CN111333273A - 一种强化脱氮除磷人工湿地系统 - Google Patents
一种强化脱氮除磷人工湿地系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111333273A CN111333273A CN202010199399.6A CN202010199399A CN111333273A CN 111333273 A CN111333273 A CN 111333273A CN 202010199399 A CN202010199399 A CN 202010199399A CN 111333273 A CN111333273 A CN 111333273A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- layer
- phosphorus removal
- bed
- constructed wetland
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 102
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 11
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 10
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004579 marble Substances 0.000 claims description 8
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 7
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 5
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 4
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 abstract description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 abstract description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 50
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 36
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000931336 Chloris truncata Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000108664 Nitrobacteria Species 0.000 description 1
- JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N ON=O.ON=O.ON=O.N Chemical compound ON=O.ON=O.ON=O.N JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 240000001398 Typha domingensis Species 0.000 description 1
- 244000284012 Vetiveria zizanioides Species 0.000 description 1
- 235000007769 Vetiveria zizanioides Nutrition 0.000 description 1
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010921 garden waste Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/32—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/308—Biological phosphorus removal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
- C02F2203/006—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage details of construction, e.g. specially adapted seals, modules, connections
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Botany (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
本发明公开了一种强化脱氮除磷人工湿地系统，其包括沉砂池、至少一个曝气植物滤床、复合反硝化人工湿地床三部分，将进水通过沉砂池去除随径流带入的泥沙，调节净化水质，然后沉砂池出水进入曝气植物滤床，通过曝气植物滤床实现自然复氧，在有氧条件下通过亚硝酸菌和硝酸菌的作用，截留在填料表面的污染物中的氨氮，通过曝气植物滤床净化进入复合反硝化人工湿地床，实现氨氮、总氮的高效去除，使大分子有机污染物降解为小分子无毒有机物，同时通过曝气植物滤床和复合反硝化人工湿地床提高对磷的吸附能力，此系统结构简单，操作简便，与以往技术相比，本发明氨氮、总氮去除率可达80％以上，总磷去除率可达85％以上。此发明用于生态环保技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及生态环保技术领域，特别是涉及一种强化脱氮除磷人工湿地系统。
背景技术
