[發(fā)明專利]一種裝配式駁岸型好氧/缺氧/好氧人工濕地系統(tǒng)及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110058253.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113636711B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王涵霏;陸謝娟;吳華波;吳曉暉;薛強(qiáng);賀韻霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中建三局綠色產(chǎn)業(yè)投資有限公司;華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30;C02F1/28;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 武漢華之喻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42267
• 代理人: 彭翠;曹葆青

1.一種裝配式駁岸型好氧/缺氧/好氧人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，包括三級(jí)呈階梯式下降、相鄰設(shè)置且相互隔離的第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)、第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)以及第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)，其中：

所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)和第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)設(shè)置有用于在好氧條件下處理污水的功能性填料，所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)設(shè)置有用于在缺氧條件下處理污水的功能性填料；所述填料為模塊化組裝得到的多層填料；所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)、第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)和第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)通過(guò)預(yù)制構(gòu)件裝配而成；

所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水管設(shè)置在該好氧反應(yīng)區(qū)頂部，且該進(jìn)水管為穿孔射流式進(jìn)水管，所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)出水管設(shè)置在該好氧反應(yīng)區(qū)底部；所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)出水管與所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)進(jìn)水管相連通；所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)進(jìn)水管設(shè)置在該缺氧反應(yīng)區(qū)底部，該缺氧反應(yīng)區(qū)不設(shè)置出水管，其出水通過(guò)從頂部溢流進(jìn)入所述第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)；所述第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)的出水管設(shè)置在該好氧反應(yīng)區(qū)底部，該好氧反應(yīng)區(qū)不設(shè)置進(jìn)水管；

使用時(shí)，所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水通過(guò)設(shè)置在該好氧反應(yīng)區(qū)頂部的穿孔射流式進(jìn)水管射流進(jìn)入該好氧反應(yīng)區(qū)，射流過(guò)程中溶氧，以保證第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)的好氧狀態(tài)；所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)的出水通過(guò)底部的出水管出水，與所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水管相連通；所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)的進(jìn)水管設(shè)置于該缺氧反應(yīng)區(qū)的底部，所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)的出水溶解氧濃度低，第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)從底部進(jìn)水，形成所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)的缺氧狀態(tài)；所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)的出水從該缺氧反應(yīng)區(qū)頂部溢流進(jìn)入第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)；第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)出水在該溢流過(guò)程中溶氧，確保第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)的好氧狀態(tài)；

所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)設(shè)置的功能性填料包括海綿鐵，海綿鐵在微生物腐蝕以及微電解作用下釋放Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)，F(xiàn)e(Ⅱ)在鐵氧化菌作用下被氧化為Fe(Ⅲ)，同時(shí)發(fā)生水解作用生成氫氧化物和多核羥基絡(luò)合物；利用海綿鐵對(duì)含磷污染物的物理吸附、Fe(Ⅲ)與磷酸鹽產(chǎn)生難溶化合物覆蓋在海綿鐵表面的化學(xué)吸附，以及氫氧化鐵和多核羥基絡(luò)合物的吸附作用共同將污水中的磷去除。

2.如權(quán)利要求1所述的人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)制構(gòu)件包括L型預(yù)制構(gòu)件和倒T型預(yù)制構(gòu)件；該人工濕地系統(tǒng)在裝配時(shí)，包括如下步驟：

采用L型預(yù)制構(gòu)件在縱向上兩兩拼接形成第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)和第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)，采用L型預(yù)制構(gòu)件和倒T型預(yù)制構(gòu)件在縱向上兩兩拼接形成第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)；并在預(yù)制構(gòu)件下方通過(guò)土方墊層實(shí)現(xiàn)梯度搭建，使得第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)、第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)以及第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)在縱向上形成逐級(jí)落差狀。

3.如權(quán)利要求2所述的人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，該人工濕地系統(tǒng)在裝配時(shí)，還包括：將L型預(yù)制構(gòu)件或倒T型預(yù)制構(gòu)件在同一個(gè)水平高度上兩兩橫向拼接，并采用高強(qiáng)螺栓橫向連接，以在橫向上形成多組由第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)、第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)以及第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)構(gòu)成的人工濕地系統(tǒng)。

4.如權(quán)利要求2所述的人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)和第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)共用的L型預(yù)制構(gòu)件的頂部高出所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)填料頂部0.25-0.5m，以防止第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水溢出；

所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)和第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)共用的L型預(yù)制構(gòu)件頂部高出所述第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)填料頂部0.1-0.2m，以便于第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水溢出至第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)的同時(shí)，防止填料隨水流出；

所述第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)采用的倒T型預(yù)制構(gòu)件頂部高出該好氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)填料頂部0.25-0.5m，以防止第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水溢出。

5.如權(quán)利要求1所述的人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)采用的穿孔射流式進(jìn)水管、第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)出水管、第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)進(jìn)水管以及第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)出水管均采用穿孔配水管，該配水管管壁設(shè)置多排孔隙，以便于水均勻流出，且該孔隙尺寸遠(yuǎn)小于功能性填料尺寸，以避免填料堵塞該配水管。

6.如權(quán)利要求1所述的人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)、第二級(jí)缺氧反應(yīng)區(qū)以及第三級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)的填料為模塊化、多層組裝設(shè)計(jì)，以便于填料堵塞失效后隨時(shí)更換。