[发明专利]一种基于植物优化配置的强化脱氮人工湿地系统

权利要求书

1.一种基于植物优化配置的强化脱氮人工湿地系统，其特征在于：包括处理区、强化除氮区、吸附过滤区、稳定出水水质区和两个超越区；

所述处理区、强化除氮区、吸附过滤区和稳定出水水质区由上至下依次设置，所述超越区，分为左右两个部分，设置在处理区和强化除氮区的两侧，每个部分的长度等于处理区与强化除氮区的长度之和，宽度为吸附过滤区与强化除氮区的宽度之差的1/2；

所述处理区，为水平流潜流式人工湿地，用于去除水中的有机污染物和部分氮、磷污染物；

所述强化除氮区，为水平流潜流式人工湿地，用于去除废水中超标的氮类污染物质；

所述吸附过滤区，为垂直流潜流式人工湿地，用于去除废水中的悬浮污染物；

所述稳定出水水质区，为表流式人工湿地，用于去除废水中低浓度的溶解性污染物质；

所述超越区，区内水流流速为1.0—1.5m/s，用于使未处理的废水直接进入强化除氮区，补充脱氮反应所需的碳源；

所述处理区包括6个单元，水力停留时间为10d，水力负荷为3—4cm/d，布水深度为30cm，有机负荷为20—40kgBOD/(hm²·d)；

所述处理区包括的6个单元分别为：处理区第一单元、处理区第二单元、处理区第三单元、处理区第四单元、处理区第五单元和处理区第六单元；其中，处理区第二单元—处理区第五单元均由并联的两个平行区组成，作为主处理区，同时去除COD、氮、磷和重金属物质；

所述处理区第一单元为进水布水系统；所述处理区第二单元的水力停留时间为2d，选用植物为水莎草；所述处理区第三单元的水力停留时间为2d，选用植物为薏米；所述处理区第四单元的水力停留时间为4d，选用植物为风车草；所述处理区第五单元的水力停留时间为2d，选用植物为菖蒲；所述处理区第六单元为集水出水系统；

所述强化除氮区，水力停留时间为6d，水力负荷为4—6cm/d，布水深度为30—60cm，氮负荷为1.0—3.0kgN/(hm²·d)；所述强化除氮区包括8个串联的单元，其中单元2—单元7均由并联的两个平行区组成，间隔放置泌氧速率有明显差异的植物，形成串联的多级AO形式，主要去除废水中超标的氮类污染物质；

所述强化除氮区包括的8个单元分别为：强化除氮区第一单元、强化除氮区第二单元、强化除氮区第三单元、强化除氮区第四单元、强化除氮区第五单元、强化除氮区第六单元、强化除氮区第七单元和强化除氮区第八单元；

所述强化除氮区第一单元为进水配水系统；所述强化除氮区第二单元的水力停留时间为1.5d，选用植物为李氏禾；所述强化除氮区第三单元的水力停留时间为0.5d，选用植物为香蒲；所述强化除氮区第四单元的水力停留时间为1.25d，选用植物为李氏禾；所述强化除氮区第五单元的水力停留时间为0.75d，选用植物为野茭草；所述强化除氮区第六单元的水力停留时间为1d，选用植物为李氏禾；所述强化除氮区第七单元的水力停留时间为1d，选用植物为菖蒲；所述强化除氮区第八单元为出水集水系统；

所述吸附过滤区为垂直流潜流式人工湿地，从上至下包括5层，水力停留时间为6d，水力负荷为15—20cm/d，布水深度为60—100cm，有机负荷为60—100kgBOD/(hm²·d)；

所述吸附过滤区包括的5层分别为：吸附过滤区第一层、吸附过滤区第二层、吸附过滤区第三层、吸附过滤区第四层和吸附过滤区第五层；

所述吸附过滤区第一层为植物层，选择深根丛生型挺水植物；所述吸附过滤区第二层为进水配水系统；所述吸附过滤区第三层为粗砂层，占10％的最大粒度为50mm，高度为30cm；所述吸附过滤区第四层为卵石层，占10％的最大粒度为80mm，高度为20cm；所述吸附过滤区第五层为集水出水系统；

所述稳定出水水质区为表流式人工湿地，包括4个单元，水力负荷为200—260m³/(hm²·d)，有机负荷为50—70kgBOD/(hm²·d)；

所述稳定出水水质区包括的4个单元分别为：稳定出水水质区第一单元、稳定出水水质区第二单元、稳定出水水质区第三单元和稳定出水水质区第四单元；

所述稳定出水水质区第一单元选用植物为水葫芦，面积占此区总面积的30％；所述稳定出水水质区第二单元选用植物为水芹菜，面积占此区总面积的30％；所述稳定出水水质区第三单元选用植物为金鱼藻，面积占此区总面积的20％；所述稳定出水水质区第四单元选用植物为水车前，面积占此区总面积的20％；

所述超越区内还包括两对对称设置的连通口M1和连通口M2；所述第一对连通口M1连接超越区和强化除氮区第四单元，第二对连通口M2连接超越区和强化除氮区第六单元。