申请日2013.05.21
公开(公告)日2013.07.24
IPC分类号C02F3/34; C02F3/32
摘要
本发明公开了一种序批式运行的人工湿地中水处理系统。包括有进水管(1)、调节池(2)和阶梯式人工湿地，人工湿地级数至少为七级，进水管(1)安装在调节池(2)上端，调节池(2)位于第一级人工湿地的外围，调节池(1)通过进水闸门(3)与第一人工湿地的顶口连通，每一级人工湿地底部均设置有集水管(8)，第二至最后一级人工湿地的顶部都安装有穿孔管(10)，穿孔管(10)与上一级人工湿地的集水管(8)平齐且通过电磁阀(9)连通，最后一级人工湿地的集水管(8)经电磁阀(9)与出水管(11)连通。本发明的优点是：减少了甲烷和氧化亚氮等温室气体排放，出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)标准，减少了人工湿地的占地面积。
权利要求书
1.一种序批式运行的人工湿地中水处理系统，其特征是：包括有进水管(1)、调节池(2)和阶梯式人工湿地，人工湿地级数至少有七级，进水管(1)安装在调节池(2)上端，调节池(2)位于第一级人工湿地的外围，调节池(1)通过进水闸门(3)与第一人工湿地的顶口连通，每一级人工湿地底部均设置有集水管(8)，第二至最后一级人工湿地的顶部都安装有穿孔管(10)，穿孔管(10)与上一级人工湿地的集水管(8)平齐且通过电磁阀(9)连通，最后一级人工湿地的集水管(8)经电磁阀(9)与出水管(11)连通。
2.根据权利要求1所述的序批式运行的人工湿地中水处理系统，其特征是：上述人工湿地由下至上设置有砾石层(7)、填料层(6)、覆土层(5)和水生植物(4)。
3.根据权利要求1或2所述的序批式运行的人工湿地中水处理系统，其特征是：集水管(8)安装在距离人工湿地底面高0.1m处。
4.根据权利要求1所述的序批式运行的人工湿地中水处理系统，其特征是：调节池(2)池底面向第一级人工湿地中心倾斜，倾角为10o。
说明书
一种序批式运行的人工湿地中水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理和环境保护技术领域，具体涉及一种人工湿地中水处理系统。
背景技术
人工湿地处理系统是通过微生物、植物和土壤的共同作用，使污水得到净化的污水处理系统。人工湿地具有投资运行费用低、运行管理方便的特点，同时还具有生态环境效益，广泛用于污水分散式处理。在绿色建筑小区中推行人工湿地技术，一方面起到美化环境的作用，另一方面提高再生水回用率，减轻污水处理的压力。
大力发展低能耗分散式有效污水处理的人工湿地处理系统，可以避免大管网高耗能的城市污水治理模式。然而，有研究表明分散式自然处理过程可能产生大量的甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放，湿地系统是CH4的主要排放源，排放量占全球排放总量的20-25%;反硝化过程被认定为N2O的主要来源。在溶解氧小于1mg/L时，将导致亚硝酸盐的积累，从而释放大量N2O。若土壤长期保持淹水状态，基质内形成极度还原环境，有机物和CO2成为最终电子受体，导致CH4产生。
因此，对人工湿地进行科学改进、合理利用，以减少温室气体的排放具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种序批式运行的人工湿地中水处理系统，它能减少甲烷和氧化亚氮等温室气体排放，且出水水质满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)标准，同时减少人工湿地的占地面积。
本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括有进水管、调节池和阶梯式人工湿地，人工湿地级数至少为七级，进水管安装在调节池上端，调节池位于第一级人工湿地的外围，调节池通过进水闸门与第一人工湿地的顶口连通，每一级人工湿地底部均设置有集水管，第二至第最后一级人工湿地的顶部都安装有穿孔管，穿孔管与上一级人工湿地的集水管平齐且通过电磁阀连通，最后一级人工湿地的集水管经电磁阀与出水管连通。
上述人工湿地由下至上设置有砾石层、填料层、覆土层和水生植物。
由于本发明采用了调节池和阶梯式人工湿地，能实现各级人工湿地序批式运行。本发明的工作机理是：(1)人工湿地序批式运行，每一级人工湿地排水完成后基质与大气完全接触，为后续反应过程提供充足的溶氧量，一方面抑制反硝化细菌和产甲烷菌的活性，降低CH4和N2O的产量，另一方面提高了有机物的去除效能;(2)每级人工湿地水力停留时间短，在溶解氧降低到0.5mg/L形成缺氧环境前开始排水，污水进入下一级人工湿地;(3)采用穿孔管进水，增大污水与空气的接触面积;穿孔管与土壤有一定距离，起到水力曝气的作用，在进水过程污水 携带溶解氧进入人工湿地;(4)系统出水用于绿色建筑小区中水回用，回用水质对氨氮有限制而对总氮无要求，只进行好氧硝化反应，使氨氮转化为硝态氮，能够减少温室气体排放量。
由于本发明各级人工湿地采用序批式运行，大幅度提高好氧层的深度，能够减少人工湿地的占地面积。
本发明具有如下的优点：减少了甲烷和氧化亚氮等温室气体排放，出水水质满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)标准，减少了人工湿地的占地面积。