[实用新型]一种跌水复氧组合式潮汐流人工湿地系统

说明书

本实用新型公开了跌水复氧组合式潮汐流人工湿地系统，包括虹吸管、多孔喷头、多孔跌水板及呈阶梯设置的一级人工湿地和二级人工湿地；一级人工湿地和二级人工湿地分别由上至下依次设有种植层、吸附层和透水层；虹吸管为倒U形管体，其进水端位于一级人工湿地内，出水端位于二级人工湿地上方；虹吸管的出水端设有多孔喷头；多孔跌水板设于多孔喷头与二级人工湿地的种植层之间并分别保持竖直间距。本实用新型的有益效果是：通过在人工湿地系统内增加相配合的虹吸管、多孔喷头和多孔跌水板，可有效增加与空气接触的液膜面积，同时可持续更新与空气接触的液膜表面，提高了液体复氧率，明显提升了人工湿地的脱氮效率。

技术领域

本实用新型涉及水体净化技术领域，具体地指一种跌水复氧组合式潮汐流人工湿地系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展和居民生活水平的不断提高，污水排放量迅速增加。传统污水处理工艺主要依赖于集中式污水处理工艺，虽技术较为成熟，但面临建设费用大、运维成本高、运行耗能大等弊端。近年来，人工湿地由于成本较低、易与景观结合等优点而备受关注。

人工湿地系统主要包括三个部分：填料、植物、微生物。污水中的固体悬浮物(SS)主要通过湿地填料的过滤和吸附作用去除，而有机物主要通过微生物降解去除。脱氮效能是污水净化的关键指标，微生物的硝化与反硝化作用是最重要的脱氮途径，其过程受氧气浓度的调控。硝化作用是生物脱氮过程中的首要步骤，在有氧的条件下，氨氮被硝化细菌、亚硝化细菌氧化成亚硝酸，然后再氧化成硝态氮；反硝化作用也称为脱氮作用，在缺氧或厌氧条件下，反硝化细菌将硝态氮还原为氮气或氧化亚氮，从而使水体脱氮。污水进入人工湿地后，溶解氧在硝化细菌作用下迅速消耗殆尽，人工湿地进入厌氧状态，由有机物氨化释放的铵态氮不断累积。传统湿地依靠水面与空气接触复氧、植物根系泌氧效能较差，限制了铵态氮的硝化过程，因此氧气是人工湿地脱氮的限速步骤。

目前水体净化过程中主要使用的曝气复氧、搅拌复氧、跌水复氧都是基于双膜理论的应用，该理论认为在气相和液相之间的界面上、下存在气体和液体两层薄膜，无论水体紊动多么强烈，气膜、液膜总是存在，但紊动作用可以减少液膜的厚度，由于液膜分子扩散的阻力远大于气膜的阻力，故气体向液膜转移的速度受控于液膜间的分子扩散。因此可通过增加液膜面积、更新液膜表面，提高液体复氧率。若将这种理论应用于人工湿地系统，将会大大改善人工湿地脱氮效率，但目前的人工湿地系统缺乏有效的复氧设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有人工湿地系统缺乏有效复氧设备的问题，提供一种跌水复氧组合式潮汐流人工湿地系统，包括虹吸管、多孔喷头、多孔跌水板及呈阶梯设置的一级人工湿地和二级人工湿地；所述一级人工湿地和所述二级人工湿地分别设有至少三层填料；所述填料由上至下依次为种植层、吸附层和透水层；所述虹吸管为倒U形管体，其进水端位于所述一级人工湿地内，出水端位于所述二级人工湿地上方；所述虹吸管的出水端设有多孔喷头；所述多孔跌水板设于所述多孔喷头与所述二级人工湿地的种植层之间并分别保持竖直间距。

进一步，所述虹吸管的进水端高度介于其出水端与所述多孔跌水板的高度之间。

进一步，所述虹吸管上端与所述一级人工湿地的种植层上端平齐。

进一步，所述虹吸管出水端与所述一级人工湿地的透水层上端平齐。

进一步，所述虹吸管进水端设于所述一级人工湿地的透水层内。

进一步，所述多孔跌水板的上端和下端以其水平中心为镜像面分别设有多个锥状导流体。

进一步，所述导流体上同轴间距设有多个凸环。

进一步，所述二级人工湿地位于其透水层一侧设有排水管。

本实用新型的有益效果是：通过在人工湿地系统内增加相配合的虹吸管、多孔喷头和多孔跌水板，可有效增加与空气接触的液膜面积，同时可持续更新与空气接触的液膜表面，提高了液体复氧率，明显提升了人工湿地的脱氮效率。

附图说明