[发明专利]循环强化脱氮双进水人工湿地装置

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，更具体涉及一种循环强化脱氮双进水人工湿地装置，适用于处理出水要求较高的景观水的处理，工业废水中高含氮废水的深度处理以及分散式生活污水的处理。

背景技术

美国环保署1993出版的湿地处理污水的手册中指出，水平潜流湿地对有机物（BOD₅）和固体悬浮物有良好的去除作用，可达三级出水要求。但对氮的去除率非常低。杭州植物园玉泉观鱼水池中的研究中，湿地对氮的去除率仅为12%。深圳沙田人工湿地主要用于处理市政污水，其氮的平均去除率为44.93%，且随季节变化较小。美国佛罗里达坦帕市的Hidden River Corporate Office park天然湿地处理城市雨水的系统，对TN的平均去除率达46%。。对欧洲268座人工湿地调查发现，NH₃-N 的平均去除率仅为30%，TN的平均去除率为39.6%。许多学者和工程人员为了提高氮和磷的去除效率，不得不加大湿地的设计面积，以保证氮的去除效率。这样不仅浪费了土地，而且还限制了人工湿地技术的规模化推广。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种循环强化脱氮双进水人工湿地装置，结构简单，使用方便，充分了利用了湿地不同区域对不同污染物的去除能力，设置了双层进水及出水循环系统，在实现对总磷，BOD、COD这几种污染物的去除率达标的同时，增强了人工湿地去除总氮的能力，解决了常规的人工湿地总氮去除率不达标的现象。连续水质监测结果表明，本发明的总氮去除率能够达到90%以上。

为实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种循环强化脱氮双进水人工湿地装置，包括高位进水槽、主进水管、主进水管阀门、中层进水管、中层进水管阀门、出水循环管、出水循环管阀门、出水管、出水管阀门、出水集水池、出水循环泵。

其连接关系是：高位进水槽与主进水管连接，主进水管通过三通分别连接主进水管阀门和中层进水管，主进水管伸入人工湿地内，主进水管中间设置主进水管阀门，中层进水管伸入人工湿地内，中层进水管中间设置中层进水管阀门，出水管埋入人工湿地，出水管从人工湿地内引出，出水管中间设置出水管阀门，出水管与出水集水池相连，出水管出口端引入出水集水池，出水循环管一端伸入人工湿地内，出水循环管另一端与出水循环管阀门相连，出水循环管阀门一端与出水循环泵连接，出水循环泵与出水集水池相连，出水循环泵伸入出水集水池内；

处理污水量与人工湿地设计面积比例为：处理1m³的污水，需12m²的人工湿地面积。

所述的中层进水管距人工湿地填料顶部为0.45m。

出水循环管距人工湿地填料顶部为0.7m。

出水集水池深为1.35m。

主进水管与中层进水管均为DN100的U-pvc管，当主进水管阀门与中层进水管阀门完全开启时，主进水管流量与中层进水管进水流量比为1：1，主进水阀门与中层进水管阀门大小均可进行调节，以控制主进水管与中层进水管的流量比，流量比范围确定在1：1~5：1之间。

 出水循环泵的最大流量一般选择为主进水管流量的1/2，通过调节出水循环管阀门来调节出水循环管的流量，主进水管与出水循环管的流量之比范围为2：1~5：1之间。

本发明工作原理如下：

1.本发明研制了一种循环强化脱氮双进水人工湿地系统，研究了脱氮微生物氨化菌、亚硝化菌、反硝化菌的时空分布特征，通过统计学分析手段，分析了该人工湿地微生物作用下的脱氮机制，通过对该湿地出水的定期检测，证明该系统具有良好的脱氮效果，比普通的人工湿地的脱氮效率高出。

2.污水从进水槽中通过主进水管流入人工湿地中，主进水管同时连接着中层进水管，主进水管装有主进水管阀门，中层进水管装有中层进水管阀门，阀门用于控制进水的布水层及流量。出水管位于人工湿地系统池的底部，将出水收集后排入出水集水池中，出水管上装有阀门以控制出水。出水循环管位于出水管的上方，与出水集水池中的出水循环泵相连，出水管与出水循环泵之间装有出水循环管阀门，用来控制循环水的流量。

3.循环强化脱氮双进水人工湿地系统脱氮微生物空间分布特征：主进水管系统附近分布的脱氮微生物优势种为氨化菌和亚硝化菌；中层进水管附近分布的优势种为反硝化菌；系统的脱氮微生物垂直分布规律为氨化菌和亚硝化菌上层(0~10cm)大于中下层(10~30cml)，反硝化菌数量中下层大于上层。