[發明專利]一種適用于低C/N污水處理的人工濕地

有效

• 申請號: 201210087430.2
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102603069A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 向光明;王浩文;周麗紅;陳文峰
• 申請（專利權）人: 武漢中科水生環境工程有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/32
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

技術領域

本發明涉及水污染處理技術領域，特別是涉及一種適用于低C/N污水處理的人工濕地。

背景技術

人工濕地是從20世紀70年代在土地處理、穩定塘、生物濾池等污水處理技術基礎上發展起來的一種新型污水處理技術，它主要是利用濕地植物、微生物及土壤(或填料)的綜合作用去除污水中的污染物，具有構造簡單、處理費用低、并且具有景觀效果等優點，經過幾十年的發展，該技術在處理生活污水、地表水、面源污染等方面得到了逐漸廣泛的應用。

人工濕地在宏觀表現結構上可視為由人工填充的床基(碎石)和床表種植植物兩部分組成。孔隙無數的床基和無數的根系可提供不同的微環境，適合于各種(好養、厭養、兼性)微生物的生長和代謝活動。微生物是人工濕地地去污作用的主體。

污水中氨氮在床基中大部分通過硝化-反硝化生化過程被去除，部分氨氮和硝氮通過植物吸收而去除。有機氮主要呈懸浮狀，被床基過濾截留，并通過生化作用礦化為氨氮、硝氮，進而通過植物吸收和硝化-反硝化過程去除。污水中的磷大多數以正磷酸鹽形式存在，并主要通過人工濕地床基中的鈣、鐵、鋁離子固定沉淀，以及植物的吸收過程去除，沉淀固著在床基中的磷最終可通過床基料更換而移出。污水中一些微量的金屬通過人工濕地床基的吸附或沉淀作用，被濕地植物吸收、吸附去除。污水中大部分病原菌和病毒被人工濕地的床基好氧型生物攝取分解，部分被植物根系分泌物殺滅。

可見人工濕地床基具有巨大的表面積，特定的化學組成、無數的根系及其代謝產物(氧、生物活性物質)為污染物的過濾截留、物理和化學吸附、化學分解和沉淀，生物攝取和氧化分解，礦化等提供了很好的條件。人工濕地的床基越大對污水的處理效果越好，加深濕地床有助于加大濕地床內的表面積，為微生物提供更大的居住空間。

但由于補水不均、填料級配不合理、植物傳輸氧氣有限等原因，導致人工濕地堵塞、供氧不足形成了嚴重的還原環境，限制了微生物的硝化作用，一直存在著脫氮效率低的問題。所以如何解決在加大床深的條件下，增加床基的含氧量成為關鍵。

因此，針對現有技術中存在的不足之處，亟需提供一種凈化效果好的適用于低C/N污水處理的人工濕地技術甚為必要。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種凈化效果好的適用于低C/N污水處理的人工濕地。

本發明的目的通過以下技術措施實現：

提供一種適用于低C/N污水處理的人工濕地，包括床層結構，其特征在于：還包括導氣管、補水系統和出水系統，所述床層結構包括由上至下依次設置的至少3個填料層，由上至下的多個所述填料層的粒徑由小到大依次設置，所述導氣管穿設于多個所述填料層，所述補水系統與所述填料層連通，所述出水系統與所述填料層連通。

其中，所述填料層為低熱值煤矸石、石灰石、沸石、多孔炭其中一種或多種。

其中，多個所述填料層的總厚度為1.5m。

其中，多個所述填料層的厚度相同。

其中，所述填料層上方還設置有植被層。

其中，所述床層結構為厚度1.5m的床層結構。

其中，所述床層結構包括由上至下依次設置的5個填料層，5個所述的填料層的粒徑由上到下分別為5～10mm、10～25mm、25～50mm、50～100mm、100～150mm，每個填料層的厚度為0.3m。

其中，所述導氣管的管壁表面設置有通氣孔。

其中，所述補水系統包括配水渠和進水主管，進水主管一端與配水渠連通，另一端與填料層連通。

其中，所述出水系統包括出水管和出水渠，所述出水管的進水端設置于所述填料層內，所述出水管的出口端與出水渠連通。

本發明的有益效果：

一種適用于低C/N污水處理的人工濕地，包括床層結構、導氣管、補水系統和出水系統，所述床層結構包括由上至下依次設置的至少3個填料層，由上至下的多個所述填料層的粒徑由小到大依次設置，所述導氣管穿設于多個所述填料層，所述補水系統與所述填料層連通，所述出水系統與所述填料層連通。

3個以上的填料層，加大了床層結構的深度，不同粒徑的填料的配置，加大了床層結構處理污水的截面積，為微生物提供了較大的生存空間，提高污水處理能力，補水系統用于向通過出水系統調控床層下降水位甚至放干，形成床層“真空”，從而吸入空氣，滿足床層需氧要求，創造了硝化、反硝化反應所需的好氧、厭養交替變化的環境條件，大大提高脫氮效果，導氣管消除實施“放空”作業后補水系統進水時的受到的床層氣阻，并且可以作為床層放空時的進氣充氧通道使用。