[实用新型]适于利用蚯蚓缓解堵塞并强化脱氮的人工湿地系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适于利用蚯蚓缓解堵塞并强化脱氮的人工湿地系统，属环境保护和污染控制技术领域。

背景技术

人工湿地是指人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统，其设计和建造是通过对湿地生态系统中的物理、化学和生物作用等优化组合来进行污（废）水处理。

据美国环保局对100多个运行中人工湿地的调查，有将近一半的湿地系统在投入使用后的5年内出现了堵塞问题，其水力传导系数降低，除污效果变差，运行寿命缩短。人工湿地的堵塞问题越来越成为其应用的障碍，使得探寻相应的解决措施和预防对策十分必要且迫切。人工湿地堵塞主要与污水中悬浮物、有机物和生物膜积累有关。悬浮物粒径或者浓度过高，将会引起湿地堵塞；有机物负荷过高超过基质中微生物分解能力时，未被分解有机物将会在基质中积累，进而引发人工湿地堵塞；生物膜积累也是引起人工湿地堵塞的原因之一。

水平潜流和垂直潜流人工湿地中有限的复氧能力和较差的氧环境使得氨氮的硝化过程成为湿地污水处理系统脱氮的主要限速步骤，提高湿地床复氧能力、改善湿地床体中的氧环境对提高湿地污水净化效果至关重要；出水中碳源浓度很低，使得湿地系统出水中富集大量的硝态氮，直接限制了其对总氮的彻底脱除，想要进行后续脱氮处理过程，必须额外添加碳源，一定程度上增加了成本与运行维护的难度。

另一方面，蚯蚓活动可以对残落有机物进行机械破碎，疏松人工湿地基质，提高基质的孔隙率，一方面可有效缓解基质堵塞问题，另一方面使更多的氧气进入基质，有利于好氧微生物的生长，从而提高人工湿地中的硝化反应；蚯蚓粉碎芦苇杆为后续脱氮处理提供碳源，加强反硝化反应，因此，经申请人实验验证，可以利用蚯蚓对人工湿地进行改良，以解决现有人工湿地的上述问题，缓解湿地堵塞，延长湿地寿命，在资源化利用湿地植物的同时强化湿地脱氮系统。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种利用蚯蚓缓解堵塞并强化脱氮的人工湿地系统，这种湿地系统适于引入蚯蚓，以缓解湿地堵塞，延长湿地寿命，在资源化利用湿地植物的同时强化湿地的脱氮作用。

本实用新型的技术方案为：

一种利用蚯蚓缓解堵塞并强化脱氮的人工湿地系统，包括第一单元和第二单元，各所述单元均采用上进下出的垂直潜流方式，布水结构位于单元的顶部，集水结构位于单元的底部，其特征在于所述第一单元内由上至下依次设有第一细无机填料层、第一粗无机填料层、第一主填料层和第一集水层，所述第一集水层构成所述第一单元的集水结构，所述第一细无机填料层的上方设有第一布水管，所述第一布水管构成所述第一单元的布水结构，所述第二单元内由上至下依次设有第二有机透水层、第二主填料层和第二集水层，所述第二集水层构成所述第二单元的集水结构，所述第二有机透水层的上方设有第二布水管，所述第二布水管构成所述第二单元的布水结构，所述第一单元和第二单元之间设有集水槽，所述第一集水层设有第一出水口，所述第二集水层设有第二出水口，所述第一出水口和所述第二布水管的进口均连通所述集水槽。

所述第二单元的底部高度优选低于所述第一单元的底部高度，以利于形成水的无动力流动。

所述第二出水口可以连接有系统排水管。

所述系统排水管优选采用出口高度可调的结构，例如带有可弯折的软管，通过弯管改变出水口高度，或者设置成由若干套管相互套接的可拉伸结构，通过拉伸方式调节出水高度，由此可以通过调节系统排水管的出水高度，调节第二单元内的水位高度，进而调节第二单元内所引入蚯蚓的活动区域和代谢强度。

例如，所述第二出水口与所述系统排水管之间采用允许系统排水管相对于第二出水口上下翻转的活动连接方式连接，所述系统排水管设有用于固定其位置的翻转定位装置，或者，所述系统排水管由排水管进水段和排水管出水段构成，所述排水管进水段和排水管出水段之间采用允许排水管出水段相对于排水管进水段上下翻转的活动连接方式连接，所述排水管进水段与所述第二出水口固定连接，所述排水管出水段设有用于固定其位置的翻转定位装置。

所述第二布水管可以采用布水出口固定的结构，例如，固定架设在池体上的带有固定布水出口的管道，在此情况下，所述第二布水管的布水出口的高度优选低于（含端值，下同）所述第一细无机填料层的底部且高于（不含端值，下同）第一粗无机填料层的底部，或者优选低于第一粗无机填料层的顶部且高于第一主填料层的3/4高度，以便在第一细无机颗粒层或者第一细无机颗粒层和第一粗无机颗粒层内形成适于蚯蚓生长的湿润且不被水浸泡的环境。