[發(fā)明專利]一種序批式運(yùn)行的人工濕地中水處理系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310189368.2
• 申請(qǐng)日: 2013-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN103214100A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴宏祥;陳煒;何強(qiáng);胡學(xué)斌;鄒博宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/32
• 分類號(hào): C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利中心 50201
• 代理人: 唐開平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理和環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人工濕地中水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

人工濕地處理系統(tǒng)是通過微生物、植物和土壤的共同作用，使污水得到凈化的污水處理系統(tǒng)。人工濕地具有投資運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理方便的特點(diǎn)，同時(shí)還具有生態(tài)環(huán)境效益，廣泛用于污水分散式處理。在綠色建筑小區(qū)中推行人工濕地技術(shù)，一方面起到美化環(huán)境的作用，另一方面提高再生水回用率，減輕污水處理的壓力。

大力發(fā)展低能耗分散式有效污水處理的人工濕地處理系統(tǒng)，可以避免大管網(wǎng)高耗能的城市污水治理模式。然而，有研究表明分散式自然處理過程可能產(chǎn)生大量的甲烷（CH₄）和氧化亞氮（N₂O）排放，濕地系統(tǒng)是CH₄的主要排放源，排放量占全球排放總量的20-25%；反硝化過程被認(rèn)定為N₂O的主要來源。在溶解氧小于1mg/L時(shí)，將導(dǎo)致亞硝酸鹽的積累，從而釋放大量N₂O。若土壤長期保持淹水狀態(tài)，基質(zhì)內(nèi)形成極度還原環(huán)境，有機(jī)物和CO₂成為最終電子受體，導(dǎo)致CH₄產(chǎn)生。

因此，對(duì)人工濕地進(jìn)行科學(xué)改進(jìn)、合理利用，以減少溫室氣體的排放具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種序批式運(yùn)行的人工濕地中水處理系統(tǒng)，它能減少甲烷和氧化亞氮等溫室氣體排放，且出水水質(zhì)滿足《城市污水再生利用?城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920—2002）標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)減少人工濕地的占地面積。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括有進(jìn)水管、調(diào)節(jié)池和階梯式人工濕地，人工濕地級(jí)數(shù)至少為七級(jí)，進(jìn)水管安裝在調(diào)節(jié)池上端，調(diào)節(jié)池位于第一級(jí)人工濕地的外圍，調(diào)節(jié)池通過進(jìn)水閘門與第一人工濕地的頂口連通，每一級(jí)人工濕地底部均設(shè)置有集水管，第二至第最后一級(jí)人工濕地的頂部都安裝有穿孔管，穿孔管與上一級(jí)人工濕地的集水管平齊且通過電磁閥連通，最后一級(jí)人工濕地的集水管經(jīng)電磁閥與出水管連通。

上述人工濕地由下至上設(shè)置有礫石層、填料層、覆土層和水生植物。

由于本發(fā)明采用了調(diào)節(jié)池和階梯式人工濕地，能實(shí)現(xiàn)各級(jí)人工濕地序批式運(yùn)行。本發(fā)明的工作機(jī)理是：（1）人工濕地序批式運(yùn)行，每一級(jí)人工濕地排水完成后基質(zhì)與大氣完全接觸，為后續(xù)反應(yīng)過程提供充足的溶氧量，一方面抑制反硝化細(xì)菌和產(chǎn)甲烷菌的活性，降低CH₄和N₂O的產(chǎn)量，另一方面提高了有機(jī)物的去除效能；（2）每級(jí)人工濕地水力停留時(shí)間短，在溶解氧降低到0.5mg/L形成缺氧環(huán)境前開始排水，污水進(jìn)入下一級(jí)人工濕地；（3）采用穿孔管進(jìn)水，增大污水與空氣的接觸面積；穿孔管與土壤有一定距離，起到水力曝氣的作用，在進(jìn)水過程污水?dāng)y帶溶解氧進(jìn)入人工濕地；（4）系統(tǒng)出水用于綠色建筑小區(qū)中水回用，回用水質(zhì)對(duì)氨氮有限制而對(duì)總氮無要求，只進(jìn)行好氧硝化反應(yīng)，使氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，能夠減少溫室氣體排放量。

由于本發(fā)明各級(jí)人工濕地采用序批式運(yùn)行，大幅度提高好氧層的深度，能夠減少人工濕地的占地面積。

本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)：減少了甲烷和氧化亞氮等溫室氣體排放，出水水質(zhì)滿足《城市污水再生利用?城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920—2002）標(biāo)準(zhǔn)，減少了人工濕地的占地面積。

附圖說明

本發(fā)明的附圖說明如下：

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的立面示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的平面布置圖。

圖中：1.進(jìn)水管；2.調(diào)節(jié)池；3.進(jìn)水閘門；4.水生植物；5.覆土層；6.填料層；7.礫石層；8.集水管；9.電磁閥；10.穿孔管；11.出水管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

以十二級(jí)人工濕地為例，如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括有進(jìn)水管1、調(diào)節(jié)池2和階梯式人工濕地，階梯式人工濕地有十二級(jí)，進(jìn)水管1安裝在調(diào)節(jié)池2上端，調(diào)節(jié)池2位于第一級(jí)人工濕地的外圍，調(diào)節(jié)池1通過進(jìn)水閘門3與第一人工濕地的頂口連通，每一級(jí)人工濕地底部均設(shè)置有集水管8，第二至第十二級(jí)人工濕地的頂部都安裝有穿孔管10，穿孔管10與上一級(jí)人工濕地的集水管8平齊且通過電磁閥9連通，第十二級(jí)人工濕地的集水管8經(jīng)電磁閥9與出水管11連通。

上述人工濕地由下至上設(shè)置有礫石層7、填料層6、覆土層5和水生植物4。