强化型人工湿地脱硝系统技术方案

本实用新型专利技术涉及污水处理技术领域，具体涉及一种强化型人工湿地脱硝系统。本实用新型专利技术的脱硝系统人工湿地包括具有固体碳源投加管的第一处理区，且投加管在整个第一处理区域内垂直向均匀排列，有机碳释放均匀，利用率高；本实用新型专利技术的脱硝系统人工湿地还包括无有机碳释放的第二处理区，用于分解未被完全利用的有机碳和进一步去除各种形态的氮元素，在提高处理效果的基础上避免没有完全利用的有机碳排出后对环境造成的二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及污水处理
，具体涉及一种强化型人工湿地脱硝系统。
技术介绍
污水处理厂尾水、农业地表径流、温室培育废水等中的氮元素大多以硝氮（NO3---N）的形态存在，是导致地表和地下水体水环境污染问题的重要因素。人工湿地是一种成本低廉、建造运行管理简便的绿色生态净水技术，其利用植物、基质、微生物等的协同作用去除水中的污染物，其中微生物异养反硝化作用是去除硝氮的最主要途径。水平潜流人工湿地内部溶氧浓度通常较低，为反硝化除硝作用提供了良好条件。但上述富含硝氮的废水中可为反硝化提供电子和能量的有机碳的含量通常较低，极大地限制了人工湿地的脱硝效能。现有技术中，为了增加人工湿地中有机碳的含量，常以甲醇、葡萄糖、固体碳源水解液等液态碳源投加至人工湿地中以有效提高其反硝化性能，但存在成本较高、控制难度大、易产生二次污染等问题；而人工合成的有机多聚物则较为昂贵，不适用于“低碳高硝氮”废水的大规模脱氮处理。废弃植物质如农作物秸秆、树木凋落物、园艺废弃物等作为一类天然纤维素碳源，可有效减轻或消除上述劣势，同时，利用废弃植物质为碳源还能实现其减量化和资源化。然而，现有技术中以废弃植物质为碳源强化人工湿地反硝化脱硝效能的实际应用中，存在出水色度偏高、碳源释放不均匀等问题。此外，在投加方式方面，常用的混合式或层埋式投加容易造成湿地阻塞，使湿地功能大幅降低；无法在碳源失效后对其进行更换；碳源逐步消耗减量不利于湿地基质结构的稳定，且其发酵过程中产生的气体也会累积于湿地内部无法排出。表层投加或设置前置投加池则使得碳源作用局限于靠近碳源或投加池的区域，难以达到良好的脱硝效果，且碳源投加池中难以种植湿地植物，不利于湿地的整体协调性。碳源补充方式不当还可能造成释放的有机物质等利用不完全而形成二次污染。鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的人工湿地脱硝系统成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种强化型人工湿地脱硝系统。本技术的目的可通过以下的技术措施来实现：一种强化型人工湿地脱硝系统，与现有技术相比，其不同之处在于，该系统包括：水平流湿地处理池，所述水平流湿地处理池的床体内填充有至少一种粒状基质，所述粒状基质沿着水流方向分段布置，依次为进水区、第一处理区、第二处理区、出水区和集水区，所述第一处理区和所述第二处理区栽种有至少一种喜湿植物；多个均匀排列并沿垂直方向设置于所述第一处理区的固体碳源投加管，所述固体碳源投加管的管壁上设有多个通孔；导管装置，其包括从污水源延伸至所述进水区的第一导管、从所述出水区延伸至集水区的第二导管、和从所述集水区延伸出的第三导管；以及进水泵，其用于将污水通过所述第一导管输送至所述水平流湿地处理池；其中，固体碳源为废弃秸秆。优选地，所述固体碳源投加管的通孔内布置有过滤网。优选地，所述固体碳源投加管内置有至少一个用于容纳固体碳源的尼龙袋。优选地，多个固体碳源投加管呈梅花状排列。优选地，所述进水区和出水区的粒状基质为粒径20～30mm的砾石，所述第一处理区和第二处理区的粒状基质为粒径8～15mm的砾石。优选地，所述喜湿植物选自香蒲、美人蕉和芦苇中的一种或多种。优选地，固体碳源投加管为PVC管。本技术的脱硝系统人工湿地包括具有固体碳源投加管的第一处理区，且投加管在整个第一处理区域内垂直向均匀排列，有机碳释放均匀，利用率高；本技术的脱硝系统人工湿地还包括无有机碳释放的第二处理区，用于分解未被完全利用的有机碳和进一步去除各种形态的氮元素，在提高处理效果的基础上避免没有完全利用的有机碳排出后对环境造成的二次污染。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方式的脱硝系统的垂直横截面视图；图2是根据本专利技术的一个实施方式的脱硝系统的俯视图。