[发明专利]网状玄武岩纤维复合式折流人工湿地系统

说明书

本发明提供了一种网状玄武岩纤维复合式折流人工湿地系统，包括池体、人工湿地污水配水区和人工湿地出水集水区、隔离段、所述隔离段间隔设置将所述池体分隔成的常规填料段，所述池体包括底壁、长侧壁和短侧壁，所述人工湿地污水配水区和人工湿地出水集水区分别位于两个所述短侧壁的外侧，所述隔离段平行于所述短侧壁设置且抵接于所述底壁，所述隔离段由所述长侧壁向另一个所述长侧壁方向延伸；所述隔离段包括隔板和网状玄武岩纤维填料基槽，相邻两个所述隔离段呈反向设置；相邻两个所述常规填料段通过所述网状玄武岩纤维填料基槽连通。与相关技术相比，本发明网状玄武岩纤维复合式折流人工湿地系统使用玄武岩纤维基材，高效除污并出水品质好。

技术领域

本发明属于有机污(废)水处理及资源化利用领域，具体涉及一种网状玄武岩纤维复合式折流人工湿地系统。

背景技术

人工湿地污水处理系统是一种模拟天然湿地，由人工建造和监管的生态式污水处理技术。其充分利用人工湿地中植物-基质-微生物组成的复合生态系统的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。由于其具有建设和运营成本低、良好的生态效益、能利用可再生能源等诸多优势，使其在各类有机污(废)水的处理及微污染水体的生态修复中得到了迅速的发展和推广应用。

目前，人工湿地污水处理系统按结构不同主要有表面流、水平潜流、垂直流人工湿地。其中，水平潜流人工湿地是目前应用最广的湿地处理系统。在此系统中，污水在湿地床表面以下水平流动，一方面充分利用填料表面附着的生物膜、丰富的植物根系及填料截留作用，提高处理效果和能力；另一方面，由于水流在地表以下流动，故受天气影响较小，且卫生条件较好。但在运行过程中，水平潜流式人工湿地存在占地面积较大、对营养物质去除效率不高、容易短流和堵塞等缺点，从而限制了其进一步推广应用。

折流式潜流人工湿地是一种改进的潜流式人工湿地系统。系统中，沿垂直于水流的方向上设置多个与湿地长边相连的隔板或隔墙，使池内水流在每个隔池内呈对角线流动，延长了污水停留时间，从而使污水与植物-基质-微生物组成的复合生态系统接触更加充分，湿地内的物理、化学和生物的三重协同净化作用得到更加充分的发挥。相较于传统水平潜流人工湿地，不易发生短流，污水中营养物质的去除得到一定程度的提高。

填料作为人工湿地的重要组成部分，一方面通过吸收、吸附、离子交换、络合反应等物理化学途径直接净化去除污染物质，另一方面，为人工湿地中植物和微生物的生长提供了载体，进而影响着系统的净化效果。传统的人工湿地填料包括土壤、沙砾、沸石、石灰石、粉煤灰、陶瓷和塑料等，以颗粒材料为主，或多或少存在接触面积小、孔隙率低、微生物附着效率不高、易堵塞等缺点。随着各种新型材料的涌现，纤维材料作为载体基材应用于水处理领域已有较为成功的应用案例，如碳纤维和竹纤维等，但此类材料的高成本或制作过程中的高污染也让人望而却步。

本发明中采用的玄武岩纤维填料基材是以天然玄武岩矿石为原料，来源广泛、成本较低，且在制备过程中基本无有害物质产生，是一种对环境无污染的无机绿色健康纤维。相较于其它种类填料基材，玄武岩纤维具有性价比高、比表面积大、稳定性好、耐腐蚀、环境适应性强、抗水体冲击负荷大等优势。另外玄武岩纤维填料基材具有更利于微生物聚集、生长和繁殖的特性，从而可使生化反应效率得到大幅提高，营养物质的去除效率得到显著增强。

在折流式潜流人工湿地污水处理系统中，如何采用一种高效可行的结合方式，将玄武岩纤维填料与传统湿地有机结合，是一个亟待解决的技术问题。一方面要求尽可能的使玄武岩纤维填料基材与污水有更大的接触面积，更充分的接触时间，更好的发挥玄武岩纤维填料基材的污水净化作用，进一步提高折流式潜流人工湿地对有机物等营养物质的去除效率，提高出水水质，同时又应充分利用和保留折流式潜流人工湿地不易发生短流等诸多优势；另一方面，又要求此结合方式易于清理从玄武岩纤维填料基材表面脱落的老化生物膜，使得老化生物膜不易成为人工湿地系统堵塞的重要因素，同时又要求组合与更换玄武岩纤维填料方便可行，提高玄武岩纤维的利用效率。

因此，实有必要提供一种新的人工湿地系统解决上述问题。

发明内容