[实用新型]一种仿自然湿地系统

说明书

本实用新型公开了一种仿自然湿地系统及其净化方法。其中，仿自然湿地系统及包括人工生态渠道、人工植物生态塘、人工基质生态塘；其中，人工生态渠道包括流道和设置在流道上的阀门；人工植物生态塘包括植物塘和分别位于植物塘相对两侧的进水口和出水口；所述进水口连通到流道上；所述植物塘包括浅滩区和深水区，所述浅滩区种植挺水植物，种植密度10～30棵/m²；所述深水区种植沉水植物，沉水植物覆盖植物塘水面面积的30～50％，种植的沉水植物的生物量为2000～9000g/m²；人工基质生态塘与人工植物生态塘的出水口连通；本实用新型无需补充外源碳也可有效为微生物提供反硝化作用所需碳源，提高除氮效率。

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种仿自然湿地系统。

背景技术

人工湿地是利用土壤、植物和微生物三种相互依存要素的协同作用下，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收、微生物降解等综合作用对污染物进行高效净化的水处理技术。目前，在我国多以水质改善为目的，应用于农村生活污水处理、农田面源污染治理等诸多领域当中。

就人工湿地技术脱氮除磷作用及效果而言，大量研究表明，生物脱氮是湿地系统对含氮污染物去除的主要作用机理，其中硝化-反硝化对氮的去除量占比达到60％～86％，被认为是湿地系统中最主要的生物作用途径。一般认为，进水水质C/N低于3是生物脱氮作用的限制性因素，水体中有机碳源不足会导致生物脱氮效率低下，需要外加碳源来保证良好的生物脱氮效果。而人工湿地对磷的去除作用主要包含三方面：基质填料吸附沉淀、植物吸收和微生物吸收转化，其中，基质填料的吸附沉淀是人工湿地除磷的主要途径，污水中约70％的磷是通过上述基质填料的吸附沉淀途径去除，植物吸收的磷仅占17％。

虽然目前人工湿地技术应用领域广泛，但针对其推广应用，依然主要面临着以下亟待突破的问题。

随着大量再生水作为景观用水补给河湖，地表水环境质量日益提升，人工湿地技术应用重点从重污染水体逐渐转向微污染水体深度净化，针对来水的低碳高氮磷特征，通常采用曝气方式优化、基质填料开发、添加生物碳源等方法对系统进行优化，上述方法虽然能有效提高脱氮的效果，但存在建设、运行成本提高的问题；并且，添加碳源后，增加了基质层堵塞、出水有机污染物浓度升高等风险。

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传统湿地技术中针对低碳高氮磷水体需要添加外源碳，进而增加基质层堵塞、出水有机污染物浓度升高等风险的缺陷，从而提供无需补充外源碳也可有效为微生物提供反硝化作用所需碳源的一种仿自然湿地系统。

一种仿自然湿地系统，包括：

人工生态渠道，包括流道和设置在流道上的阀门；

人工植物生态塘，包括植物塘和分别位于植物塘相对两侧的进水口和出水口；所述进水口连通到流道上；所述植物塘包括浅滩区和深水区，所述浅滩区种植挺水植物，种植密度10～30棵/m²；所述深水区种植沉水植物，沉水植物覆盖植物塘水面面积的30～50％，种植的沉水植物的生物量为2000～9000g/m²；

人工基质生态塘，与人工植物生态塘的出水口连通。

上述种植生物量是指深水区内单位面积内沉水植物的鲜重。

所述植物塘的面积不超过5万m²，深水区的深度为1.5～2m，浅滩区的深度为0.3～0.7m。

所述人工植物生态塘的数量为多个，并联或/和串联在人工生态渠道和人工基质生态塘之间；

所述人工基质生态塘的数量为多个，并联或/和串联在人工植物生态塘的出水口上。

所述流道的宽度为2～4m，深度不超过0.8m，所述流道底部设置有除磷填料。