[发明专利]光催化反应器与人工湿地污水处理方法

说明书

本发明公开了一种光催化反应器与人工湿地污水处理方法，该系统包括光催化反应器(1)、垂直流人工湿地系统(2)、平行流人工湿地系统(3)、强化除磷氧化塘系统(4)；所述光催化反应器(1)内设有负载二氧化钛的泡沫镍网(5)、紫外灯(6)、石英管(7)、溢流板(8)；所述垂直流人工湿地系统(2)底部设有曝气管(13)外部连接鼓风机(12)；所述平行流人工湿地系统(3)填充砾石填料、聚己酸内酯复合碳源和石灰石混合填料、生态土壤；所述强化除磷氧化塘系统(4)底部混合栽种沉水植物。本发明将光催化反应器与人工湿地组合串联，通过光催化反应提高尾水可生化性，提升湿地脱氮除磷效率，实现对尾水的深度处理。

技术领域

本发明属于环境保护水处理技术领域，具体涉及一种光催化反应器与人工湿地系统及污水处理方法。

背景技术

城市污水处理厂尾水具有水量大、有机物浓度较低且成分复杂、氮磷含量较高等特点。同时随着工业发展，尾水中的难降解有机物的数量和种类不断增加，传统的处理工艺已无法满足逐渐提高的出水排放要求。光催化氧化技术对难降解有机污染物有着较好的降解效果，能有效提高处理水的可生化性，并具有反应条件温和、能耗低、无二次污染和应用范围广等优点。

人工湿地技术通过模拟天然湿地的结构和功能，利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用吸收或分解污水中的有机物、氮、磷等污染物质，实现对水体的净化。人工湿地技术处理尾水具有投资维护费用较低，二次污染小等特点，符合现代水处理发展的需求。但传统潜流人工湿地的含氧量不高，反硝化缺少碳源，导致氮的去除率较低。

因此针对现有技术的不足，将光催化氧化技术与多种人工湿地组合，在提高尾水深度处理效果的同时还能起到美化景观的作用。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种光催化反应器与人工湿地系统，以有效去除尾水中的难降解有机物、氮、磷等污染物质。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光催化反应器与人工湿地污水处理方法，包括光催化反应器(1)、垂直流人工湿地系统(2)、平行流人工湿地系统(3)、强化除磷氧化塘系统(4)，在所述的光催化反应器(1)内设有负载二氧化钛的泡沫镍网(5)、紫外灯(6)、石英管(7)、溢流板(8)，反应器内部被溢流板(8)分割为第一催化反应区(9)、第二催化反应区(10)，所述垂直流人工湿地系统(2)上分布有湿地植物、迎水面下部设有进水口(11)、底部设有曝气管(13)外部连接鼓风机(12)，所述强化除磷氧化塘系统(4)上部设有出水口(15)；尾水通过光催化反应器(1)提高了其可生化性，经进水口(11)进入垂直流人工湿地系统(2)中，通过微曝气装置向垂直流人工湿地系统(2)中提供充足的氧，然后经过布水器依次进入平行流人工湿地系统(3)和强化除磷氧化塘系统(4)，平行流人工湿地系统(3)中聚己酸内酯复合碳源为反硝化作用提供碳源，经过微生物、植物、基质的共同作用实现有机物、氮、磷及无机物的去除。

所述光催化反应器(1)由有机玻璃制成，溢流板(8)将反应器分为两个反应区，水在溢流过程中含氧量增加，溢流板(8)两侧及反应器壁上装有负载二氧化钛的泡沫镍网(5)，镍网的孔径为0.50mm，二氧化钛作为催化剂促进紫外光对有机污染物的氧化和分解，紫外灯(6)外套有石英管(7)防止产生的热烧坏灯管和影响反应环境。

所述垂直流人工湿地系统(2)填料由下至上依次为10-20mm砾石、5-10mm沸石和石灰石混合填料、生态土壤，厚度分别为30cm、20cm、20cm，填料区底部设有曝气管连接外部鼓风机，填料可以有效切割气泡，提高氧的转移速率和利用率，使整个垂直流人工湿地系统(2)全富氧。

所述平行流人工湿地系统(3)填料由下至上依次为10-20mm砾石、5-10mm聚己酸内酯复合碳源和石灰石混合填料、生态土壤，厚度均为20cm，其中聚己酸内酯复合碳源为固态缓释碳源，能够有效增强人工湿地反硝化脱氮效果。