[发明专利]一种多技术耦合的高效人工湿地处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种多技术耦合的高效人工湿地处理系统及方法，采用BAF‑湿地耦合反应器，实现了空气‑BAF系统同湿地氧化系统的有效结合，本发明利用空气‑BAF的强氧化性对废水中有机污染物进行氧化，提高废水可生化性，同时实现对废水充氧，实现对废水中有机污染物的高效去除，通过改变复合陶粒的配方，可有效去除特定污染物，强化对磷、重金属等的去除。本发明中BAF‑湿地耦合反应器提高了系统对废水污染物的抗冲击负荷能力，减少了后续系统的污染负荷，减小了后续系统的占地面积，是一种抗冲击负荷能力强、处理效率高效稳定、运行成本低的废水处理系统，可广泛适用于城市污水厂二级出水、雨水、受污染地表径流处置的工艺及方法。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种多技术耦合的高效人工湿地处理系统及方法。

背景技术

人工湿地是上世纪70~80年代发展起来的一种人工生态系统，主要分为表面流人工湿地（FWS）、潜流人工湿地（SFS）和潮汐流人工湿地，其本质是对自然界湿地系统的人工强化，可用于城市污水处理厂排水、雨水、农村生活污水以及地表径流的深度处理。其具有投资运行成本低、环境效益良好等优良特点。

由于目前人口众多、人均占地面积少，人工湿地用地在很大程度上受限，常采用高水力负荷工况设计和运行，同时基于不同地表径流及废水中污染物的多样性及复杂性，致使传统人工湿地系统对污染物的抗负荷冲击能力弱，系统运行稳定较差。另一方面于人工湿地填充料（硕石、砂石等）易堵塞，严重影响了人工湿地系统的对污染物的去除效果，增大了运行难度，增高了运维成本。目前人工湿地系统出水并没有采取有效的灭菌消毒措施，生态安全性存在一定风险。

为此非常有必要研发一种加强对有机污染物或特定污染的去除、减少后续人工湿地系统占地、增强系统运行的稳定性和可控性的强化型的人工湿地系统。强化型人工湿地系统可减少或延缓系统基于高负荷运行而引起的的堵塞问题，引入生物陶粒作为人工湿地系统的一种填料，通过生物陶粒配方的改良提高对污染物的去处效率，实现以废治废的目的及城市污泥的资源化利用。采用合理的组合工艺实现对人工湿地系统末端出水的低成本杀菌消毒的末端深度处理的功能，提高人工湿地出水的生态安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多技术耦合的高效人工湿地处理系统及方法，对提高了人工湿地系统的处理效果及稳定性，减小了人工湿地系统的占地面积，延缓了人工系统的堵塞，同时对人工湿地系统出水进行了进一步的催化氧化，提高了人工湿地系统排水的处理效率和生态安全性。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种多技术耦合的高效人工湿地处理系统及方法，包括调节池；BAF-湿地耦合反应器；撬装型过滤器；潜流湿地；表面流人工湿地；二级表面流人工湿地；稳定塘；镀膜多级跌水槽；鼓风系统；污泥沉淀池；复合陶粒层；反冲洗出水管；曝气管；硕石承托层；细砂层；有机黏土植被层；布水槽；

所述调节池同BAF-湿地耦合反应器连接，鼓风系统同BAF-湿地耦合反应器连接；BAF-湿地耦合反应器同撬装型过滤器、潜流湿地、表面流人工湿地、二级表面流人工湿地、稳定塘、镀膜多级跌水槽依次连接；BAF-湿地耦合反应器还同污泥沉淀池连接；潜流湿地同BAF-湿地耦合反应器设有废水回流装置；

废水携同空气从BAF-湿地耦合反应器底部进入，经由硕石承托层、复合陶粒层、细砂层进入后续系统；反冲洗水携同空气从BAF-湿地耦合反应器底部进入，经由硕石承托层、复合陶粒层、细砂层，最终经出水管进入污泥沉淀池。

进一步地，步骤1）BAF-湿地耦合反应器包括复合陶粒层、反冲洗出水管、曝气管、硕石承托层、细砂层、有机黏土植被层；

2）废水携同空气由底部进入BAF-湿地耦合反应器，在复合陶粒层的催化氧化及生物膜的作用下被降解；之后进入细砂层对SS进行进一步过滤，经由细砂层同有机黏土植被层之间的出水通道，并经由水生植物的进一步降解，进入后续系统；