[发明专利]一种自加热式低温运行人工湿地净化装置及净化方法

说明书

一种自加热式低温运行人工湿地净化装置及净化方法，它涉及一种人工湿地净化装置及净化方法。本发明解决了现有尚未出现通过提高人工湿地进水温度来提高人工湿地在低温环境下的净化效率的装置和方法的问题。装置包括前置堆肥升温系统、进水管路和保温式人工湿地净化系统，前置堆肥升温系统包括箱体系统和曝氧系统；方法：步骤一、制备堆肥物料；步骤二、调节通风频率和通风量，打开进水阀门，待污水在净化池中净化48h～96h后，打开排水阀门排出净化后的污水，如此循环使污水得到净化；步骤三、堆肥物料进入腐熟期后，关闭风机；步骤四、取出腐熟的堆肥物料；步骤五、制备新的堆肥物料。本发明用于人工湿地污水净化。

技术领域

本发明涉及一种人工湿地净化装置及净化方法，特别涉及一种自加热式低温运行人工湿地净化装置及净化方法。

背景技术

人工湿地水质净化技术是一种新型的生态污水净化处理技术，它具有污水处理效果好、氮磷去除率高、投资运行维护费用低等优点，已被广泛的应用到生活和养殖业污水处理、矿山石油开采废水处理和农业面源的水质净化等领域。人工湿地水质净化技术的原理为污水中的污染物质(氮、磷、重金属和有毒有害有机物)可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢过程而被分解去除，从而使水质得到净化，也就是说，人工湿地是利用基质、植物和水体中所发生的物理、化学和生物反应来共同实现水质净化。

温度是制约人工湿地净化效率的关键因素，在低温环境下，湿地植物将从旺盛的生命活动转为休眠状态，同时，环境微生物也代谢缓慢，甚至代谢中止，从而导致人工湿地净化效率低下。多项研究结果发现，人工湿地水温低于10℃时，湿地的净化效率出现明显降低。硝化速率在水温10℃时受到抑制，4℃以下则趋于停止。

为了提高人工湿地在低温环境下的净化效率，人们采取了许多措施，如通过覆盖地膜或者使用收割的湿地植物对人工湿地进行覆盖保温，均可使湿地温度得到一定提高，进而提高NH₄-N(氨氮)、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、SS(悬浮物)、TP(总磷)和TN(总氮)等的去除率。此外，申请号为201410375809.2(授权公告号CN104098185A)的发明专利公开了一种组装式且有保温作用的人工湿地装置，该发明通过组装固定微生物板和设置保温层的方式来维持人工湿地装置的低温运行，使出水水质达到了国家一级A排放标准；申请号为201210004222.1(授权公告号CN102633362A)的发明专利公开了一种低温连续运行的人工湿地污水处理装置，该发明将人工湿地装置的水平流和垂直流相结合，冬季采用冰层空气层保温层和双墙结构的隔离保温方式，使湿地内的水温不受外界温度的影响。以上措施均是在污水进入人工湿地以后，通过各种保温方式来维持人工湿地在低温环境中的有效运行，而通过提高人工湿地进水温度来提高人工湿地在低温环境下的净化效率的装置和方法尚未被报道。

发明内容

本发明为了解决现有尚未出现通过提高人工湿地进水温度来提高人工湿地在低温环境下的净化效率的装置和方法的问题，进而提出一种自加热式低温运行人工湿地净化装置及净化方法。

本发明为了解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的自加热式低温运行人工湿地净化装置包括前置堆肥升温系统、进水管路和保温式人工湿地净化系统；

前置堆肥升温系统包括箱体系统和曝氧系统，箱体系统包括堆肥箱、堆肥物料、布气层、堆肥箱保温板、温度传感器和排气管，堆肥箱包括箱体和箱盖，箱盖盖设在箱体的上方开口处，堆肥箱保温板包裹在堆肥箱的外部，堆肥物料和布气层均位于堆肥箱内部，堆肥物料与布气层上下设置，堆肥物料的上端与堆肥箱的顶部之间留有间隙层，温度传感器设置在堆肥箱内，温度传感器的测量端插入堆肥物料中；曝氧系统包括流量计、气体调节阀、布气管和风机，流量计、气体调节阀和风机均位于堆肥箱外部，布气管为一端开口的管状结构，风机的供气口与布气管的开口端连通，流量计和气体调节阀均设置在布气管上，布气管的另一端穿入堆肥箱且位于布气层内，位于布气层内部的布气管上设有多个供气孔；