现有人工湿地在实际应用中一般按照模拟自然湿地生态系统的方式来去除水体的污染物，湿地系统对氮的去除大多低于30％，除磷性能也被限制在40％以下，且去除效果不稳定。因此，人工湿地系统目前的表现尚不能满足人们所期望的高效脱氮除磷以及稳定运行的要求。近年来，人们从人工湿地污染物去除机理的角度，遵循湿地基本的脱氮除磷的原理，通过提高湿地系统的硝化和反硝化能力以及基质对磷的吸附能力，从运行管理、结构优化、基质选育等方面人为的强化提高人工湿地的运行性能已经成为是近年来湿地降解污染物的研究热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、操作简便的强化脱氮除磷人工湿地系统。
本发明所采取的技术方案是：
一种强化脱氮除磷人工湿地系统，其包括：
沉砂池，所述沉砂池一侧设置有进水口，另一侧设置有出水口；
至少一个曝气植物滤床，各所述曝气植物滤床由上至下依次由植物层、填料层及承托层构成，所述填料层顶部设置有第一布水管，所述第一布水管与沉砂池的出水口相连，所述填料层设有曝气管，所述承托层底部设置有第一集水管；
复合反硝化人工湿地床，所述复合反硝化人工湿地床包括反硝化池和垂直潜流人工湿地，所述反硝化池内填充缓释碳源，所述反硝化池底部设有第二布水管，所述第二布水管与第一集水管连接，所述反硝化池顶部种植有水生植物，所述垂直潜流人工湿地顶部设第三布水管，所述第三布水管和反硝化池的出水口相连，所述垂直潜流人工湿地底部设置有第二集水管。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述沉砂池底部沿进水方向设置有带坡度的集砂坑。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述填料层由非饱水层和饱水层组成，所述非饱水层上端为植物层，所述非饱水层和饱水层之间设置曝气管，所述曝气管连接一风机，所述风机由一风光互补系统供电。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述植物层为可移动板框植物床。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述非饱水层中填充由天然河砂、大理石、沸石混合而成的复合填料，非饱水层高度0.8m-1.2m，所述天然河砂、大理石、沸石分别占复合填料总体积的60％、35％、5％，粒径分别为0.35-0.85mm、2-3mm、1-2mm。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述饱水层填充多元微电解填料，所述多元微电解填料填充高度为0.45-0.55m，所述承托层与饱水层、饱水层与非饱水层之间设置有一层尼龙网。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述垂直潜流人工湿地自下而上布设有碎石和多元微电解填料，所述碎石和多元微电解填料总高度为1.15-1.25m，所述碎石和多元微电解填料的高度比例为1:2。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述多元微电解填料由给水厂污泥、粘土、铁粉、活性炭、造孔剂及贵金属耦合催化剂混合造粒焙烧而成。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述曝气植物滤床池底标高与复合反硝化人工湿地床池底标高持平，所述曝气植物滤床池顶标高与复合反硝化人工湿地床池顶标高设置有高度差。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一集水管与第二布水管连接处设置有阀门。
本发明的有益效果：此强化脱氮除磷人工湿地系统，其包括沉砂池、至少一个曝气植物滤床、复合反硝化人工湿地床三部分，将进水通过沉砂池去除随径流带入的泥沙，调节净化水质，然后沉砂池出水进入曝气植物滤床，通过曝气植物滤床实现自然复氧，在有氧条件下通过亚硝酸菌和硝酸菌的作用，截留在填料表面的污染物中的氨氮，通过曝气植物滤床净化进入复合反硝化人工湿地床，实现氨氮、总氮的高效去除，使大分子有机污染物降解为小分子无毒有机物，同时通过曝气植物滤床和复合反硝化人工湿地床提高对磷的吸附能力，此系统结构简单，操作简便，与以往技术相比，本发明氨氮、总氮去除率可达80％以上，总磷去除率可达85％以上。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例示意图；
图2为本发明实施例内部结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种强化脱氮除磷人工湿地系统，其包括沉砂池100、四个并联设置的曝气植物滤床200、复合反硝化人工湿地床300三部分。将进水通过沉砂池100去除随径流带入的泥沙，调节净化水质，然后沉砂池100出水进入四个并联交替运行的曝气植物滤床200，通过曝气植物滤床200实现自然复氧，在有氧条件下通过亚硝酸菌和硝酸菌的作用，截留在填料表面的污染物中的氨氮，从而实现氨氮的高效去除，通过曝气植物滤床200净化进入复合反硝化人工湿地床300，使大分子有机污染物降解为小分子无毒有机物。此系统尤其适合于农田退水的脱氮除磷和污水处理厂尾水深度处理。
参照附图1和图2，其中，沉砂池100的进水口101位于沉砂池100左侧顶部，出水口102位于沉砂池100右侧顶部，沉砂池100底部沿进水方向设置有坡度的集砂坑103。废水从进水口101进入，随废水的泥沙在沉砂池100内沉淀在集砂坑103里，然后再通过出水口102流出，实现废水的初步沉淀和净化。
具体地，曝气植物滤床200由上至下依次由植物层201、填料层202及承托层203构成。如图，填料层202顶部设置有第一布水管400a，第一布水管400a与沉砂池100的出水口102相连，填料层202设有曝气管500，承托层203底部设置有第一集水管600a。填料层202自下而上布设不同粒径不同种类填料。
