[发明专利]一种复合人工湿地系统及其运行方法

说明书

本发明提供了一种复合人工湿地系统，属于环境工程技术领域。该复合人工湿地系统包括顺次相连的调节池、水平潜流人工湿地、好氧生物塘、垂直流人工湿地和回流泵；所述垂直流人工湿地通过回流泵与水平潜流人工湿地相连。本发明通过在垂直流人工湿地前端设置好氧生物塘，能够增强大气复氧作用，增强了垂直流人工湿地的充氧能力，有机物降解程度加快加大，进而缓解了湿地易堵塞的问题，延长了人工湿地使用寿命；通过将垂直流人工湿地出水回流至水平潜流人工湿地，能够增强水平潜流人工湿地的反硝化作用，提升脱氮效果。实施例结果表明，本发明的COD_Cr去除率可达56.4％～85.8％，总氮去除率达到38.2％～68.9％。

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种复合人工湿地系统及其运行方法。

背景技术

人工湿地技术是一种具有较好净水效果、工艺设备简单、构造简单且运行成本低廉的水处理工艺，近些年在污水处理过程中得到了越发广泛的应用，依据人工湿地的不同类型可主要分为表流人工湿地、垂直流人工湿地和水平潜流人工湿地。通过借助于湿地系统中的基质、微生物以及水生植物，可对污水中的悬浮物、营养盐、有机污染物等进行有效的去除。

相对于传统的污水处理技术来说，人工湿地具有操作简单，投资成本低且具有较好的污染物去除效果。然而目前看来，单一的人工湿地系统的去氮效果通常较差。

脱氮作用主要依靠微生物的硝化和反硝化作用的联合效应来实现。水平潜流人工湿地通常易于处于缺氧或厌氧条件，适合有机物的氧化和含氮化合物的反硝化作用。相对于水平潜流湿地来说，垂直流人工湿地中氧气的传输过程相对较强，更有利于污水中含氮污染物的硝化作用。尽管垂直流人工湿地相较水平潜流来说氧气传输效果较好，但由于其充氧作用基本只包括植物和大气的复氧作用，湿地的溶解氧含量水平通常较低，进而影响湿地去除污染物的效果，尤其会通过影响微生物的硝化作用降低脱氮效果，此外，湿地的溶解氧含量水平较低，还会造成基质中有机物的降解作用减慢，容易出现基质堵塞，进而缩短湿地的运行寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合人工湿地系统及其运行方法，能够有效提升脱氮效率，改善湿地易堵塞问题、延长湿地的使用寿命。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种复合人工湿地系统，包括顺次相连的调节池、水平潜流人工湿地、好氧生物塘、垂直流人工湿地和回流泵；所述垂直流人工湿地通过回流泵与水平潜流人工湿地相连。

优选的，在所述水平潜流人工湿地和好氧生物塘之间还设置有集水渠，所述集水渠的进水口与水平潜流人工湿地相连，所述集水渠的出水口与好氧生物塘相连。

优选的，所述水平潜流人工湿地的出水端、集水渠最顶端与好氧生物塘的最高液面的相对海拔依次降低。

优选的，所述复合人工湿地系统还包括集水井，所述集水井的入水口与垂直流人工湿地相连通，出水口与回流泵相连。

优选的，所述复合人工湿地系统还包括集水沉淀池，所述好氧生物塘、集水沉淀池和垂直流人工湿地顺次连通。

本发明还提供了上述技术方案所述的复合人工湿地系统的运行方法，包括以下步骤：

污水进入调节池经过沉淀作用，进入水平潜流人工湿地进行反硝化；水平潜流人工湿地出水进入好氧生物塘进行复氧，得到复氧水；复氧水进入垂直流人工湿地进行硝化，垂直流人工湿地出水部分外排，部分通过回流泵回流至水平潜流人工湿地。

优选的，当所述复合人工湿地系统还包括集水井时，所述垂直流人工湿地的出水排入集水井，集水井出水部分外排，部分通过回流泵回流至水平潜流人工湿地。

优选的，所述回流的方式为间歇式回流。

优选的，所述水平潜流人工湿地的运行方式为间歇式运行。