其長度與該床體長度相當，布水支管的一端固定在布水主管的兩旁與布水主管連通，另一端密封，其長度為床體寬度的一半。布水管和布水支管向下均勻開有小孔。

優選地，所述布水管分布在垂直流濕地硝化帶的處理介質表面以下10cm處。

所述垂直流濕地硝化帶高于水平潛流或推流濕地，二者之間設有落差，所述落差是為了使硝化帶人工濕地的表層處于好氧狀態，有利于去除有機物、除磷和實現對污水的硝化作用。優選地，二者之間設有40～60cm的落差。

優選地，所述垂直流濕地硝化帶處理介質中的鋁礦渣層高為10cm；碎石直徑為0.5～4cm，碎石層高為40cm；所述中粗砂層高80cm。

優選地，所述水平潛流或推流濕地的處理介質中，碎石層高為20cm、碎石直徑為3～5cm；所述中粗砂層高度為50cm。

優選地，所述第二級水平折流人工濕地處理單元的處理介質碎石的粒徑為3～5cm。

優選地，所述第一級水平潛流人工濕地中種植風車草。所述第二級水平折流人工濕地中種植美人蕉。或者，所述第一級水平潛流人工濕地中種植美人蕉；第二級水平折流人工濕地中一半種植紙莎草，一半種植風車草。利用風車草和美人蕉的植物作用去除部分的氮和磷。

基于上述系統，本發明同時提供了一種處理污水的方法，包括如下步驟：

(1)污水經初沉池去除大部分砂粒和懸浮顆粒物質；