[发明专利]人工湿地水处理系统及其运行方法

说明书

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种人工湿地水处理系统及其运行方法。所述系统包括顺次相连的功能性处理单元和人工湿地单元，所述功能性处理单元包括电絮凝与沉淀单元，所述电絮凝与沉淀单元采用中孔结合微孔曝气的方式，有如下特点：所述电絮凝与沉淀单元采用中孔结合微孔曝气的方式，气水比为10:1‑20:1；所述电絮凝与沉淀单元的电流密度为10A/m²‑100A/m²。本发明所产生的有益的技术效果主要有：(1)提高人工湿地水处理系统污染物去除效率；(2)降低运行成本；(3)降低人工湿地堵塞风险；(4)提高系统整体降解污染物功效。

技术领域

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种人工湿地水处理系统及其运行方法。

背景技术

人工湿地水处理指用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，充填一定深度的基质层，种植水生植物，利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化。由于人工湿地水处理技术将植物、微生物和填料耦合，该技术对污/废水中各类污染物均有一定去除效果，因此其适用范围较广，可用于处理生活污水、污水处理厂出水、受污染地表水以及工业废水等。除此之外，该技术还具有运行维护简单、运行成本低等优势，因此适合于在发展中国家推广。

人工湿地水处理技术的研发与应用最早可以追溯到20世纪60年代，德国科学家Kickuth和Seidel将芦苇种植在碎石层上，并用其处理生活污水，获得了较好的处理效果。随后，该技术逐渐在欧洲和北美推广开来。20世纪90年代，人工湿地水处理技术被引入中国。经过了20多年的发展，目前人工湿地在中国已广泛应用于各种污/废水的处理中。

虽然人工湿地水处理技术运行简单、成本较低，但是其污染物去除效率不高，在实际工程应用中，为了保障该技术的应用效果，人工湿地的占地面积往往较大，而中国的土地资源十分宝贵，这很大程度上限制了人工湿地水处理技术在发达地区的应用；其次，当人工湿地进水COD(化学需氧量)或SS(悬浮物)负荷过高时，人工湿地内部易于堵塞，出现表面壅水现象，这会恶化人工湿地内部水流的流态，可能降低其污染物处理能力，在严重时，甚至会导致人工湿地丧失水质净化能力；人工湿地虽然运行简单便捷，但是很难灵活调控，因此，其污染物去除效率和季节、温度、降雨量等密切相关，无法根据外界环境的变化做出相应的调整，且人工湿地本质属于生物膜法水处理技术，主要依靠微生物的作用去除水中的污染物，在寒冷的冬季，人工湿地内微生物活性较低，污染物去除效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人工湿地水处理系统及其运行方法，能够提高人工湿地水处理系统污染物去除效率、降低运行成本、降低人工湿地堵塞风险、延长人工湿地的生命周期、提高系统运行的稳定性。

一种人工湿地水处理系统，包括顺次相连的功能性处理单元和人工湿地单元，所述功能性处理单元包括电絮凝与沉淀单元，所述电絮凝与沉淀单元具有如下特点：

所述电絮凝与沉淀单元采用中孔结合微孔曝气的方式，气水比为10∶1-20∶1，电絮凝与沉淀单元曝气量根据来水水质和人工湿地单元的设计要求确定；

所述电絮凝与沉淀单元的电流密度为10A/m²-100A/m²。

进一步的，所述电絮凝与沉淀单元中出水溶解氧浓度不低于3mg/L。

进一步的，所述电絮凝与沉淀单元包括固液分离模块和电絮凝反应模块，所述固液分离模块和电絮凝反应模块集成一体化。

进一步的，所述固液分离模块和电絮凝反应模块分别以池体的形式通过配水渠和其余单元连接。

进一步的，所述人工湿地单元包括表面流人工湿地，表面流人工湿地可以在一定程度上恢复水体生态健康。

进一步的，所述电絮凝与沉淀单元和表面流人工湿地之间还连接有水平潜流人工湿地，水平潜流人工湿地单元借助微生物、填料、植物的共同作用下对污水进行进一步净化。