[發明專利]生物電強化型潛流濕地系統及污染物處理方法

在審

• 申請號: 202110293566.8
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113024039A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 管凜;夏文林;王阿華;王威;戴德勝;孫鵬;黃偉;荊肇乾;陶正凱;陶夢妮
• 申請（專利權）人: 南京市市政設計研究院有限責任公司;北控水務（中國）投資有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 南京北辰聯和知識產權代理有限公司 32350
• 代理人: 衛麟

1.一種生物電強化型潛流濕地系統，其特征在于，包括：

生物電水解區（2），其內部填充有農業廢棄物，并設置有正極水解電極和負極水解電極，生物電水解區（2）用于接收污水，并通過正極水解電極和負極水解電極所提供的微電流促進農業廢棄物中的生物質進行水解釋碳；

生物電濕地（7），其連接生物電水解區（2），所述生物電濕地（7）由下至上地布置有：

底部布水管（6），其連接在生物電水解區（2）和生物電濕地（7）之間，用于將生物電水解區（2）中生物質水解釋碳補充碳源后的廢水引入生物電濕地（7）；

粗粒徑基質，其鋪設在底部布水管（6）的上方，；

細粒徑基質，其鋪設在粗粒徑基質的上方，細粒徑基質中種植有植物（8）；

其中，細粒徑基質的上下兩側分別布置有陰極板和陽極板，所述陰極板和陽極板分別與生物電水解區（2）的正極水解電極和負極水解電極電連接，為生物電水解區（2）提供電能。

2.如權利要求1所述的生物電強化型潛流濕地系統，其特征在于，所述生物電濕地（7）的外部還通過溢流堰連接有除磷強化區（12），所述除磷強化區（12）的內部填充有吸附除磷填料，用于吸附通過溢流堰進入除磷強化區（12）的水體中的磷。

3.如權利要求1所述的生物電強化型潛流濕地系統，其特征在于，所述陽極板為陽極石墨氈（10），其水平鋪設在細粒徑基質與粗粒徑基質的交界位置，通過第一導線連接生物電水解區（2）中的負極水解電極；

所述陰極板為陰極石墨氈（9），其水平鋪設在細粒徑基質的氣水交界面位置，通過第二導線連接生物電水解區（2）中的正極水解電極。

4.如權利要求3所述的生物電強化型潛流濕地系統，其特征在于，所述正極水解電極為垂直設置在生物電水解區（2）污水中的正極石墨棒（4）；

所述負極水解電極為垂直設置在生物電水解區（2）污水中并包圍在正極石墨棒（4）外周的負極石墨氈（3）；

負極石墨氈（3）與正極石墨棒（4）之間形成生物質水解區（5），生物質水解區（5）的內部填充有農業廢棄物。

5.如權利要求1-4所述的生物電強化型潛流濕地系統，其特征在于，所述生物電水解區（2）的上部連接有污水進水管（1），用于接收污水；

所述生物電水解區（2）的下部與生物電濕地（7）的底部布水管（6）連接，所述底部布水管（6）包括：

布水主管（15），其一端設置有布水進口（14），其另一端水平鋪設在生物電濕地（7）的底部，設置在粗粒徑基質的下方，所述布水進口（14）與生物電水解區（2）的底部連通以接收生物電水解區（2）中水解釋碳后所得廢水；

布水支管（16），其沿布水主管（15）的兩側均勻地水平排列在粗粒徑基質的底部，每一個布水支管（16）的上側均分別開設有若干布水孔（17）；

生物電水解區（2）中水解釋碳后所得廢水通過布水進口（14）進入布水主管（15）后分流至各布水支管（16），再通過各布水支管（16）上方的布水孔（17）由下至上浸潤生物電濕地（7）。

6.如權利要求1-2所述的生物電強化型潛流濕地系統，其特征在于，所述粗粒徑基質為礫石，其粒徑為10-20 mm；

所述細粒徑基質為沙礫，其粒徑為0.5-1.5 mm；

生物電濕地（7）中，礫石和沙礫的厚度之比為4:3；

生物電濕地（7）中，陽極板與陰極板之間的垂直距離在0.15m至0.3 m之間。

7.如權利要求1-6所述的生物電強化型潛流濕地系統，其特征在于，所述除磷強化區（12）與生物電水解區（2）分別設置在生物電濕地（7）的兩側；

除磷強化區（12）中所填充的吸附除磷填料為高鈣粉煤灰陶粒，所述高鈣粉煤灰陶粒的填充高度達到0.6 m，低于溢流堰的排水高度以及陰極板的設置高度；

所述除磷強化區（12）的底部還連接有出水管（13），用于向外排出經高鈣粉煤灰陶粒吸附處理后的尾水。