可以理解地，植物层201为可移动板框植物床。必要时可以移开植物床，对表层进行翻耕维护保养。
进一步地，为了更好地实现本发明，填料层202由非饱水层202a和饱水层202b组成，非饱水层202a上端为植物层201，非饱水层202a和饱水层202b之间设置曝气管500，曝气管500连接一风机，风机由一风光互补系统供电。增设曝气可以有助于缓解系统堵塞。非饱水层202a中填充由天然河砂、大理石、沸石按比例混合而成的复合填料，非饱水层202a高度0.8m-1.2m，天然河砂、大理石、沸石分别占总体积的60％、35％、5％，粒径分别为0.35-0.85mm、2-3mm、1-2mm。通过风光互补系统对风机进行供电，体现了绿色环保的理念。
其中，饱水层202b填充多元微电解填料，填充高度为0.45-0.55m，承托层203与饱水层202b、饱水层202b与非饱水层202a之间设置有一层尼龙网。
复合反硝化人工湿地床300包括反硝化池301和垂直潜流人工湿地302，反硝化池301内填充缓释碳源，反硝化池301底部设有第二布水管400b，第二布水管400b与第一集水管600a连接，反硝化池301顶部种植有水生植物，垂直潜流人工湿地302顶部设第三布水管400c，第三布水管400c和反硝化池301的出水口相连，垂直潜流人工湿地302底部设置有第二集水管500b。垂直潜流人工湿地床300自下而上布设不同粒径不同种类填料。
人工湿地系统运行时，首先将进水通过沉砂池100去除随径流带入的泥沙，调节净化水质；然后，沉砂池100的出水由连接沉砂池100出水口102的第一布水管400a自流进入若干个并联交替运行的曝气植物滤床200，控制曝气植物滤床200湿干比为1:4,水力负荷周期为6h，通过淹水/落干交替运行的方式实现自然复氧，在有氧条件下通过亚硝酸菌和硝酸菌的作用，将截留在填料表面的污染物中的氨氮氧化成亚硝酸氮和硝酸盐氮，从而实现氨氮的高效去除，为应对来水氨氮波动，可以对非饱水层202a进行微曝气强化微生物的硝化作用。
在一个实施例中，垂直潜流人工湿地302自下而上布设有碎石、多元微电解填料，碎石和多元微电解填料总高度为1.2m，碎石和多元微电解填料的高度比例为1:2。
反硝化作用主要发生在曝气植物滤床200的饱水层202b和反硝化池301，反硝化池301提供缺氧、厌氧环境，人工湿地系统中可利用碳源是反硝化反应的主要限制因素。可以理解地，利用多元微电解填料的微电解反应可使水中难降解有机物如腐殖酸、多环芳烃等的转化，使大分子有机污染物降解为小分子无毒有机物，增加反硝化作用的可利用碳源，反硝化池301中添加缓释碳源也对反硝化反应的可利用碳源进行了补充，碳源的增加促进了人工湿地的反硝化产生N2、N2O和NO，达到最终脱氮的目的。
本实施例中，饱水层202b和垂直潜流人工湿地302的多元微电解填料由给水厂污泥、粘土、铁粉、活性炭、造孔剂及贵金属耦合催化剂按比例混合造粒焙烧而成。其粒径为20-30mm，比重约为1.3-1.6t/m3，比表面积约为1.5㎡/g，雾化强度约600kg/cm2，孔隙率约为60％。
反硝化池301中缓释碳源填料为碎石和废木块复合填料，废木块取材自园林废物，上述多元微电解填料和缓释碳源的部分主材属于固体废物再利用，符合循环经济发展要求。缓释碳源与碎石搭配形成复合填料填充与反硝化池301内。
人工湿地系统对磷的去除途径主要是填料的吸附和共同沉淀作用，多元微电解填料孔隙率高、吸附量大，钙、铁、铝、镁等组成丰富有助于磷的去除，同时微电解过程会产生大量Fe2+、Fe3+、Al3+，磷酸盐通过混凝沉淀过程强化水中磷的去除。
在一些实施例中，曝气植物滤床200池底标高与复合反硝化人工湿地床300池底标高持平，这样设计可以便于施工。同时，曝气植物滤床200池顶标高与复合反硝化人工湿地床300池顶标高设置有高度差，可以有效保持滤速。
参照附图，曝气植物滤床200的承托层203底部的第一集水管600a和反硝化池301底部的第二布水管400b相连，第一集水管600a与第二布水管400b连接处设置有阀门。阀门的设计有利于应对如农田退水等水污染符合波动的情况，持续保持良好的处理效果。当污染负荷出现波动时，可以通过启闭阀门，强化曝气和延长水力停留时间等措施，保证水处理效果。
曝气植物滤床200的植物层和复合反硝化人工湿地床300的顶部的水生植物可以配置选择改良型的香根草，结合去污能力强的风车草、芦苇、香蒲以及一些景观效果好的植物进行合理搭配。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于，包括：
沉砂池，所述沉砂池一侧设置有进水口，另一侧设置有出水口；
至少一个曝气植物滤床，各所述曝气植物滤床由上至下依次由植物层、填料层及承托层构成，所述填料层顶部设置有第一布水管，所述第一布水管与沉砂池的出水口相连，所述填料层设有曝气管，所述承托层底部设置有第一集水管；
复合反硝化人工湿地床，所述复合反硝化人工湿地床包括反硝化池和垂直潜流人工湿地，所述反硝化池内填充缓释碳源，所述反硝化池底部设有第二布水管，所述第二布水管与第一集水管连接，所述反硝化池顶部种植有水生植物，所述垂直潜流人工湿地顶部设第三布水管，所述第三布水管和反硝化池的出水口相连，所述垂直潜流人工湿地底部设置有第二集水管。
2.根据权利要求1所述的强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于：所述沉砂池底部沿进水方向设置有带坡度的集砂坑。
3.根据权利要求1所述的强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于：所述填料层由非饱水层和饱水层组成，所述非饱水层上端为植物层，所述非饱水层和饱水层之间设置曝气管，所述曝气管连接一风机，所述风机由一风光互补系统供电。
4.根据权利要求3所述的强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于：所述植物层为可移动板框植物床。
