[發明專利]一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統及方法

有效

• 申請號: 201410341340.0
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104085990A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 劉學欣;籍國東;魯亞義;白雪原;孔亞平;高碩晗;薛鑄
• 申請（專利權）人: 交通運輸部科學研究院;北京大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

1.一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統，其特征在于：所述多介質生物生態協同處理系統由多介質固定生物床和多介質潮汐流人工濕地構成。

2.根據權利要求1所述的一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統，其特征在于：所述多介質固定生物床為封閉塔層結構，采用模塊化設計，由布水系統(11)、封閉式塔層筐(4)、布孔載體填料筐(7)、多介質功能載體填料(8)及集水系統(10)構成；封閉式塔層筐(4)內鋪設增溫支撐網格柵(6)，增溫支撐網格柵(6)上放置布孔載體填料筐(7)，布孔載體填料筐(7)內裝填多介質功能載體填料(8)，多介質功能載體填料(8)分層裝填，層與層之間安裝增氧分散器(9)。

3.根據權利要求1所述的一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統，其特征在于：所述多介質固定生物床的多介質功能載體填料(8)為改性火山巖、大孔聚醚生物載體和/或微孔聚醚載體，中的一種或幾種組合。

4.根據權利要求1所述的一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統，其特征在于：所述增溫支撐網格柵(6)為水熱交換裝置。

5.根據權利要求1所述的一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統，其特征在于：所述多介質固定生物床的布孔載體填料筐(7)為底部透氣的安全無毒塑料筐，塑料筐通孔率為10％～90％，載體填料級配自上而下順次、交替布置不同通孔率的布孔載體填料。

6.根據權利要求1所述的一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統，其特征在于：所述多介質潮汐流人工濕地是由濕地植物(12)、透氣基質層(15)、布水層(16)、濕地布水系統(13)，多介質濾層(17)，集水層(18)、濕地出水系統(14)，池底防滲層(19)、濕地復氧系統(20)、控制系統組成。

7.根據權利要求1所述的一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統，其特征在于：所述多介質潮汐流人工濕地為地面開挖一個長方池體，池體四周與池底防滲層(19)鋪設粘土或土工布，透氣基質層(15)位于布水層(16)上方，填充原生介質，其上栽種濕地植物(12)，布水層(16)位于多介質濾層(17)上方，其中鋪設濕地布水系統(13)，多介質濾層(17)置于布水層(16)與集水層(18)之間，濕地出水系統(14)位于集水層(18)中，池底防滲層(19)位于集水層(18)下方，多介質濾層(17)中橫向、縱向鋪設、安插通氣管路，構成濕地復氧系統(20)。

8.根據權利要求1所述的一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統，其特征在于：所述多介質潮汐流人工濕地的集水層(18)填充2～10cm礫石，多介質濾層(17)填充多層濾料，由1～3mm沸石、粒徑1～3mm火山巖陶粒、3～5mm火山巖陶粒、3～5mm天然火山巖從上至下依次組合填充，層厚60～100cm。

9.利用權利要求1所述的一種公路附屬設施污水多介質生物生態協同處理系統進行生物生態協同處理的方法，其特征在于：所述多介質潮汐流人工濕地采用序批式操作方式，模擬潮汐流控制進水、淹水、排水、復氧時間，實現系統淹水反應，排空復氧功能；

其中，進水與淹水階段：通過自動控制系統，通過濕地布水系統(13)均勻布水，重力作用下由上而下均勻通過多介質濾層(17)，系統液位逐步上升至系統運行水位時，停止布水，系統進入淹水階段，污水在多介質濾層(17)內通過物理、化學、生物的協同作用得以凈化；

排水與復氧階段：淹水時間結束，排水系統開啟，人工濕地瞬間排水，系統內水位迅速下降，集水層(18)收集并通過濕地出水系統(14)排出，人工濕地系統內水位迅速下降的同時，系統進入排空復氧階段，大氣中的氧通過濕地復氧系統(20)與基質孔隙迅速進入濕地系統，供系統內微生物利用；

排空復氧結束后，系統重新進水，開始運行下一周期。