[發明專利]一種高效潛流人工濕地脫氮系統

在審

• 申請號: 202310338020.9
• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116282560A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 謝舒婷;蘇苑君;王躍昌;張銳
• 申請（專利權）人: 遠浪潮生態建設（湖北）有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/30
• 代理公司: 北京大楚知識產權代理有限公司 42257
• 代理人: 付倩

本發明涉及一種高效潛流人工濕地脫氮系統，包括：從上至下依次布置的布水管、上層填料層、緩釋碳源、防水層和下層填料層，緩釋碳源和防水層上均沿厚度方向分布若干孔洞。本發明的有益效果為：緩釋碳源和防水層共同組成分隔層，可以對進水進行分配，利用其重新布水的功能，將其上流速較快區域分為好氧區，其下流速較慢的區域分為缺氧區和厭氧區，提高了潛流人工濕地抗堵塞性能和污染物去除效率，緩釋碳源可以提高潛流人工濕地總氮去除率。

技術領域

本發明涉及潛流人工濕地技術領域，具體為一種高效潛流人工濕地脫氮系統。

背景技術

人工濕地可對污水廠處理出水進行深度凈化，增加工程凈化水的自然生態屬性，有效減緩了對受納水體的沖擊，同時，增加了生態補水，緩解了水環境萎縮問題，潛流人工濕地占地面積小且具有優良的污染物去除效果而被廣泛的用于污水處理廠尾水處理。

根據《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的規定，污水處理廠尾水作為回用、引入稀釋能力較小的河湖、作為城鎮景觀用水和一般回用水時，要達到一級A標準，其中，氨氮標準為小于等于5mg/L。根據地表水環境質量標準(GB?3838-2002)，V類水氨氮標準為小于等于2.0mg/L，超過V類標準，容易造成水質惡化、斷面不達標等問題，需要對氨氮進行控制，潛流人工濕地作為污水處理廠與受納水體的中間處理過程，承擔著削減氨氮到地表水V類標準的重任。

污水處理廠尾水一般C/N較低，限制了潛流人工濕地對氨氮的去除。在不擴大潛流人工濕地面積及增加工程量的情況下，目前有3種主流的做法：

1)增加硫鐵礦/硫單質，采用硫自養反硝化工藝，提升潛流人工濕地對硝態氮的去除率；

2)在潛流人工濕地中加入鐵屑和活性炭顆粒，自發形成大量微觀原電池，產生顯著的微電場，利用陽極產生的電子，將硝態氮、亞硝態氮通過化學過程直接還原為氮氣；

3)增加緩釋碳源，為反硝化過程提供碳源，從而促進反硝化的進行。

上述3種做法在小試和中試中比較常見，但都鮮見用于大規模潛流人工濕地，究其原因，存在各種各樣的實際問題，限制了其在現實工程中的大規模使用，除成本問題外，采用硫鐵礦或硫單質進行自養反硝化，會使水體pH下降，影響其他微生物菌群的生存，同時會產生大量的硫酸鹽，排入水體后產生二次污染；鐵碳微電解會產生大量的鐵銹，影響出水水質，同時有堵塞潛流人工濕地的風險；而生物碳源是一種生物友好型材料，除了產生一定量的COD，基本不會有其他污染風險，而在潛流人工濕地要控制COD的總量，就決定了潛流人工濕地沒法像污水處理廠一樣，可以使用效價比高的液體速效碳源，緩釋碳源是一個很好的選擇。

工程中顧慮的比較多的問題，一個是緩釋碳源的成本，另外一個是緩釋碳源放在潛流人工濕地，當消耗殆盡后會對潛流人工濕地的結構造成不穩定影響。

發明內容

本發明目的是提供一種高效潛流人工濕地脫氮系統，解決現有技術中存在的上述問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種高效潛流人工濕地脫氮系統，包括：從上至下依次布置的布水管、上層填料層、緩釋碳源、防水層和下層填料層，緩釋碳源和防水層上均沿厚度方向分布若干孔洞。

本發明的有益效果是：

水流從布水管流出，并先進入上層填料層，隨后進入緩釋碳源內，由緩釋碳源均勻分配，并富集碳源后由防水層對水流進一步均勻分配，然后再進入下層填料層，其中，緩釋碳源和防水層共同組成分隔層，可以對進水進行分配，并利用其重新布水的功能，將其上流速較快區域分為好氧區，其下流速較慢的區域分為缺氧區和厭氧區，整個系統整體水力效率得到提升，同時也為潛流人工濕地良好的抗堵塞性能和高效的去污效果奠定了基礎；