[發明專利]一種交替運行潛表流復合人工濕地及其應用方法

有效

• 申請號: 202010397768.2
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111362418B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 李海松;李獻忠;胡利強;李建偉;朱建平;靳鵬斐
• 申請（專利權）人: 知和環保科技有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種人工濕地系統，通過兩級濕地串聯，上游曝氣，下游不曝氣的方式，形成A/O脫氮運行工藝，實現TN的去除，同時提高污染物去除能力。第二級濕地為上層表流，下層潛流的復合濕地，增加了濕地系統植物的多樣性，提高污染物去除能力和景觀美化效果。通過改變進水方向，實現濕地內部水流的流動方向的調整，緩解濕地填料堵塞問題，并且設置了高低不同的布水集水管路，當冬季氣溫低時，采用高度較低的管路布水，能夠避免管路結冰，保證濕地的冬季運行。濕地底部設置集泥區、集泥管，集泥管上設置抽泥管，將軟管通過抽泥管深入到集泥管中，可以無死角的清除濕地底部的集泥，大大提高濕地的使用壽命。

技術領域

本發明屬于污水處理領域，具體涉及一種人工濕地系統。

背景技術

隨著我國對水生態環境保護工作的不斷深入，污水處理廠的尾水深度處理和農村污水的集中治理開展的也越來越多，在眾多技術當中，人工濕地由于其獨特的模擬自然生態原理、運行費用更低，環境更友好特點而廣泛興起。但其缺點也非常明顯，比如處理負荷低，或者適合處理水量大但污染物濃度低的污水廠尾水，或者用于污染物濃度高但是水量小的農村污水；采用填料的潛流濕地容易堵塞；冬天氣溫降低導致處理效率進一步降低，尤其在北方地區，面臨水體結冰，植物枯萎，微生物活性降低等問題；濕地植物如果不從濕地中移除，則枯萎的植物又會將吸收的污染物釋放到水體中等等。其中處理負荷低、易堵塞和越冬難是濕地面臨的主要難點，也是現在濕地工程中普遍存在的問題。

現有技術中已有將潛流單元和表流單元串聯而組成的潛表流結合濕地，例如專利文獻CN107383820A和CN201128703Y所報道的技術方案，但其中各個單元功能單一，而且水體流向恒定不變，無法實現利用進水對潛流濕地進行反沖洗，所以也容易堵塞。另有通過改變液位實現單元的潛流與表流相互切換的技術方案，例如專利文獻CN104326563A，但這樣也導致了在同一時刻只能有一種模式在運行，或潛流或表流，無法同時運行。

本發明旨在通過優化池體結構、管道配制和運行方式來緩解甚至解決以上問題，提高人工濕地的處理能力和生命周期。

發明內容

針對人工濕地普遍存在的處理負荷低、易堵塞、越冬難的問題，本發明提供了一種交替運行防堵塞淺表流復合曝氣人工濕地及其應用方法。

本發明技術方案如下：

在功能單元組合方面，人工濕地由前后兩級濕地串聯組成，前端一級為潛流濕地，后端一級為上層表流，下層潛流的復合式濕地。

在布水集水布置方面，前段潛流濕地的上半部分均勻鋪設兩層高度不同的穿孔管管，底部均勻鋪設穿孔管；后端潛流濕地底部鋪設穿孔管，上層表流濕地末尾設置穿孔管；其中前后兩級潛流濕地底部的管路是相連通的。

在曝氣方面，兩級濕地底部均設置有曝氣管路，但運行時采用一組曝氣，另一組不曝氣的方式，目的是使兩級濕地形成好氧區和缺氧區，類似于污水處理廠的A/O工藝，實現去除TN 的目的。同時能夠清洗填料表面的生物膜，緩解濕地的堵塞問題。

在運行方面，正向流為污水從第一級潛流濕地較高的穿孔管均勻布水，污水向下流動，通過底部的穿孔管收集后流向第二級潛流濕地的底部穿孔管，再向上流入表流濕地，通過表流濕地末尾的穿孔管收集后流出；經過一段時間的運行，將水路切換逆向流運行，污水由表流濕地的末端進水，向下流入下部的潛流濕地，通過底部的穿孔管流入第一級潛流濕地的底部穿孔管，再向上流，通過上部較高的穿孔管收集后流出；通過這種雙向交替運行，緩解濕地的堵塞情況；而在氣候溫度較低時，為避免潛流濕地上層結冰無法運行的情況，采用逆向流，污水通過第一級上部高度較低的穿孔管收集后流出，保障潛流濕地正常運行。