[實用新型]一種同步產(chǎn)電脫氮的水平潛流人工濕地

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821434465.8
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN208776417U
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 張磊;魏春飛;趙勇嬌;戴桓;王允妹;單連斌
• 申請（專利權）人: 沈陽環(huán)境科學研究院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F101/16
• 代理公司: 六安市新圖匠心專利代理事務所(普通合伙) 34139
• 代理人: 陳斌

本實用新型公開了一種同步產(chǎn)電脫氮的水平潛流人工濕地，包括碎石層，所述碎石層的上方自下而上依次設有活性炭層、礫石層、土壤層和濕地植物，所述碎石層、活性炭層、礫石層、土壤層和濕地植物的內(nèi)部嵌裝有污水處理部件，所述污水處理部件包括隔板框架，所述隔板框架的兩側(cè)均設有隔板，所述隔板的外壁開設有均勻設置的通孔，所述隔板框架的內(nèi)壁設有陽離子交換膜，所述陽離子交換膜位于兩塊隔板之間，所述隔板框架的一側(cè)設有陽極區(qū)，所述隔板遠離陽極區(qū)的一側(cè)設有陰極區(qū)，且陽極區(qū)和陰極區(qū)交替布置。本實用新型結(jié)構(gòu)新穎，設計巧妙，污水處理效率高，在處理污水的同時能產(chǎn)生電能，節(jié)能環(huán)保，實用性強，適合推廣。

技術領域

本實用新型涉及污水治理技術領域，尤其涉及一種同步產(chǎn)電脫氮的水平潛流人工濕地。

背景技術

人工濕地是人為建立的通過模擬自然濕地系統(tǒng)處理污水的人工生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由基質(zhì)、水生植物、微生物構(gòu)成，污水經(jīng)基質(zhì)過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)污染物的去除分解。人工濕地具有投資低、運行省、易于管理、景觀相容性好等優(yōu)點，目前已被廣泛應用于生活污水處理、湖泊河流治理、廢水深度處理等領域。

微生物燃料電池（MFC）在產(chǎn)電微生物的催化作用下，可以將儲存在有機物化學鍵中的化學能轉(zhuǎn)化為電能，是一種可以在處理污水的同時產(chǎn)生電能的技術。

目前微生物燃料電池與人工濕地的耦合系統(tǒng)，均以空氣作為陰極的電子受體，水中的空氣來源多為大氣復氧和植物傳輸。同時該系統(tǒng)僅通過植物傳輸和大氣復氧，難以滿足硝化反應對溶解氧的需求。同時，該耦合系統(tǒng)為垂直流人工濕地，對目前應用較多的水平流人工濕地無法產(chǎn)生同步脫氮產(chǎn)電效果。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決微生物燃料電池與人工濕地的耦合系統(tǒng)難以滿足硝化反應對溶解氧的需求的缺點，而提出的一種同步產(chǎn)電脫氮的水平潛流人工濕地。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：

一種同步產(chǎn)電脫氮的水平潛流人工濕地，包括碎石層，所述碎石層的上方自下而上依次設有活性炭層、礫石層、土壤層和濕地植物，所述碎石層、活性炭層、礫石層、土壤層和濕地植物的內(nèi)部嵌裝有污水處理部件，所述污水處理部件包括隔板框架，所述隔板框架的兩側(cè)均設有隔板，所述隔板的外壁開設有均勻設置的通孔，所述隔板框架的內(nèi)壁設有陽離子交換膜，所述陽離子交換膜位于兩塊隔板之間，所述隔板框架的一側(cè)設有陽極區(qū)，所述隔板遠離陽極區(qū)的一側(cè)設有陰極區(qū)，且陽極區(qū)和陰極區(qū)交替布置，中間由隔板框架隔開，所述碎石層的底部設有水平設置的布水管，所述布水管的一側(cè)連接有進水管，位于陰極區(qū)的活性炭層底部鋪設有曝氣管，所述曝氣管的一端連接有曝氣機。

優(yōu)選的，所述曝氣管的外壁開設有均勻設置的曝氣孔，該曝氣孔開口朝下，所述曝氣管的外壁設有紗網(wǎng)，該紗網(wǎng)均勻纏繞在曝氣管的外壁。

優(yōu)選的，所述碎石層、活性炭層、礫石層、土壤層位于陽極區(qū)的內(nèi)部摻混有鋸末和秸稈，所述碎石層、活性炭層、礫石層、土壤層位于陰極區(qū)的內(nèi)部摻混有沸石、陶粒、生物炭。

優(yōu)選的，所述活性炭層的頂部設有連接電路，所述連接電路延伸至土壤層的外部并連接有負載。

優(yōu)選的，所述碎石層、活性炭層、礫石層、土壤層和濕地植物的一側(cè)設有集水區(qū)。

優(yōu)選的，所述曝氣機的型號為QSB-0.75，所述曝氣機的一側(cè)連接有外接電源。

本實用新型的有益效果是：

1、通過曝氣機在水平潛流人工濕地中曝氣，將污水中的氨氮通過硝化反應充分地氧化為硝態(tài)氮，作為電子受體，通過陽極區(qū)的產(chǎn)電微生物分解有機物，產(chǎn)生電能的同時，對硝態(tài)氮進行還原，達到去除總氮的目的，提高污水處理效率。

2、通過陰極區(qū)鋪設曝氣管，充入污水中的氧氣既能用作電子受體，也能用于氧化氨氮，提高氧氣的利用率，提高污水處理的效果，工作質(zhì)量較高。