[实用新型]一种双通道进水的复合循环流人工湿地

说明书

本实用新型公开了一种双通道进水的复合循环流人工湿地，它包括进水调节池、垂直流人工湿地、储水循环池、光伏复氧回流装置。本实用新型通过将强化预处理和间歇运行这两种处理方法联合，在缓解人工湿地堵塞、提升氮磷去除效果的同时，实现了人工湿地的持续运行，有效提高了人工湿地的运行效率，同时维护简单，无需耗费大量的人力物力，即可有效解决人工湿地的堵塞难题。

技术领域

本实用新型涉及一种双通道进水的复合循环流人工湿地。

背景技术

人工湿地是一种人为调控工具，它通过利用湿地自有的物理作用、化学作用和生物综合功能去除污水中的污染物，实现污水净化的目的。由于具有建设成本低、处理效果理想、运行维护简单等优点，人工湿地已被广泛应用于农村生活污水的处理。但在实际应用过程中，研究人员发现人工湿地的去除效果容易受到溶解氧、水力停留时间、pH值及温度等多种因素的影响，存在除磷效果差、氨氮去除效果差、容易堵塞的问题。

人工湿地去除总磷的效率目前仍然较低。人工湿地对磷的主要去除途径一是通过植物去除，其次是通过微生物(如聚磷菌)的富集作用。植物除磷一方面是通过正常生长对磷的不断吸收来降低污水中的磷浓度，之后再通过人工收割植物实现除磷，其次是通过对植物根表铁膜对磷进行固定和吸附，但实际植物吸收所去除的磷只占人工湿地除磷量很少的比例。聚磷菌对磷的吸附是人工湿地对磷的主要去除途径，由于现有技术中人工湿地中溶解氧的含量主要依赖于植物根系的泌氧作用，这并不能显著提高人工湿地好氧环境的占比，不利于聚磷菌对磷的吸附，也是造成人工湿地除磷效率较低的原因之一。

人工湿地目前对氮的去除效果不稳定。与除磷的途径相似，人工湿地一方面也可以通过植物生长吸收再进行收割去除氮，但其主要除氮途径是依赖于基质内微生物的硝化和反硝化作用。这一途径主要分为两步，首先在好氧条件下，氨态氮被硝化和亚硝化细菌转化为亚硝态氮和硝态氮，然后在缺氧或厌氧条件下，通过反硝化细菌的反硝化作用将硝态氮转化为氮气，从而实现氮的去除。目前人工湿地除氮的主要限制因素是硝化作用，湿地中溶解氧的含量是影响人工湿地脱氮反应顺利进行的关键因素，而仅仅依靠湿地自身大气复氧或根系的输氧能力并不能显著提高人工湿地中溶解氧含量。

人工湿地堵塞一直以来也是值得关注的问题。人工湿地运行过程中，污水流经湿地基质时悬浮物会沉淀、吸附在基质中，减少基质层的有效空隙，造成基质的水力传导性能下降，从而形成堵塞。根据研究，基质粒径的大小、基质层的配置以及污水总有机负荷的是影响堵塞的主要因素，基质粒径决定了基质有效空隙的最小通透性，基质层的配置决定整个基质对悬浮物的容纳能力，而有机负荷过高会使得悬浮物在基质空隙间的过度累积，造成人工湿地堵塞。人工湿地在堵塞后，虽然系统本身对总可溶性固形物TSS的去除率上升，但对还原性污染物CODcr、总氮TN和总磷TP的去除率下降，堵塞前系统出水可达《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的IV-III类水质标准，堵塞后出水水质参数显著下降，甚至不能达到V类水质要求。目前在处理人工湿地堵塞问题时，主要的措施是将填料重新挖出、清洗再回填，或者将堵塞的填料及破损的管道更换，维护十分困难，耗时长，还可能会破坏湿地内部结构。

现有的人工湿地虽然通过一些改进能够提高去除氮、磷的效率，但并不能同时保证对氮磷有较高的去除效果，即时能够维持两者有较高的去除率，但又会面临占地面积过大，增加工程建设成本的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是如何提高氮磷去除效果且解决堵塞问题，由此得到一种双通道进水的复合循环流人工湿地。