[发明专利]一种装配式驳岸型好氧/缺氧/好氧人工湿地系统及其应用

权利要求书

1.一种装配式驳岸型好氧/缺氧/好氧人工湿地系统，其特征在于，包括三级呈阶梯式下降、相邻设置且相互隔离的第一级好氧反应区、第二级缺氧反应区以及第三级好氧反应区，其中：

所述第一级好氧反应区和第三级好氧反应区设置有用于在好氧条件下处理污水的功能性填料，所述第二级缺氧反应区设置有用于在缺氧条件下处理污水的功能性填料；所述填料为模块化组装得到的多层填料；所述第一级好氧反应区、第二级缺氧反应区和第三级好氧反应区通过预制构件装配而成；

所述第一级好氧反应区的进水管设置在该好氧反应区顶部，且该进水管为穿孔射流式进水管，所述第一级好氧反应区出水管设置在该好氧反应区底部；所述第一级好氧反应区出水管与所述第二级缺氧反应区进水管相连通；所述第二级缺氧反应区进水管设置在该缺氧反应区底部，该缺氧反应区不设置出水管，其出水通过从顶部溢流进入所述第三级好氧反应区；所述第三级好氧反应区的出水管设置在该好氧反应区底部，该好氧反应区不设置进水管；

使用时，所述第一级好氧反应区的进水通过设置在该好氧反应区顶部的穿孔射流式进水管射流进入该好氧反应区，射流过程中溶氧，以保证第一级好氧反应区的好氧状态；所述第一级好氧反应区的出水通过底部的出水管出水，与所述第二级缺氧反应区的进水管相连通；所述第二级缺氧反应区的进水管设置于该缺氧反应区的底部，所述第一级好氧反应区的出水溶解氧浓度低，第二级缺氧反应区从底部进水，形成所述第二级缺氧反应区的缺氧状态；所述第二级缺氧反应区的出水从该缺氧反应区顶部溢流进入第三级好氧反应区；第二级缺氧反应区出水在该溢流过程中溶氧，确保第三级好氧反应区的好氧状态；

所述第二级缺氧反应区设置的功能性填料包括海绵铁，海绵铁在微生物腐蚀以及微电解作用下释放Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)，Fe(Ⅱ)在铁氧化菌作用下被氧化为Fe(Ⅲ)，同时发生水解作用生成氢氧化物和多核羟基络合物；利用海绵铁对含磷污染物的物理吸附、Fe(Ⅲ)与磷酸盐产生难溶化合物覆盖在海绵铁表面的化学吸附，以及氢氧化铁和多核羟基络合物的吸附作用共同将污水中的磷去除。

2.如权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于，所述预制构件包括L型预制构件和倒T型预制构件；该人工湿地系统在装配时，包括如下步骤：

采用L型预制构件在纵向上两两拼接形成第一级好氧反应区和第二级缺氧反应区，采用L型预制构件和倒T型预制构件在纵向上两两拼接形成第三级好氧反应区；并在预制构件下方通过土方垫层实现梯度搭建，使得第一级好氧反应区、第二级缺氧反应区以及第三级好氧反应区在纵向上形成逐级落差状。

3.如权利要求2所述的人工湿地系统，其特征在于，该人工湿地系统在装配时，还包括：将L型预制构件或倒T型预制构件在同一个水平高度上两两横向拼接，并采用高强螺栓横向连接，以在横向上形成多组由第一级好氧反应区、第二级缺氧反应区以及第三级好氧反应区构成的人工湿地系统。

4.如权利要求2所述的人工湿地系统，其特征在于，所述第一级好氧反应区和第二级缺氧反应区共用的L型预制构件的顶部高出所述第一级好氧反应区内填料顶部0.25-0.5m，以防止第一级好氧反应区内的水溢出；

所述第二级缺氧反应区和第三级好氧反应区共用的L型预制构件顶部高出所述第二级缺氧反应区内填料顶部0.1-0.2m，以便于第二级缺氧反应区内的水溢出至第三级好氧反应区的同时，防止填料随水流出；

所述第三级好氧反应区采用的倒T型预制构件顶部高出该好氧反应区内填料顶部0.25-0.5m，以防止第三级好氧反应区内的水溢出。

5.如权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于，所述第一级好氧反应区采用的穿孔射流式进水管、第一级好氧反应区出水管、第二级缺氧反应区进水管以及第三级好氧反应区出水管均采用穿孔配水管，该配水管管壁设置多排孔隙，以便于水均匀流出，且该孔隙尺寸远小于功能性填料尺寸，以避免填料堵塞该配水管。

6.如权利要求1所述的人工湿地系统，其特征在于，所述第一级好氧反应区、第二级缺氧反应区以及第三级好氧反应区内的填料为模块化、多层组装设计，以便于填料堵塞失效后随时更换。