[发明专利]一种可转换运行模式的深床人工湿地反应器

说明书

本发明公开一种可转换运行模式的深床人工湿地反应器，由池体、进出水管、连接管、导流板、砾石填料、填料网柱、水生植物等组成。池体被分隔为至少二格单元，相邻两池由连接管将各池独立的进出水系统相连。各池中填充砾石基质，并在池体上部设置可拆卸更换的填料网柱，网柱中根据设计进出水水质，投加脱氮、除磷或碳源缓释填料。本反应器采用串联单元连续流加间歇排空复氧的运行工况，即周期连续进出水‑周期排空闲置，处理雨季合流制排放口溢流的地表初期雨水径流，用单元间歇运行工况，即进水‑反应‑排水‑闲置，处理合流制排放口的旱季污水。本反应器具有运行方式灵活、处理效能高、耐冲击负荷能力强、管理运行简便、占地面积小、投资低、景观效果好等优点。

技术领域

本发明属于污水处理、环境保护技术领域，具体涉及一种可转换运行模式的深床人工湿地反应器。

背景技术

在城市河流的生态修复中，如何对合流制排放口经分流井分离出的雨季雨水初期径流污水进行低成本高效处理成为难点。特别是在山地城市中，一方面许多合流制排放口附近用地条件受限，传统人工湿地处理技术占地面积大，应用受限；另一方面，旱季流量由于排放口低标高排放，无法接入沿岸高标高处的污水截流干管的问题突出。采用低成本人工湿地处理技术就近处理此种合流制排放口污水是一种比较经济可行处理途径。近年来，用于污水处理的人工湿地技术发展迅速，例如中国专利先后公开的CN103408197A“一种微污染水处理人工湿地强化脱氮除磷预处理方法及装置”，CN103739081A “一种用于低污染水强化脱氮的潜流湿地装置”、CN103910472A“一种复合型人工湿地处理系统”等。上述人工湿地反应器为了达到较高的处理效能，其工艺流程较长，结构较复杂，占地面积大，且造价及运行管理费用高；后一种反应器虽为垂直流/潜流复合人工湿地，但深度仍较浅，占地大、效能低，对水质变化适应性差；且以上几种人工湿地反应器均是针对一般城镇污水，与针对合流制排放口污水尤其是初期地表雨水径流的本人工湿地反应器有较大区别。本反应器深度可达1.5~3米，在不同水质水量条件下可通过切换运行模式灵活改变运行方式来应对水质水量变化，具有处理效能高，占地面积小，抗冲击能力强等特点，国内外尚未见相关报道。

发明内容

针对现有合流制排放口污水尤其是初期地表雨水径流处理工艺存在的不足，本发明的目的是提供一种可转换运行模式的深床人工湿地反应器，将不同运行模式的反应器有机结合，增强反应器处理效能和对水量水质变化的适应能力；并在反应器上部设置填充强化脱氮除磷填料的可拆卸网柱；以达到简化处理工艺、减少投资、增强反应器处理效能、降低处理成本和减少占地的目的。

本发明目的实现的技术方案如下：

一种可转换运行模式的深床人工湿地反应器结构如下：该反应器由池体、进出水管、电磁阀、连接管、导流板、砾石填料、填料网柱、植物等组成。生物处理池体内竖向设置隔墙，将池体分隔为至少二单元格，分别作为一个生物反应单元，每单元内平行于池底设置有可拆卸的轻质导流板，各单元除设有独立的进出水系统外，相邻两单元设有连接管；各单元中设置砾石填料，并在池体上部设置可拆卸更换的特殊填料网柱，网柱中根据设计进出水需要投加脱氮除磷填料；各池均种植四季常绿水生植物；生物反应池各单元均有独立的进、出水管，进、出水管上均设有电磁阀，通过控制电磁阀启闭，可使生物单元实现不同运行方式的结合交替及反应器单元进出水位置的改变。

本反应器设计采用串联单元连续流加间歇排空复氧的运行工况（周期连续进出水-周期排空闲置）处理雨季合流制排放口溢流的地表初期雨水径流。即在雨季，反应器处理雨季合流制排放口分流井截流的地表初期雨水径流时，人工湿地反应器各单元采用串联连续流运行模式，同时，进行周期间歇性排空闲置复氧，此外，周期性改变反应器进出水方向。本反应器用单元间歇运行工况（进水-反应-排水-闲置）处理合流制排放口的旱季污水。即在旱季时，反应器各单元采用并联序批式运行模式：进水-反应-排水-排空闲置，处理合流制排放口的旱季污水。

与现有技术比较，本发明具有以下特点：

①可转换运行模式的人工湿地对水质水量变化适应能力强、处理效能高