[發明專利]一種垂向轉折流人工濕地

在審

• 申請號: 202111167166.9
• 申請日: 2021-10-03
• 公開（公告）號: CN113772825A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 劉樹元;徐丫力
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種垂直流人工濕地裝置，具體涉及一種用于生活污水深度處理的人工濕地裝置，具有強化硝化與反硝化作用，增強凈化效果等功能，能夠完善人工濕地系統，降低安裝與維護成本的垂向轉折流人工濕地。所述的垂向轉折流包括內筒、外筒和基質斗。所述的內筒為上端敞口的中空圓柱體；所述的外筒為上端敞口的中空圓柱體，并與內筒的垂直中心線重合；所述的基質斗為上端敞口的中空類長方體結構。本裝置通過中心內筒淹水飽和區增強硝態氮的反硝化作用；通過多層內外筒間隔板和基質斗，一是形成滴濾好氧區，增強氨態氮的硝化作用；二是使水體多次折流，增加了水力停留時間；三是提高空間利用率，降低土地成本。

技術領域

本發明屬于人工濕地領域，提供一種用于生活污水深度處理的人工濕地裝置，具有強化硝化與反硝化作用，增強凈化效果等功能，能夠完善人工濕地系統，提高空間利用率，便于安裝與維護的垂向轉折流人工濕地。

背景技術

垂直流濕地由于氧氣可通過大氣擴散和植物傳輸進入濕地系統，其內部充氧更為充分，有利于好氧微生物的生長和消化反應的進行，氮、磷去除效果較好。垂直流濕地分為下向流和上向流兩種，下向流垂直流濕地以其操作相對簡單更為常用，污水從濕地表面流入，從上到下流經濕地基質層，由底部流出，上向流水流方向與之相反。

但是，目前人工濕地存在以下弊端。

（1）在垂直流濕地中，多采用單一“自上而下”流向或“自下而上”流向，但因此單一流向使濕地系統中氧化還原電位較為單一，難以有效實現好氧—厭氧聯合凈化；而若采用垂直流和水平流兩者結合的串聯濕地，即先好氧后厭氧，則缺少氨化過程，不符合有機物代謝過程及自然界氮循環程序，同時由于兩段濕地之間存在較大的水位差，使基建成本增加，限制了人工濕地的廣泛應用。

（2）土地面積需求大。一般認為人工濕地占地面積大約是傳統污水處理工藝的2~3倍左右，尤其是水平流型人工濕地由于其水力負荷小，長時間運行后填料和植物的納污能力有限，使得土地有效利用率較低，投資成本高。且在用地緊張的地區，不利于人工濕地的推廣和發展。

（3）基質填料易堵塞，裝置不易替換。即傳統人工濕地多采用顆粒狀填料基質，其存在孔隙，更小的顆粒易堵塞在填料孔隙中，令水分難以通過，且微生物及植物腐殖質在填料表面形成的污泥也加速堵塞。在堵塞形成后，填料基質層在地面下不易清洗取出，傳統的人工濕地需更換整體填料，工作量大且成本高。

（4）生態服務單一。國內外學者對生態系統服務的規劃原則，濕地生態系統服務的內涵可分為：提供產品、防洪減災、調節作用、保護生物多樣性、社會文化載體。但實際應用當中人工濕地的生態服務功能表現較為單一，即濕地植物種類較少、景觀價值較低、濕地結構單一等。

針對上述弊端，本發明的目的在于提供一種垂向轉折流人工濕地裝置，其去污效率高，維護管理簡單，景觀效果好，適合于不同污染生活污水的處理。

發明內容

本發明是針對現有人工濕地生態處理技術存在的上述問題，設計一種用于生活污水深度處理的人工濕地裝置，尤其涉及一種強化硝化與反硝化作用，增強凈化效果，便于安裝與維護的垂向轉折流人工濕地。

本發明的目的可通過下列技術方案實現。

一種垂向轉折流人工濕地包括內筒、外筒和基質斗。所述的內筒為上端敞口的中空圓柱體，包括內筒底板、內筒壁、進水管、進水孔；所述的外筒為上端敞口的中空圓柱體，并與內筒的垂直中心線重合，其直徑為內筒直徑的1.5倍~2倍，包括外筒底板、外筒壁、筒間隔板、出水管、出水孔；所述的基質斗為上端敞口的中空類長方體結構，包括斗前板、斗后板、斗底板、斗左板、斗右板。

所述的內筒底板為圓形薄板；所述的內筒壁為矩形薄板，其高度為自身寬度的0.8~1倍，內筒壁圍成上下敞口的中空圓柱，其底部邊沿與內筒底板上表面邊沿緊密連接，圍擋組成內筒；所述的進水管為圓形短管，水平放置，其右端與進水孔緊密連接；所述的進水孔位于內筒壁的下部，其直徑與進水管的內徑相等，與筒底板的凈距為進水孔直徑的1~0.5倍。