[发明专利]防堵塞经济作物型滤床-折流板潜流人工湿地强化脱氮除磷系统

说明书

技术领域

本发明属于环保水处理领域，具体涉及一种防堵塞经济作物型滤床-折流板潜流 人工湿地强化脱氮除磷系统，适用于生活污水、受污染的河水以及高浓度氨氮废水 的尾水处理。

背景技术

人工湿地是人工建造和管理控制的、工程化的湿地，是由水、滤料以及水生生 物所组成，具有较高生产力和较天然湿地有更好的污染物去除效果的生态系统。主 要是利用重力流的原理，当污水流经滤料孔隙时，通过滤料对污染物的吸附、植物 根系对污染物的吸收以及微生物对污染物的同化作用来消减污水中污染物含量从而 达到净化污水的目的。按照系统布水方式的不同或在系统中流动方式的不同，一般 可将人工湿地分为三种类型：表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工 湿地。表面流人工湿地造价较低，操作简单，运行费用低，但占地面积大，由于污 水在表层流动，故保温性能差，冬天易结冰，夏天易滋生蚊蝇，影响卫生状况。水 平潜流人工湿地可以有效去除污水中COD、SS和TP，但对TN去除效果较差，这 可能是由于系统中氧源于植物根系传输，硝化反应速率受限，且容易堵塞，但由于 水位低于基质表层，故而保温性能好，少有恶臭与蚊蝇现象。垂直流人工湿地床体 处于不饱和状态，氧通过大气扩散与植物根系传输进入湿地，硝化反应充分，适于 处理氨氮含量高的污水，但对配水系统要求高，基建投资大。

水生植物滤床是近几十年来开发的一种新型人工湿地系统，它是以水生植物为 核心，微生物与水生动物共生，不填充任何基质，能实现物理过滤和生物处理相结 合的一种污水处理技术，具有运行管理方便、抗水力负荷能力强、投资较低、生态 环境效益显著等特点。

折流板潜流人工湿地融合了水平潜流湿地与垂直流人工湿地的优点，保温效果 好，处理效果受气候、季节的影响较小，硝化能力强，适于处理氨氮含量高的污 水，但其容易堵塞，因水生植物滤床无填充基质，植物根系会截留大量有机物，收 割时植物残体均被带出水体外使得床体不易堵塞，故本发明中一级水生植物滤床串 联二级潜流湿地。此外，本发明中改变以往湿地种植植物单一，景观植物不具经济 效益等缺点，采用植物分级种植的方式，综合考虑了人工湿地处理污水过程中单种 植物对氮磷吸收作用的差异性，弥补单种植物吸收营养盐的不足，且粮食作物与蔬 菜的收益能减少污水处理的成本，缓解部分地区耕地减少的影响。整个生态系统实 现了人工湿地环境效益与经济效益的双重结合。

发明内容

技术问题：针对现有技术中现有人工湿地易堵塞且经济效益低的不足，本发明 所要解决的技术问题是提供了一种防堵塞经济作物型滤床-折流板潜流人工湿地强 化脱氮除磷系统，通过滤床内植物根系截留大量有机物与悬浮固体且收割时植物残 体均被带出水体外，防止污水流经潜流人工湿地时造成湿地堵塞。同时，折流板潜 流人工湿地延长了污水流经湿地的水力停留时间，植物根系周围的环境也连续呈现 好氧、缺氧及厌氧状态，相当于许多串联或并联的A²/O单元，脱氮效果明显，陶粒 基质与砾石基质吸附磷素作用也显著。此外，蔬菜型与粮食作物型植物分级种植也 综合考虑了植物对氮磷吸收作用的差异性，弥补单种植物吸收营养盐的不足，整个 生态系统实现了人工湿地环境效益与经济效益的双重结合。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供的一种防堵塞经济作物型滤床- 折流板潜流人工湿地强化脱氮除磷系统，包括植物滤床系统和折流板潜流人工湿地 系统；所述植物滤床系统从左至右依次由进水阀门、滤床、滤床出水管和滤床出水 集水区组成，进水阀门调节滤床进水流量，滤床上分级种植植物，滤床出水管设置 不同高度以便于控制滤床水深；所述折流板潜流人工湿地系统依次由多孔砖砌布水 花墙、潜流湿地基质层、潜流湿地出水管、折流板潜流湿地出水集水区组成，所述 潜流湿地基质层分层填充三层不同基质，在所述潜流湿地基质层中垂直设置一个或 多个下流型折流板和上流型折流板，在所述潜流湿地基质层上分级种植潜流湿地植 物，在所述的潜流湿地基质层底部设置排空管，所述下流型折流板与上流型折流板 上设置多孔；所述植物滤床系统位于折流板潜流人工湿地系统一侧，由滤床出水集 水区与多孔砖砌布水花墙相连通。

其中，上述的多孔砖砌布水花墙可均匀折流板潜流人工湿地进水，下流型折流 板和上流型折流板组合使用可延长污水在潜流湿地的水力停留时间，微生物硝化作 用、植物吸收作用以及基质吸附作用更加充分。