申请日2012.03.28
公开(公告)日2012.07.25
IPC分类号C02F3/32; C02F3/30
摘要
本发明涉及水污染处理技术领域，特别是涉及一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其包括床层结构、导气管、补水系统和出水系统，所述床层结构包括由上至下依次设置的至少3个填料层，多个所述填料层的粒径由小到大依次设置，所述导气管穿设于多个所述填料层，所述补水系统与所述填料层连通，所述出水系统与所述填料层连通。3个以上的填料层，加大了床层结构的深度和截面积，提高污水处理能力，补水系统用于向通过出水系统调控床层下降水位甚至放干，形成床层“真空”，从而吸入空气，满足床层需氧要求，大大提高脱氮效果，导气管消除实施“放空”作业后补水系统进水时的受到的床层气阻，并且可以作为床层放空时的进气充氧通道使用。
权利要求书
1.一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，包括床层结构，其特征在于：还包括导气管、补水系统和出水系统，所述床层结构包括由上至下依次设置的至少3个填料层，多个所述填料层的粒径由小到大依次设置，所述导气管穿设于多个所述填料层，所述补水系统与所述填料层连通，所述出水系统与所述填料层连通。
2.根据权利要求1所述的一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其特征在于：所述填料层为低热值煤矸石、石灰石、沸石、多孔炭其中一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其特征在于：所述填料层为厚度0.3m~0.5m的填料层。
4.根据权利要求1所述的一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其特征在于：多个所述填料层的厚度相同。
5.根据权利要求4所述的一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其特征在于：所述填料层上方还设置有植被层。
6.根据权利要求1所述的一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其特征在于：多个所述填料层的总厚度为1.5m。
7.根据权利要求1所述的一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其特征在于：所述床层结构包括由上至下依次设置的5个填料层，5个所述的填料层的粒径由上到下分别为5~10mm、10~25mm、25~50mm、50~100mm、100~150mm，每个填料层的厚度为0.3m。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其特征在于：所述导气管的管壁表面设置有通气孔。
9.根据权利要求1所述的一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其特征在于：所述补水系统包括配水渠和进水主管，进水主管一端与配水渠连通，另一端与填料层连通。
10.根据权利要求9所述的一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，其特征在于：所述出水系统包括出水管和出水渠，所述出水管的进水端设置于所述填料层内，所述出水管的出口端与出水渠连通。
说明书
一种适用于低C/N污水处理的人工湿地
技术领域
本发明涉及水污染处理技术领域，特别是涉及一种适用于低C/N污水处理的人工湿地。
背景技术
人工湿地是从20世纪70年代在土地处理、稳定塘、生物滤池等污水处理技术基础上发 展起来的一种新型污水处理技术，它主要是利用湿地植物、微生物及土壤(或填料)的综合 作用去除污水中的污染物，具有构造简单、处理费用低、并且具有景观效果等优点，经过几 十年的发展，该技术在处理生活污水、地表水、面源污染等方面得到了逐渐广泛的应用。
人工湿地在宏观表现结构上可视为由人工填充的床基(碎石)和床表种植植物两部分组 成。孔隙无数的床基和无数的根系可提供不同的微环境，适合于各种(好养、厌养、兼性) 微生物的生长和代谢活动。微生物是人工湿地地去污作用的主体。
污水中氨氮在床基中大部分通过硝化-反硝化生化过程被去除，部分氨氮和硝氮通过植物 吸收而去除。有机氮主要呈悬浮状，被床基过滤截留，并通过生化作用矿化为氨氮、硝氮， 进而通过植物吸收和硝化-反硝化过程去除。污水中的磷大多数以正磷酸盐形式存在，并主要 通过人工湿地床基中的钙、铁、铝离子固定沉淀，以及植物的吸收过程去除，沉淀固着在床 基中的磷最终可通过床基料更换而移出。污水中一些微量的金属通过人工湿地床基的吸附或 沉淀作用，被湿地植物吸收、吸附去除。污水中大部分病原菌和病毒被人工湿地的床基好氧 型生物摄取分解，部分被植物根系分泌物杀灭。
可见人工湿地床基具有巨大的表面积，特定的化学组成、无数的根系及其代谢产物(氧、 生物活性物质)为污染物的过滤截留、物理和化学吸附、化学分解和沉淀，生物摄取和氧化 分解，矿化等提供了很好的条件。人工湿地的床基越大对污水的处理效果越好，加深湿地床 有助于加大湿地床内的表面积，为微生物提供更大的居住空间。
但由于补水不均、填料级配不合理、植物传输氧气有限等原因，导致人工湿地堵塞、供 氧不足形成了严重的还原环境，限制了微生物的硝化作用，一直存在着脱氮效率低的问题。 所以如何解决在加大床深的条件下，增加床基的含氧量成为关键。
因此，针对现有技术中存在的不足之处，亟需提供一种净化效果好的适用于低C/N污 水处理的人工湿地技术甚为必要。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种净化效果好的适用于低C/N污 水处理的人工湿地。
本发明的目的通过以下技术措施实现：
提供一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，包括床层结构，其特征在于：还包括导气 管、补水系统和出水系统，所述床层结构包括由上至下依次设置的至少3个填料层，由上至 下的多个所述填料层的粒径由小到大依次设置，所述导气管穿设于多个所述填料层，所述补 水系统与所述填料层连通，所述出水系统与所述填料层连通。
其中，所述填料层为低热值煤矸石、石灰石、沸石、多孔炭其中一种或多种。
其中，多个所述填料层的总厚度为1.5m。
其中，多个所述填料层的厚度相同。
其中，所述填料层上方还设置有植被层。
其中，所述床层结构为厚度1.5m的床层结构。
其中，所述床层结构包括由上至下依次设置的5个填料层，5个所述的填料层的粒径由 上到下分别为5～10mm、10～25mm、25～50mm、50～100mm、100～150mm，每个填料层的厚 度为0.3m。
其中，所述导气管的管壁表面设置有通气孔。
其中，所述补水系统包括配水渠和进水主管，进水主管一端与配水渠连通，另一端与填 料层连通。
其中，所述出水系统包括出水管和出水渠，所述出水管的进水端设置于所述填料层内， 所述出水管的出口端与出水渠连通。
本发明的有益效果：
一种适用于低C/N污水处理的人工湿地，包括床层结构、导气管、补水系统和出水系统， 所述床层结构包括由上至下依次设置的至少3个填料层，由上至下的多个所述填料层的粒径 由小到大依次设置，所述导气管穿设于多个所述填料层，所述补水系统与所述填料层连通， 所述出水系统与所述填料层连通。
3个以上的填料层，加大了床层结构的深度，不同粒径的填料的配置，加大了床层结构 处理污水的截面积，为微生物提供了较大的生存空间，提高污水处理能力，补水系统用于向 通过出水系统调控床层下降水位甚至放干，形成床层“真空”，从而吸入空气，满足床层需氧 要求，创造了硝化、反硝化反应所需的好氧、厌养交替变化的环境条件，大大提高脱氮效果， 导气管消除实施“放空”作业后补水系统进水时的受到的床层气阻，并且可以作为床层放空时 的进气充氧通道使用。