[发明专利]一种强化脱氮功能分区型垂直流人工湿地系统

权利要求书

1.一种强化脱氮功能分区型垂直流人工湿地系统，其特征在于：在所述湿地系统里包括上下两层，上层为强化硝化区，下层为强化反硝化区；所述上层包括布水管（1）、湿地细填料区（2）、强化复氧和固体碳源补充管（3）、氨氮吸附-再生区（4）、湿地植物（5）；下层包括砾石过渡层（6）、固体碳源填充区（7）、湿地填料区（8）、集水区（9）、集水管（10）、虹吸排水管（11）；所述集水管（10）位于集水区（9）中，一起位于湿地系统的最底层，其上依次是湿地填料区（8）、固体碳源填充区（7）、砾石过渡层（6）、氨氮吸附-再生区（4）和湿地细填料区（2），布水管（1）横向排列于所述湿地细填料区（2）中；湿地植物（5）种植于湿地的表层；所述强化复氧和固体碳源补充管（3）竖向均匀分布于湿地系统中，其管口上端凸出于湿地表层，管口下端深入至所述固体碳源填充区（7）的上表面；所述强化复氧和固体碳源补充管（3）的管下部有通气孔（12），虹吸排水管（11）位于湿地系统的一侧，与集水管（10）连通。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述湿地细填料区（2）分为两层，底层填充粒径为5mm的砾石5cm，上层填充的基质为土壤或细沙，填充厚度为5cm，其上种有湿地植物（5）。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述强化复氧和固体碳源补充管（3）采用直径为5～15cm的PVC管；强化复氧和固体碳源补充管（3）从上往下依次穿过湿地细填料区（2）、氨氮吸附-再生区（4）和砾石过渡层（6），其管口上端在湿地细填料区（2）上表面以上10～20cm，管口下端深入至固体碳源填充区（7）的上表面；强化复氧和固体碳源补充管（3）位于氨氮吸附-再生区（4）的部分中，其下部不超过30cm的部分交错开有直径为2～3mm向上倾斜45度的圆形通气孔（12），相邻两排小孔圆心间的间距为8～20mm，同排相邻小孔圆心间的间距为8～15mm；强化复氧和固体碳源补充管（3）均匀分布于人工湿地，彼此间及其与湿地四周的间距不小于30cm。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述氨氮吸附-再生区（4）所采用的基质为沸石和石灰石，填充厚度为15～40cm；沸石和石灰石的粒径分别为5～20mm和3～5mm；沸石和石灰石按质量比为2～10：1的比例混合均匀后填充。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述砾石过渡层（6）所采用的基质为砾石，粒径为10～15mm，填充厚度为3～8cm。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述固体碳源填充区（7）位于强化复氧和固体碳源补充管（3）的下方，长和宽与湿地等同，厚度为10～30cm，采用的基质为砾石，粒径为2～4cm，固体碳源被投加至砾石空隙。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述固体碳源填充区（7）填充的固体碳源为人工或微生物合成的可完全生物降解的聚合物，为聚碳酸酯、聚己内酯、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、PHB-PHV共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基丁酸戊酸酯/聚乳酸共混物的一种或任意组合，粒径为3～5mm。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述湿地填料区（8）所采用的基质为砾石，粒径为5～10mm，填充厚度为10～30cm。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述虹吸排水管（11）的顶端与氨氮吸附-再生区（4）高度的10～30cm处平齐，虹吸排水管（11）的排水口与氨氮吸附-再生区（4）的下表面平齐，以根据氨氮负荷调整饱和浸润面的变化高度。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述湿地以间歇式进水，虹吸出水的方式运行。