[实用新型]一种同步产电脱氮的人工湿地系统

说明书

本实用新型公开了一种同步产电脱氮的人工湿地系统，包括产电段人工湿地、曝气段人工湿地、进水管、回流液布水管和集水区，所述产电段人工湿地的一侧设有曝气段人工湿地，且产电段人工湿地和曝气段人工湿地的外侧设有集水区，产电段人工湿地的一侧设置有进水管，进水管的一端套接有污水布水管，产电段人工湿地的底部布设有回流液布水管，产电段人工湿地和曝气段人工湿地的内部设置有隔板，隔板的两侧分别连接有外接电缆，外接电缆的上部有线连接有负载，本系统由阳极区和阴极区交替排列构成，并有各自独立的布水系统，具有良好的氨氮、总氮去除效果，曝气段人工湿地可为阴极区提供含有电子受体，能够产生电能，有利于节能减排。

技术领域

本实用新型涉及人工湿地技术领域，尤其涉及一种同步产电脱氮的人工湿地系统。

背景技术

人工湿地是人为建立的通过模拟自然湿地系统处理污水的人工生态系统。系统主要由基质、水生植物、微生物构成，污水经基质过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现污染物的去除分解，微生物燃料电池在产电微生物的催化作用下，可以将储存在有机物化学键中的化学能转化为电能，是一种可以在处理污水的同时产生电能的技术，将MFC应用至污水处理领域，是当前环境能源领域的研究热点之一，人工湿地对氮的去除主要包括植物摄取、基质吸附和微生物的硝化/反硝化作用。其中后两者作用相对明显，但是充足的供氧是微生物进行硝化作用的必要条件，然而人工湿地中的氧主要依靠植物传输和大气复氧，在实际运行中不能满足微生物的需要；反硝化过程则需要电子供体才能将硝态氮还原为氮气，将氮污染物从水中彻底去除。

目前微生物燃料电池与人工湿地的耦合系统，(专利号201610063285.2、201610020188.5、201110274372.X)，均以空气作为阴极的电子受体，水中的空气来源多为大气复氧和植物传输，这样的系统仅通过植物传输和大气复氧，难以满足硝化反应对溶解氧的需求，去氮效果不佳，而且比较浪费能源。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种同步产电脱氮的人工湿地系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种同步产电脱氮的人工湿地系统，包括1、产电段人工湿地、曝气段人工湿地、进水管、回流液布水管和集水区，其特征在于，所述产电段人工湿地的一侧设有曝气段人工湿地，且产电段人工湿地和曝气段人工湿地的外侧设有集水区，产电段人工湿地的一侧设置有进水管，进水管的一端套接有污水布水管，产电段人工湿地的底部布设有回流液布水管，产电段人工湿地和曝气段人工湿地的内部设置有隔板，隔板的两侧分别连接有外接电缆，外接电缆的上部有线连接有负载，集水区的一侧设置有回流泵，回流泵的吸入端布设在集水区内部，回流泵的输出端和回流液布水管的一端套接，曝气段人工湿地的内部布设有曝气管，曝气管的一端法兰连接有鼓风机。

优选的，所述产电段人工湿地和曝气段人工湿地均包括碎石层、活性炭层、砂砾层、土壤层和湿地植物，且碎石层、活性炭层、砂砾层、上壤层和湿地植物自下而上依次布设。

优选的，所述污水布水管的一端延伸至产电段人工湿地的底部，且污水布水管的一端布设在碎石层的底部，回流液布水管的一端布设在碎石层的底部。

优选的，所述产电段人工湿地包括阳极区和阴极区，且阳极区和阴极区交替布置，隔板安装在阳极区和阴极区之间，外接电缆的两端分别连接相邻的阳极区和阴极区，污水布水管的一端布设在阳极区，回流液布水管的一端布设在阴极区。

优选的，所述曝气管铺设在活性炭层的底部，且曝气管的上部开有曝气孔，曝气管的管壁包裹有纱网。

优选的，所述且隔板包括板体、隔板框架和筛孔，且板体的上部开有筛孔，筛孔开设在活性炭层，板体的外侧套设有隔板框架，板体的数量为两块，两块板体之间安装有质子交换膜。

本实用新型的有益效果是：