[發明專利]一種兩段式強化脫氮智能人工濕地系統

在審

• 申請號: 201810965675.8
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN108911142A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 曹燕;范天立;李海礁;李國超
• 申請（專利權）人: 北京東方復地環境科技有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/32;C02F3/34;C02F101/30;C02F101/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

本發明涉及一種兩段式強化脫氮智能人工濕地系統，其包括按照水流方向依次設置的富氧集水池、強化硝化段、中間段密閉監測井、強化反硝化段和末端監測井，各建筑通過管道依次串聯連接；所述強化硝化段和強化反硝化段對水質中的污染物進行分階段去除；所述中間段密閉監測井對所述強化硝化段出水水質進行實時監測；所述末端監測井對所述強化反硝化段出水的水質進行實時監測；所述中間段密閉監測井根據所述中間段密閉監測井和所述末端監測井的監測數據協同作用，確定濕地系統的碳源情況并精準投加碳源，同時根據監測數據建立濕地運行數據庫。本發明去除污染物特別是TN效率高，可智能控制，濕地可模塊化組合，適用于不同規模的水質凈化。

技術領域

本發明涉及一種兩段式強化脫氮智能人工濕地系統，適用于河道治理、農村生活污水分散式處理、農村面源污染治理、水源地保護等領域。

背景技術

與傳統水處理技術相比較，人工濕地具有投資少、運行費用低、處理效果穩定、耐沖擊符合強等特點。該技術利用基質、植物、微生物的協同凈化作用去除水中污染物。人工濕地技術最初主要是作為生活污水二級處理手段的一種，隨著市場需求的發展，人工濕地又逐漸成為了各污水處理廠深度處理的一種手段，近年來，人工濕地作為一種生態的技術手段，被越來越多的應用于河道治理、水源地保護、農村面源污染治理等領域，作用越來越突出。

在去除污染物的過程中，潛流濕地較表流濕地有優勢。潛流濕地負荷高，去除COD(化學需氧量)及NH₃-N(氨氮)效果較好，但在處理后端通常因為缺乏碳源，反硝化作用受阻，導致出水TN(總氮)較高，這一現象在實踐中普遍存在，是人工濕地的一大技術難題。針對碳源缺乏的問題，目前有在濕地中添加玉米芯、小麥秸稈等固態農業廢棄物作為固體碳源，長期釋放，但是這種投加方法固體碳源分解完畢后，無法重復添加；也有在水體中添加液態碳源以解決反硝化階段碳源不足的問題，但投加時間、投加量不好控制，很容易造成二次污染，適得其反。因此探索一種高效智能的脫氮人工濕地系統是破解人工濕地技術壁壘的一大挑戰。

另外，人工濕地技術水處理過程中受氣候影響較大，在實際運行中通常與設計有偏差，往往需要在實際運行過程中根據運行經驗進行調整，以確保濕地能保持在最佳運行狀態。如運行過程中不注重運行數據的積累并及時調整濕地運行狀態，很有可能導致處理效率差，最終失敗。而目前對人工濕地運行數據的監測，主要通過濕地運維人員定期人工檢測并記錄的，但是這樣的數據缺乏連續性，數據量少，不成體系，效果不顯著。運行數據的匱乏也是制約人工濕地發展的一個關鍵性的因素。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種兩段式強化脫氮智能人工濕地系統，可以有效解決潛流濕地反硝化能力不足的問題，同時可以實時監測水質變化，根據實際需求精準投加碳源，解決過量投加帶來的二次污染問題，同時積累人工濕地運行數據，為人工濕地持續有效運轉提供數據支撐，還可為同地區同類型人工濕地的有效運行提供經驗數據庫，這對于人工濕地技術的發展意義重大。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種兩段式強化脫氮智能人工濕地系統，其包括按照水流方向依次設置的富氧集水池、強化硝化段、中間段密閉監測井、強化反硝化段和末端監測井，各建筑通過管道依次串聯連接；所述強化硝化段對水質中的污染物進行硝化作用和部分反硝化作用；所述中間段密閉監測井實時監測所述強化硝化段出水的水質變化，并根據水質碳源監測情況，按需投加碳源；強化反硝化段對水質中的污染物進行反硝化作用；所述末端監測井對所述強化反硝化段的出水水質進行監測，并與中間段的密閉監測井數據協同作用，確定濕地系統中碳源情況，并實時監測水質其它參數，建立濕地運行數據庫。

所述富氧集水池內設置用于提高進水DO氧氣含量的曝氣機。

所述強化硝化段采用上流式潛流人工濕地，進水口位于池體左側下部，出水口位于池體右側上部；從上到下依次設置水生植物層、種植土層和填料層；所述水生植物層種植耐污能力強、根系發達的水生植物；所述種植土層厚度為0.2m，所述填料層厚度為0.8m。