[实用新型]一种用于脱氮除磷的复合人工湿地系统

说明书

本实用新型涉及污水处理技术领域，公开了用于一种用于脱氮除磷的复合人工湿地系统，沿水流方向，包括顺次连通的垂直流人工湿地、水平潜流人工湿地及表面径流人工湿地单元，垂直流人工湿地兼有水平潜流湿地的厌氧与表面径流湿地的好氧特点，在离水面较近的区域氧气充足，有利于硝化细菌的硝化作用，随着深度的加大，溶氧减少，脱氮硫杆菌和硫铁矿在缺氧环境下发生氮的反硝化和有机物的厌氧降解作用，实现了水中污染的去除；另外，铁离子还可与磷酸根结合，达到除磷的效果。水平潜流湿地中供氧不足，主要进行反硝化脱氮过程。表面径流湿地中，植物根系向土壤运输氧气形成好氧区，离根系较远的区域为兼性厌氧区，在硝化反硝化细菌作用下进行脱氮。

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种用于脱氮除磷的复合人工湿地系统。

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，主要由基质、水生植物、微生物构成，利用土壤、人工基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用来实现污染物的去除分解。与传统废水处理工艺相比，利用人工湿地处理废水具有以下优点：需要的构筑物和设备较少，不需人工曝气供氧，基建投资和运行费用较低，一般只需常规处理的1/2～1/5左右；湿地处理系统不设二沉池，系统的产泥量较少等，目前人工湿地已被广泛应用于生活污水处理、湖泊河流治理、废水深度处理等领域。

在人工湿地废水处理系统中，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，但微生物进行硝化作用需充足的供氧，而人工湿地中的氧主要依靠植物传输和大气负氧，在实际运行中远不能满足微生物的需要。另外，生活污水中碳氮比普遍低，易导致反硝化过程所需要的电子供体不足，影响出水总氮达标。人工湿地对磷去除主要包括植物吸收和填料截留，但是人工湿地在冬季运行过程中会出现植物枯萎甚至死亡的情况。因此增强人工湿地脱氮除磷效果，是目前急需解决的问题。

为此，现有技术中公开了一种复合垂直流一体化系统，包括下向流装置和上向流装置，下向流装置与上向流装置的底部相互连通，下向流装置的上部设有进水口，上向流装置的上部设有出水口；下向流装置自上而下依次为：土壤层、陶粒层、石英砂层、卵石层；上向流装置自上而下依次为：土壤层、砾石层、沸石层、卵石加碳源层。该系统中，虽然上向流装置能提供微生物发生反硝化作用降解有机物的缺氧环境，但在基质填料质量较大的情况下，上向流会增大水泵阻力，增大系统能耗，同时，还容易发生堵塞，提高系统运行成本。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有的人工湿地系统存在能耗高且易堵塞的缺陷从而提供一种能耗低、不易堵塞且脱氮除磷效果好的复合人工湿地系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于脱氮除磷的复合人工湿地系统，包括顺次连接的第一进水配水区、多级组合人工湿地处理区和第三出水集水区；所述第一进水配水区下方设置第一进水口，所述第三出水集水区下方设置第三出水口；其中，

沿水流方向，所述多级组合人工湿地处理区包括顺次连通的一级垂直流人工湿地单元、二级水平潜流人工湿地单元及三级表面径流人工湿地单元；

所述一级垂直流人工湿地单元的上方设置有向所述一级垂直流人工湿地单元配水的第一配水管道，所述第一配水管道与所述第一进水配水区相通。

进一步地，所述第一配水管道包括与所述第一进水配水区相通的配水主管以及设置在所述配水主管上的若干配水支管，所述配水支管上设有若干布水孔，用于向所述一级垂直流人工湿地单元进行配水。

更进一步地，所述配水主管可活动式设置在所述一级垂直流人工湿地单元相对两侧墙体内。

进一步地，所述一级垂直流人工湿地单元的填料层从上至下依次包括：第一火山岩层、第一石灰岩层、第一硫铁矿层及第一鹅卵石层，所述第一第一火山岩层、所述第一石灰岩层、所述第一硫铁矿层及所述第一鹅卵石层的高度比为(3～12)：3：(3～12)：3；