图3是根据本专利技术的一个实施方式的固体碳源投加管的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本文中使用的术语“湿地”指存在于地面上的、至少部分与环境隔离的类似沼泽的地面，其特征是具有较高的含水量、存在喜湿植物。人工湿地通常填充有粒状材料，其包括土壤、沙、凝灰岩和砂砾，并且可以分层布置。本专利技术实施例提供了一种强化型人工湿地脱硝系统，其是基于一个水平流湿地建立的，为了增加反硝化细菌需要的有机碳，本专利技术实施例以废弃秸秆作为固体碳源引入至人工湿地中，通过固体碳源水解发酵持续产生反硝化细菌可以利用的有机碳，为了保证有机碳的均匀释放，本实施例的脱硝系统包括多个固体碳源投加管（管内投加固体碳源），其均匀排列于处理区内，其上具有多个均匀排列的通孔，分子较小的有机碳从通孔释放至处理区内。为了避免有机碳没有被完全利用产生的二次污染，本实施例的脱硝系统中除了具有持续有机碳供给的处理区，还设有一无有机碳持续补给的普通处理区以进一步利用有机碳及增强氮去除能力。为了降低成本、满足大规模的使用，本实施例的脱硝系统采用废弃秸秆作为固体碳源。本实施例的脱硝系统包括：一个水平流湿地处理池、一个导管装置、一个进水泵1和多个固体碳源投加管4。图1中图解了根据本专利技术一个实施方式的示例性脱硝系统的垂直横截面，其中，水平流湿地处理池的床体内填充有至少一种粒状基质，所述粒状基质沿着水流方向分段布置，依次为进水区3、第一处理区51、第二处理区52、出水区7和集水区9，所述第一处理区51和所述第二处理区52栽种有至少一种喜湿植物6。其中，进水区3和出水区7的粒状基质为粒径20～30mm的砾石，所述第一处理区51和第二处理区52的粒状基质为粒径8～15mm的砾石。导管装置包括从污水源延伸至所述进水区3的第一导管2、从所述出水区7延伸至集水区9的第二导管8、和从所述集水区7延伸出的第三导管10。进水泵1用于将污水通过所述第一导管2输送至所述水平流湿地处理池。一般地，大型植物（macrophytes）通常是喜湿植物，例如芦苇（Phragmitesaustralis）、香蒲（Scirpusspp.）、灯芯草（Juncusspp.）、蒲菜（Typhaspp.）、利甘草（Phalarisarundinacea）、甜茅（Glyceriamaxima）、空心莲子草（Alternantheraphiloxeroides）、美人蕉（Cannaspp.）、苔草（Carexapp.）、金鱼藻（Ceratophyllumspp.）、锯齿草（Cladiumjamaicense）、野生芋头（Colocasiaesculenta）、苔草（Cyperusspp.）、灯心草（Eleocharisspp.）、水蕴草（Elodeaspp.）、甜茅（Glyceriaspp.）、水草（Hydrocloacaroliniensis）、鸢尾花或蓝旗鸢尾花（Irisspp.）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化型人工湿地脱硝系统，其特征在于，该系统包括：水平流湿地处理池，所述水平流湿地处理池的床体内填充有至少一种粒状基质，所述粒状基质沿着水流方向分段布置，依次为进水区、第一处理区、第二处理区、出水区和集水区，所述第一处理区和所述第二处理区栽种有至少一种喜湿植物；多个均匀排列并沿垂直方向设置于所述第一处理区的固体碳源投加管，所述固体碳源投加管的管壁上设有多个通孔；导管装置，其包括从污水源延伸至所述进水区的第一导管、从所述出水区延伸至集水区的第二导管、和从所述集水区延伸出的第三导管；以及进水泵，其用于将污水通过所述第一导管输送至所述水平流湿地处理池。

【技术特征摘要】
1.一种强化型人工湿地脱硝系统，其特征在于，该系统包括：
水平流湿地处理池，所述水平流湿地处理池的床体内填充有至少一种粒状基质，所述粒状基质沿着水流方向分段布置，依次为进水区、第一处理区、第二处理区、出水区和集水区，所述第一处理区和所述第二处理区栽种有至少一种喜湿植物；
多个均匀排列并沿垂直方向设置于所述第一处理区的固体碳源投加管，所述固体碳源投加管的管壁上设有多个通孔；
导管装置，其包括从污水源延伸至所述进水区的第一导管、从所述出水区延伸至集水区的第二导管、和从所述集水区延伸出的第三导管；以及
进水泵，其用于将污水通过所述第一导管输送至所述水平流湿地处理池。
2.根据权利要求1所述的人工湿地脱硝系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：常军军，陈金全，张胜花，邓盛炯，陈鹏，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：新型
国别省市：云南;53