[發明專利]一種潛流人工濕地及其應用

在審

• 申請號: 201910834342.6
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110451651A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 何圣兵;顧序舜;吳菲;陳旦玥;馬玉慧;王亞楠;覃思
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 11589 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 楊金賢<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及水體治理技術領域，具體涉及一種潛流人工濕地及其應用。本發明提供了一種潛流人工濕地，包括依次設置的配水區、凈化區和集水區，所述配水區中設置有脫氮基質，所述脫氮基質包括植物殘體和鐵刨花。本發明將植物殘體和鐵刨花的混合體作為脫氮基質，能夠有效減少反硝化過程中亞硝態氮的積累，從而減少了氧化亞氮的排放；此外，植物殘體作為生物質碳源，其中有機碳主要來源于大氣中的二氧化碳，在降解過程中不會額外造成大氣中二氧化碳濃度的增加，能夠降低反硝化過程中溫室氣體的排放；另外本發明提供的潛流人工濕地結構簡單，適宜大規模推廣應用。

技術領域

本發明涉及水體治理技術領域，具體涉及一種潛流人工濕地及其應用。

背景技術

近年來，人工濕地廣泛應用于水體水質的凈化與恢復、面源污染的控制、初期降雨的處理以及城市污水處理廠尾水的深度處理。但是，將人工濕地應用于低碳高氮類污染水的處理會因碳源不足而存在較大的難度，如果添加異養碳源，不僅會提高處理成本，還有可能造成二次污染。同時，人工濕地中常種植有水生植物，如蘆葦、黃菖蒲、香蒲、美人蕉等，若疏于管理使得這些植物在濕地內部凋落腐解，會造成出水水質的惡化，若在枯萎期對植物進行收割，收割下來的植物殘體也是一種固體廢棄物需要另行處理。此外，有研究表明，人工濕地是重要的溫室氣體尤其是甲烷(CH₄)和氧化亞氮(N₂O)的排放源，其溫室氣體排放量大約是自然濕地的2～10倍。因此，如何提高低碳高氮類污染水的脫氮效率、解決碳源不足、合理處置收割的植物殘體以及控制濕地溫室氣體排放仍面臨著巨大的技術障礙。

發明內容

本發明的目的在于提供一種潛流人工濕地及其應用，采用本發明提供的潛流人工濕地能夠提高低碳氮比水體脫氮效果，并降低溫室氣體的排放，結構簡單，適宜大規模推廣應用。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種潛流人工濕地，包括依次設置的配水區、凈化區和集水區，所述配水區中設置有脫氮基質，所述脫氮基質包括植物殘體和鐵刨花。

優選地，所述植物殘體的平均尺寸為(4～25)mm×(4～25)mm，所述鐵刨花的寬度為10～40mm，長度為100～150mm。

優選地，所述植物殘體和鐵刨花的質量比為(0.8～1.5)：(1.0～2.5)。

優選地，還包括進水管和出水管，所述進水管與所述配水區的進水口相連通，所述出水管與所述集水區的出水口相連通。

優選地，還包括第一穿孔花墻和第二穿孔花墻，所述第一穿孔花墻設置于所述配水區和凈化區之間，所述第二穿孔花墻設置于所述凈化區和集水區之間。

優選地，所述凈化區中分布有礫石。

優選地，所述礫石的粒徑為4～6cm。

優選地，所述凈化區還包括水生植物，所述水生植物種植于所述礫石的上方。

優選地，所述水生植物的枯萎莖葉以及收割的水生植物莖葉經處理后作為植物殘體置于配水區中。

本發明還提供了上述技術方案所述的潛流人工濕地在處理低碳氮比水體中的應用。