[发明专利]强化电荷再分布型潜流湿地污水反硝化脱氮装置及方法

权利要求书

1.一种强化电荷再分布型潜流湿地污水反硝化脱氮装置，其特征在于所述装置由湿地池体以及位于湿地池体内部的湿地布水系统、厌氧电荷收集区、兼氧电荷再分配反硝化区和湿地植物构成，其中：

所述湿地布水系统位于湿地池体的底部；

所述厌氧电荷收集区位于湿地池体的底部、湿地布水系统之上，由厌氧基质层和电荷收集电极组成，厌氧基质层内置电荷收集电极；

所述兼氧电荷再分配反硝化区位于湿地池体的顶部、厌氧电荷收集区之上，由兼氧基质层和电荷再分配电极组成，兼氧基质层内置电荷再分配电极，电荷再分配电极通过外电路与电荷收集电极相连接；

所述外电路包含铜导线和与之相连的负载-可变电阻，电荷收集电极经铜导线与可变电阻相连接，将收集到的电荷按不同密度送达电荷再分配电极；

所述湿地植物的根系位于兼氧电荷再分配反硝化区。

2.根据权利要求1所述的强化电荷再分布型潜流湿地污水反硝化脱氮装置，其特征在于所述湿地池体为矩形池体。

3.根据权利要求1所述的强化电荷再分布型潜流湿地污水反硝化脱氮装置，其特征在于所述湿地布水系统由一根布水干管、和进水干管垂直相连接的多根平行等长的穿孔布水支管构成。

4.根据权利要求1所述的强化电荷再分布型潜流湿地污水反硝化脱氮装置，其特征在于所述厌氧基质层为粒径为3~5mm的陶粒。

5.根据权利要求1所述的强化电荷再分布型潜流湿地污水反硝化脱氮装置，其特征在于所述电荷收集电极为钛网复合活性炭毡。

6.根据权利要求1所述的强化电荷再分布型潜流湿地污水反硝化脱氮装置，其特征在于所述兼氧基质层为麦秸生物碳混合壤土。

7.根据权利要求1所述的强化电荷再分布型潜流湿地污水反硝化脱氮装置，其特征在于所述电荷再分配电极为活性炭毡。

8.一种利用权利要求1-7任一权利要求所述的强化电荷再分布型潜流湿地污水反硝化脱氮装置进行强化反硝化水质净化的方法，其特征在于所述方法步骤如下：

一、污水经过湿地布水系统进入湿地池体的底部，并在底部形成均匀进水，升流进入厌氧电荷收集区；

二、在厌氧电荷收集区内污水进行厌氧反应，水解酸化，大分子的难溶的有机质变成小分子的溶解态的有机质，同时厌氧产电菌产生电荷被电荷收集电极收集传递到外电路，厌氧反应后的污水继续上升进入兼氧电荷再分配反硝化区；

三、在兼氧电荷再分配反硝化区内污水利用植物根系泌氧和大气复氧气，发生兼氧反应，进一步氧化有机质，反硝化细菌，利用硝酸盐氮作为电子受体，通过电荷再分配电极获得外电路传递过来的厌氧电荷收集区收集的电荷，发生反硝化，实现强化脱硝；同时，湿地植物根系和兼氧基质层构成微观生态系统，完成对污水的有机物、无机物的吸附、吸收、微生物同化异化分解净化，硝化、除磷，充分净化水质；

四、到达顶层的充分净化后的水经排水口达标排放，完成净化过程。