[发明专利]一种基于生态芯湿地的水处理系统与方法

权利要求书

1.一种基于生态芯湿地的水处理系统，其特征在于，所述系统包括上层潜流湿地层和下层生物滤池层，上层潜流湿地层包括支撑网架、种植槽(15-2)、填料(2)、植株(3)和进出水管；下层生物滤池层包括滤池池体、进出水管、生物介质(6)、曝气装置(7)、排泥管(8)、出水口(10)和流量调节装置(11)；系统还包括加药系统(微生物和碳源)和远程控制系统。

潜流湿地填料层起码包括磷吸附材料，并包括不同粒径的级配材料，填料层上种植植物，填料层截留、沉积、吸附作用、填料层的微生物作用及植物根系吸收作用共同去除水中污染物，包括对总磷的去除；

生物滤池为部分填充生物介质的若干处理池；处理池之间通过导流管道导流；处理池内生物介质通过附着包括厌氧、兼氧和好氧的微生物种群，在不同碳氮比、溶解氧、温度和pH的环境下，对总氮和总磷、氨氮、COD、ss去除；包括对总氮的脱除；

上层潜流湿地与下层生物滤池之间设有水流通道，通过上行或下行或回流让水流通过潜流湿地层和生物滤池层，共同对水处理。

2.根据权利要求1所述的基于生态芯湿地的水处理系统，其特征是，上层潜流湿地可以是垂直潜流或水平潜流；水平潜流中水流垂直于植物根系从进水端沿水平方向缓慢推流到出水端；垂直潜流中水流平行于植物根系从表层缓慢流到底层，所述潜流湿地的填料层包括磷吸附材料、级配填料和种植土。

3.根据权利要求1所述的基于生态芯湿地的水处理系统，其特征在于，所述的生物滤池单元由数个池体(9)构成，具体池体(9)数量根据水处理量决定，至少包括一个好氧硝化反应池和一个厌氧或缺氧反硝化反应池或多个同步硝化反硝化池，单个处理单元的日处理量为100～2000m³；各处理单元之间串联或并联，并联单元的数量由日处理水总量除以单个处理单元的日处理量而定；生物滤池的生物介质(6)为可移动式或固定式，介质可以是生物滤砂、网泡式填料、生物质炭、和弹性填料，填充率在20％～100％，透水率在20％～95％，生物介质的形状可以是方形、圆形、丝状；生物滤池层的每个池体(9)都配有增氧气管、药剂补充管道、和排泥管道，其中增氧气管主要为系统提供溶解氧并实现生物介质表面的清洗和更新；药剂补充管道主要为系统提供碳源和微生物液剂；排泥管道定期排放处理池底部的淤泥。

4.根据权利要求1所述的基于生态芯湿地的水处理系统，其特征在于，系统设有中央处理器，中央处理器的输入信号由分布在管路和容器中的化学传感器、温度、液位和流量传感器输入，而中央处理器的控制信号接水泵、风机、进出水管道、供气管道、补药管道所配备的电动阀门，以及远程水质自动监测系统。

5.根据权利要求2所述的基于生态芯湿地的水处理系统，其特征在于，所述的填料区(2)自下至上由粗到细级配材料，配3～5层，包括粗细的粒径砾石、火山岩、生物质陶粒、小粒径沸石、磷吸附介质和种植土，填料区(2)厚度一般在60～100cm，其中磷吸附介质铺设厚度在20～40cm，所述磷吸附材料可以为生物质炭、铁碳、或树脂类吸附材料。

6.根据权利要求1所述的基于生态芯湿地水处理系统，其特征是，上层潜流湿地单元为可移动式结构，所述的支撑网架由金属管架焊接而成，种植槽(1)由塑料或木质隔板和防渗膜构成，下方安装滑轮，在处理池壁上安装的导轨上滚动滑行；潜流湿地单元底侧设置有集水装置，水流通过集水装置回流至生物滤池层的第一个处理池进行深度处理；所述的种植槽底部呈(1)5°～10°的坡度，较低的一段位于集水装置处，利于潜流湿地层汇水和/或回流；上层潜流湿地单元可移动式结构通过模块的方式组成上层潜流湿地单元的排列。

7.根据权利要求1或2所述的基于生态芯湿地水处理系统，其特征是，生物滤池单元池体均为地下管式结构构成，上部潜流湿地单元与管式结构的之间采用通水管连接。