[發明專利]強化電荷再分布型潛流濕地污水反硝化脫氮裝置及方法

有效

• 申請號: 201710349425.7
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107098470B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 王麗;王琳;張恒超;韓冰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/32;C02F3/34;C02F101/16
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種強化電荷再分布型潛流濕地污水反硝化脫氮裝置，其特征在于所述裝置由濕地池體以及位于濕地池體內部的濕地布水系統、厭氧電荷收集區、兼氧電荷再分配反硝化區和濕地植物構成，其中：

所述濕地布水系統位于濕地池體的底部；

所述厭氧電荷收集區位于濕地池體的底部、濕地布水系統之上，由厭氧基質層和電荷收集電極組成，厭氧基質層內置電荷收集電極；

所述兼氧電荷再分配反硝化區位于濕地池體的頂部、厭氧電荷收集區之上，由兼氧基質層和電荷再分配電極組成，兼氧基質層內置電荷再分配電極，電荷再分配電極通過外電路與電荷收集電極相連接；

所述外電路包含銅導線和與之相連的負載-可變電阻，電荷收集電極經銅導線與可變電阻相連接，將收集到的電荷按不同密度送達電荷再分配電極；

所述濕地植物的根系位于兼氧電荷再分配反硝化區。

2.根據權利要求1所述的強化電荷再分布型潛流濕地污水反硝化脫氮裝置，其特征在于所述濕地池體為矩形池體。

3.根據權利要求1所述的強化電荷再分布型潛流濕地污水反硝化脫氮裝置，其特征在于所述濕地布水系統由一根布水干管、和進水干管垂直相連接的多根平行等長的穿孔布水支管構成。

4.根據權利要求1所述的強化電荷再分布型潛流濕地污水反硝化脫氮裝置，其特征在于所述厭氧基質層為粒徑為3~5mm的陶粒。

5.根據權利要求1所述的強化電荷再分布型潛流濕地污水反硝化脫氮裝置，其特征在于所述電荷收集電極為鈦網復合活性炭氈。

6.根據權利要求1所述的強化電荷再分布型潛流濕地污水反硝化脫氮裝置，其特征在于所述兼氧基質層為麥秸生物碳混合壤土。

7.根據權利要求1所述的強化電荷再分布型潛流濕地污水反硝化脫氮裝置，其特征在于所述電荷再分配電極為活性炭氈。

8.一種利用權利要求1-7任一權利要求所述的強化電荷再分布型潛流濕地污水反硝化脫氮裝置進行強化反硝化水質凈化的方法，其特征在于所述方法步驟如下：

一、污水經過濕地布水系統進入濕地池體的底部，并在底部形成均勻進水，升流進入厭氧電荷收集區；

二、在厭氧電荷收集區內污水進行厭氧反應，水解酸化，大分子的難溶的有機質變成小分子的溶解態的有機質，同時厭氧產電菌產生電荷被電荷收集電極收集傳遞到外電路，厭氧反應后的污水繼續上升進入兼氧電荷再分配反硝化區；

三、在兼氧電荷再分配反硝化區內污水利用植物根系泌氧和大氣復氧氣，發生兼氧反應，進一步氧化有機質，反硝化細菌，利用硝酸鹽氮作為電子受體，通過電荷再分配電極獲得外電路傳遞過來的厭氧電荷收集區收集的電荷，發生反硝化，實現強化脫硝；同時，濕地植物根系和兼氧基質層構成微觀生態系統，完成對污水的有機物、無機物的吸附、吸收、微生物同化異化分解凈化，硝化、除磷，充分凈化水質；

四、到達頂層的充分凈化后的水經排水口達標排放，完成凈化過程。