5.根据权利要求3所述的强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于：所述非饱水层中填充由天然河砂、大理石、沸石混合而成的复合填料，非饱水层高度0.8m-1.2m，所述天然河砂、大理石、沸石分别占复合填料总体积的60％、35％、5％，粒径分别为0.35-0.85mm、2-3mm、1-2mm。
6.根据权利要求5所述的强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于：所述饱水层填充多元微电解填料，所述多元微电解填料填充高度为0.45-0.55m，所述承托层与饱水层、饱水层与非饱水层之间设置有一层尼龙网。
7.根据权利要求1所述的强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于：所述垂直潜流人工湿地自下而上布设有碎石和多元微电解填料，所述碎石和多元微电解填料总高度为1.15-1.25m，所述碎石和多元微电解填料的高度比例为1:2。
8.根据权利要求6或7所述的强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于：所述多元微电解填料由给水厂污泥、粘土、铁粉、活性炭、造孔剂及贵金属耦合催化剂混合造粒焙烧而成。
9.根据权利要求1所述的强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于：所述曝气植物滤床池底标高与复合反硝化人工湿地床池底标高持平，所述曝气植物滤床池顶标高与复合反硝化人工湿地床池顶标高设置有高度差。
10.根据权利要求1所述的强化脱氮除磷人工湿地系统，其特征在于：所述第一集水管与第二布水管连接处设置有阀门。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010199399.6A CN111333273A (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 一种强化脱氮除磷人工湿地系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010199399.6A CN111333273A (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 一种强化脱氮除磷人工湿地系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111333273A true CN111333273A (zh) | 2020-06-26 |
Family
ID=71179195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010199399.6A Pending CN111333273A (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 一种强化脱氮除磷人工湿地系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111333273A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111977809A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-24 | 重庆大学 | 一种电活性填料导管折流人工湿地 |
| CN112125408A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-25 | 福州大学 | 一种生物炭二级人工湿地系统 |
| CN113213706A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-06 | 浙江问源环保科技股份有限公司 | 利用农村沼气池的强化除磷组合人工湿地系统 |
| CN114804535A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-29 | 中国科学院水生生物研究所 | 提升精细磷化工产业园生化尾水生物安全的生态处理装置及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103739081A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-23 | 上海交通大学 | 一种用于低污染水强化脱氮的潜流湿地装置 |
| US20140262999A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Chongqing University | Reactor for sewage treatment |
| CN107986567A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-04 | 河海大学 | 一种内电解反硝化复合滤池及其应用 |
| CN108862623A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-23 | 中国地质大学（北京） | 一种去除低有机碳含量水体中硝酸盐氮的方法 |
| CN109111045A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-01 | 北京师范大学 | 一种强化反硝化脱氮除磷渗滤床系统 |
| CN110228911A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-13 | 沈阳建筑大学 | 一种多级串联式自养-异养反硝化耦合脱氮除磷方法及装置 |
| CN212293198U (zh) * | 2020-03-20 | 2021-01-05 | 广州市绿化公司 | 一种强化脱氮除磷人工湿地系统 |
-
2020
