[发明专利]一种多流态强化复合潜流人工湿地系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，涉及一种处理受污染河流、净化市政污水人工湿地结构和工艺组合。

背景技术

人工湿地系统是由基质、水生植物和微生物组成的一类特殊的基质-植物-微生物生态系统，是人工建造和控制运行的强化净化能力的污水处理技术。以细菌为主体的微生物群落在人工湿地生态系统中起着关键性的作用。像细菌、真菌和放线菌等微生物在废水中、水生植物根系或者填料上都大量存在，人工湿地为它们的生存和繁殖提供了稳定的环境。

利用人工湿地技术净化污染河流，对构建水生生态系统有很大的作用，我国近年来在这方面也有一些成功的应用。人工湿地对污水的净化具有①脱氮除磷效果比较好；②投资低，经济效益好，运行控制相对简单；③对水质、水量有一定的抗冲击负荷能力；④生态环境效益显著等优点，同时由于种植有植物，其景观效果也较好。人工湿地在河道治理中遵循景观生态学的原理，使河道治理植物化和生命化，其突出优点是河流生态系统得到恢复，水体的自净能力增强，而且流域内的生物多样性也相应的增多。这些都和建设生态城市的目标相吻合，再加上近年来城市内河水资源紧张，而人工湿地可以实现河水的资源化回用，因此对处理城市河道污水有广阔的发展空间。

然而，国内外通过多年来对人工湿地处理污水的研究试验以及实践，发现其在运行中也存在一系列的问题，如占地面积大、容易出现恶臭吸引蚊蝇、易受气温影响、易堵塞等问题，这些问题还有待于进一步解决，尤其是人工湿地的堵塞问题，堵塞往往是由于进水TSS过高以及植物腐烂造成不可降解的悬浮物在基质中积累，从而降低了湿地的水力传导性，最终导致堵塞。因此把水解酸化池系统加入人工湿地的前部，作为强化预处理对悬浮性颗粒物具有较好的去除效果，可以有效的解决湿地长时间运行的堵塞问题。

水解酸化的应用较早，但大多是以简单的水解酸化池的形式，人们对这一简单经济的预处理技术并未给予足够的重视。随着污水处理难度的加大、处理要求的提高及国家对节能减排的号召，水解酸化技术的优势逐渐显现出来。但是水解酸化池作为单独工艺处理污水，除了对悬浮性颗粒物质和BOD有较好的去除效果，其对COD、氮、磷等降解效果有限，而且水利停留时间较长。为优化其处理效果，水解酸化池一般作为其他工艺的强化预处理来应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前潜流湿地对污水处理效率的不足，而提供一种简单实用、占地面积小、低消耗、高效率的水处理设备以及工艺，以提高复合潜流型人工湿地对污水的处理效果；亦可以改变水生植物单一种植的方式，在净化污水的同时达到景观性作用；并且达到双重功效，即不仅能处理市政废水，对污染物进行外缘阻断，还能够净化受污染河水，对其内缘污染物净化，达到对城市河流污染内外兼顾的目的。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

本发明的一种多流态强化复合潜流人工湿地系统，它包括配水箱、水解酸化池、下行潜流湿地、上行潜流湿地、水平潜流湿地、进水管、水解酸化池布水管、下行潜流湿地湿地布水管、上行潜流湿地布水管、水平潜流湿地布水管、出水管、流量计、垂直流湿地填料层、水平流湿地系统填料层、一号阀门和二号阀门；

其中，配水箱底部与一号阀门一端连通，一号阀门的另一端与流量计连通，流量计的另一端与二号阀门连通，二号阀门的另一端与水解酸化池的左侧上端连通，所述的水箱上端设置有进水管，水解酸化池内的水通过上行潜流湿地布水管流入下行潜流湿地内，所述的上行潜流湿地布水管设置于垂直流湿地填料层上端左侧的入水口处，所述的垂直流湿地填料层设置于下行潜流湿地内，下行潜流湿地内的水通过下行潜流湿地底部右侧的下行潜流湿地布水管流入上行潜流湿地内，上行潜流湿地内设置有垂直流湿地填料层，上行潜流湿地内的水通过垂直流湿地填料层经设置在水平流湿地系统填料层上的水平潜流湿地布水管流入水平潜流湿地内，所述的水平流湿地系统填料层设置在水平潜流湿地内，所述的水平潜流湿地布水管设置在水平流湿地系统填料层上端左侧的入水口处，水平潜流湿地底部右侧设置有出水管。

本发明相对于现有技术相比较，其优点在于：

(1)本发明采取了多种形式的潜流人工湿地工艺组合，结合了不同湿地类型的优点。可在有限空间内，高效的延长污水在反应器的延程距长度，更加充分利用多孔介质-微生物-植物的相互作用来净化污水。结合水解酸化池、下行流湿地、上行流湿地、水平潜流湿地的工艺设计，使污染物连续处于厌氧-好氧交替存在的环境，有利于硝化、反硝化作用的进行，促进了总氮的去除。