[发明专利]一种利用潮汐供氧的双层人工湿地及方法

说明书

本方案涉及一种利用潮汐供氧的双层人工湿地及方法，该人工湿地由控制器、在上层的自曝气人工湿地和在下层的承压潮汐流生物滤池串联组成；承压潮汐流生物滤池由多级承压潮汐流生物滤池单元并联组成；自曝气人工湿地包括：湿地主体，其内设置有人工湿地填料床；第一进水系统，其内设置有第一电磁阀；第一出水系统；曝气系统；多级承压潮汐流生物滤池均包括：滤池主体，滤池主体内设置有生物滤池填料床；第二进水系统，其和第一出水系统连通，其内设置有第二电磁阀；第二出水系统，其内设置有第三电磁阀；排气系统，其和曝气系统连通，排气管上设置有第四电磁阀；第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均连接控制器。

技术领域

本发明涉及人工湿地污水处理领域，具体是一种利用潮汐供氧的双层人工湿地及方法。

背景技术

人工湿地是根据天然湿地净化污水的原理，通过人工建造和监督控制来强化其净化能力的污水处理技术。它是由透水性的基质、植物、水体、好氧或厌氧微生物种群和动物共同组成的复合系统。污水在人工湿地中经过包括生物降解、过滤、沉淀和吸附等作用处理后，污水中的有机化合物、悬浮固体、一些含氮化合物、磷和病原菌都得到了极大的削减。

曝气生物滤池是一类特殊的生物接触氧化污水处理构筑物，其内部填装有利于微生物挂膜的载体，并在滤料层下部进行曝气，通过污水流经填料床时发生的“微生物-污水-空气”接触而使得污染物指标得以有效去除。

目前，人工湿地的溶氧水平是限制污染物去除效果的重要因素之一；同样地，对于曝气生物滤池，溶氧水平也是一项重要运行指标。传统的人工湿地仅依靠气-液交界面自然复氧和植物根系泌氧两个过程向系统充氧，溶氧水平较低。强化型人工湿地、传统的曝气生物滤池利用鼓风机或气泵对系统进行曝气，如专利号为201910107681.4，名称为“一种人工湿地生态污水处理系统”、专利号为201910132666.5，名称为“一种农村生活污水处理装置及污水处理方法”等发明专利分别公开了不同的曝气人工湿地技术方案，虽然这类技术提高了湿地溶氧水平，但是增加了能源消耗。潮汐流运行模式通过控制系统内液位随时间的涨落变化，营造间歇的、部分的好氧条件，同时不需要额外的能耗，专利号为201620543376.1、名称为“一种潮汐流人工湿地”，专利号为201520852305.5、名称为“组合型人工湿地虹吸进排水设备”及专利号为CN201510009731.7、名称为“多介质潮汐流人工湿地装置及方法”等发明、发明专利分别公开了不同的潮汐流人工湿地技术方案；专利号为201811354366.3，名称为“一种潮汐式曝气生物滤池及污水处理方法”、专利号为201811355433.3，名称为“基于潮汐式曝气生物滤池的一体化污水处理设备及方法”的发明专利分别公开了不同的潮汐流曝气生物滤池技术方案。但是其共同的缺点在于，普通的潮汐流的强化复氧效果仅在于潮汐液面以上，而潮汐液面以下区域在被淹没后短时间内由于氧传质和消耗作用很快会进入缺氧、厌氧状态，因而限制了潮汐流的复氧效果。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种利用潮汐供氧的双层人工湿地及方法，按照潮汐涨落运行模式，以水体势能作为推动力，通过正压排气对上层的自曝气人工湿地实现低能耗的、可持续的自曝气，使上层的自曝气人工湿地内溶解氧维持在较高水平，从而促进好氧微生物活性，提高有机物物去除率。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种利用潮汐供氧的双层人工湿地，由控制器、位于上层的自曝气人工湿地和位于下层的承压潮汐流生物滤池串联组成，所述承压潮汐流生物滤池由多级承压潮汐流生物滤池单元并联组成；所述自曝气人工湿地包括：

湿地主体，所述湿地主体内设置有人工湿地填料床，所述人工湿地填料床内种植有湿地植物；

用于向所述湿地主体提供污水的第一进水系统，其布置在所述湿地主体的上游侧，所述第一进水系统内设置有用于控制进水流量的第一电磁阀；

用于将所述湿地主体内的污水排出的第一出水系统，其布置在所述湿地主体的下游侧；