- 2020-03-20 CN CN202010199399.6A patent/CN111333273A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140262999A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Chongqing University | Reactor for sewage treatment |
| CN103739081A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-23 | 上海交通大学 | 一种用于低污染水强化脱氮的潜流湿地装置 |
| CN107986567A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-04 | 河海大学 | 一种内电解反硝化复合滤池及其应用 |
| CN108862623A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-23 | 中国地质大学（北京） | 一种去除低有机碳含量水体中硝酸盐氮的方法 |
| CN109111045A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-01 | 北京师范大学 | 一种强化反硝化脱氮除磷渗滤床系统 |
| CN110228911A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-13 | 沈阳建筑大学 | 一种多级串联式自养-异养反硝化耦合脱氮除磷方法及装置 |
| CN212293198U (zh) * | 2020-03-20 | 2021-01-05 | 广州市绿化公司 | 一种强化脱氮除磷人工湿地系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周玉文主编: "城市污水处理应用技术", 30 November 2004, 中国建筑工业出版社, pages: 161 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111977809A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-24 | 重庆大学 | 一种电活性填料导管折流人工湿地 |
| CN112125408A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-25 | 福州大学 | 一种生物炭二级人工湿地系统 |
| CN113213706A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-06 | 浙江问源环保科技股份有限公司 | 利用农村沼气池的强化除磷组合人工湿地系统 |
| CN114804535A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-29 | 中国科学院水生生物研究所 | 提升精细磷化工产业园生化尾水生物安全的生态处理装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102775025B (zh) | 高效低能耗城镇生活污水处理系统 | |
| CN111333273A (zh) | 一种强化脱氮除磷人工湿地系统 | |
| CN107540094B (zh) | 人工湿地污水处理系统 | |
| CN107055754B (zh) | 一种强化处理农村生活污水的循环零价铁生物滤池 | |
| CN101792228B (zh) | 一种强化污水脱氮除磷的双层人工湿地系统及其操作方法 | |
| CN100482601C (zh) | 一种通气折流式人工湿地模拟装置 | |
| CN202881048U (zh) | 一种多介质人工湿地水处理系统 | |
| CN102381814A (zh) | 一体式农村污水处理装置 | |
| CN102557330A (zh) | 一种强化处理低C/N比废水的An/O型复合人工湿地系统 | |
| CN101525204A (zh) | 一种乡村污水处理方法及其专用装置 | |
| CN105084650A (zh) | 微曝气循环一体化污水生物生态处理系统及方法 | |
| CN102173511B (zh) | 活性基质强化型人工潜流湿地装置 | |
| CN108328879A (zh) | 一种农村污水处理的深床倍增mbbr反应器 | |
| CN110668575A (zh) | 一种全自动高效脱氮除磷潮汐流人工湿地及其使用方法 | |
| CN103241907A (zh) | 一种有机含油脂废水的处理方法和装置 | |
| CN107216004B (zh) | 生活污水处理系统及方法 | |
| CN209759238U (zh) | 一种采用组合工艺净化湖泊水的系统 | |
| CN205011588U (zh) | 水域污水处理装置 | |
| CN107285558A (zh) | 基于跌落式生物滤塔单元的生活污水处理装置 | |
| CN202576089U (zh) | 生态组合塘 | |
| CN212293198U (zh) | 一种强化脱氮除磷人工湿地系统 | |
| CN207047066U (zh) | 一种村镇生活污水田园景观式综合处理系统 | |
| CN210287078U (zh) | 一种装配式河道点源污染原位处理装置 | |
| CN110451723B (zh) | 一种混合填料流化池耦合人工湿地污水深度处理装置 | |
| CN112429840A (zh) | 一种基于农业废弃物碳缓释强化生物脱氮同步除磷的改进型人工快渗一体化装置及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |