[发明专利]一种高效脱氮除磷复合人工湿地系统

说明书

本发明公开了一种高效脱氮除磷复合人工湿地系统，所述高效脱氮除磷复合人工湿地系统为由内到外依次包括高效除磷单元、高效脱氮单元和生态景观单元的嵌套式结构；所述高效除磷单元内部从下到上依次包括布水系统、生物炭填料柱和锯齿溢流堰；所述高效除磷单元的高度高于所述高效脱氮单元，并在存在高差段的外部设有弧形跌水结构；所述高效脱氮单元从上到下依次设有高效脱氮单元布水系统、高效脱氮基质层和出水口；所述生态景观单元底部设有生态景观单元布水管，所述生态景观单元布水管与所述出水口相连，所述生态景观单元的上部水面下设有人工湿地系统出水管；该复合人工湿地系统集有机物、氮、磷的去除与景观效应于一体，污水处理效率稳定性好。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种高效脱氮除磷复合人工湿地系统。

背景技术

随着人类生活、生产方式的转变，人类活动与环境的矛盾日益突出，许多大型湖泊都存在水体富营养化的问题，主要表现为有毒的蓝藻水华、脱氧和生境丧失等。湖泊富营养化一般认为是营养物质供应过剩，导致水生生态系统中植物或藻类等有机聚集物过度生长，有机团聚体的降解和矿化消耗了水体溶解氧，导致水生态系统生境恶化，进而引起整个生态系统失衡。如何强化削减水体营养负荷的同时降低去除成本，构建健康的生态景观效应，是研究人员不断探究的领域。

随着越来越多的国家实施了日益严格的污水排放标准，要求对现有的污水处理厂进行升级改造，来削减污水处理厂尾水的污染物浓度。在水处理尾水净化技术中，人工湿地生态净化技术是低消耗、可持续、多效益的技术体系，在净化污水处理厂尾水、实现水资源回用的同时，也可以增强景观效果，使组合工艺兼备水质净化功能和观赏功能。人工湿地污水处理系统作为一种新兴的污水生态化处理技术，由于其建设和运营成本低，且具有良好的环境处理效益、经济效益和社会效益，近年来在污水净化领域受到越来越多的关注。

人工湿地脱氮是一个复杂的过程，通常包括微生物降解、植物吸收、基质吸附等，其中微生物硝化-反硝化降解被认为是尾水中污染物强化去除的主要方式，占脱氮量的50％以上。硝化作用是实现去除总氮(TN)的先决条件，但没有充分的反硝化，硝化产生的硝酸盐不能被去除。为了达到高脱氮的效果，应保持交替的缺氧好氧环境，而不是单一的好氧或厌氧环境。常规人工湿地采用连续进水，大气自然复氧和植物释氧是远远低于氧气的消耗，好氧硝化作用总是受到抑制，若采用人工增氧或间歇进水自然补氧，不仅会增加额外运营成本而且会影响处理效率；反硝化作用是水体中氮被去除的主要途径，而微生物的种群数量和丰度是影响反硝化作用过程的主要因素。人工湿地对磷的去除主要是依靠基质吸附，如使用传统的基质材料，需要很大的土地面积，且当填料吸附饱和或者出现堵塞后，影响对有机物和营养物质的去除效果且吸附饱和后的填料不宜更换。因此，针对以上问题设计一种能够高效脱氮除磷的人工湿地系统尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效脱氮除磷复合人工湿地系统，以解决上述现有技术存在的问题，该复合人工湿地系统能够高效除磷且吸附后的填料可资源化利用，有效改善人工湿地复氧效果差、氮磷和COD去除有限等问题，并具有良好的生态景观功能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种高效脱氮除磷复合人工湿地系统，所述高效脱氮除磷复合人工湿地系统为由内到外依次包括高效除磷单元、高效脱氮单元和生态景观单元的嵌套式结构；

所述高效除磷单元内部从下到上依次包括布水系统、生物炭填料柱和锯齿溢流堰；所述高效除磷单元的高度高于所述高效脱氮单元，并在存在高差段的外部设有弧形跌水结构；

所述高效脱氮单元从上到下依次设有高效脱氮单元布水系统、高效脱氮基质层和出水口，所述高效脱氮基质层上部种植有湿地植物；

所述生态景观单元底部设有生态景观单元布水管，所述生态景观单元布水管与所述出水口相连，所述生态景观单元的上部水面下设有人工湿地系统出水管。