申请日2017.04.26
公开(公告)日2017.07.28
IPC分类号C02F3/32; C02F3/34
摘要
本发明公开一种经济作物型滤床‑潮汐流人工湿地组合污水处理系统，由水生蔬菜滤床和潮汐流潜流人工湿地两个系统组成。本发明的处理系统通过水生蔬菜滤床内植物根系垫层拦截大量颗粒性污染物且将其于植物收割时随植物残体带离水体，能有效解决后续潮汐流人工湿地堵塞的问题;潮汐流人工湿地系统采用“进水—滞留—排水—闲置”的方式运行，依靠床体饱和浸润面周期性变化将大气中的氧气吸入湿地基质内，提高湿地床体中的氧传输量，改善湿地的氧环境，进而强化了湿地对有机物及氨氮的去除效果，湿地基质陶粒与砾石对磷素也有较强的吸附作用。该系统处理成本低，脱氮除磷效果好，管理运行方便，适用于农村分散式生活污水的处理。
摘要附图
权利要求书
1.经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统，其特征在于：包括水生蔬菜滤床系统和潮汐流人工湿地系统;所述水生蔬菜滤床系统由滤床床体和集水渠组成，在滤床内分级种植水生蔬菜，污水流经滤床床体后进入集水渠，再通过管道引入潮汐流人工湿地系统，所述潮汐流人工湿地系统采用三种填充基质，基质层上种植粮食型作物。
2.根据权利要求1所述的经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统，其特征在于：所述水生蔬菜为水雍菜、茭白或番茄中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统，其特征在于：所述潮汐流人工湿地系统采用pvc材质的穿孔布水进水。
4.根据权利要求1所述的经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统，其特征在于：所述粮食型作物为水稻或小麦。
5.根据权利要求1所述的经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统，其特征在于：所述潮汐流人工湿地系统采用三种填充基质从上到下依次为细砾石、陶粒、粗砾石。
6.根据权利要求1所述的经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统，其特征在于：所述细砾石粒径10~15mm，陶粒粒径10~25mm，大砾石粒径30~50mm。
7.基于权利要求1所述的经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统处理污水的方法，其特征在于：采用连续进水的方式将污水送入水生蔬菜滤床床体内，污水流滤床经植物吸收、根系拦截以及微生物的共同作用后经滤床出水管进入集水渠，再从集水渠内引入潮汐流人工湿地中，停留后从潮汐流人工湿地中排空。
说明书
经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统。
背景技术
污水收集技术出现后，天然湿地便成了便于排放污水的场所，许多国家至今仍在利用天然湿地直接排放污水或雨水。人工湿地是基于天然湿地的一种由基质、水体、植物、微生物及中低等植物所组成的污水生态处理技术。污水在湿地的基质，植物以及微生物的协同作用下得到净化。按污水在湿地床内不同的水流方式，通常人工湿地被分为三种形式：表面流人工湿地，水平潜流人工湿地及垂直潜流人工湿地。表面流人工湿地内污水主要漫流于基质表面，大部分有机物由植物水下的茎，杆表面的膜完成，虽然运行管理简单，投资成本少，但其处理效率低，占地面积大且易受自然条件影响。水平潜流人工湿地可以有效去除污水中COD、SS和TP，但湿地内的基质都处于淹没状态，致使其复氧效果不好，使湿地处于厌氧状态不利于有机物的分解及硝化反应的进行，对TN去除效果较差。垂直潜流人工湿地内，污水由于重力作用在基质内非饱和流动，复氧效果与水平潜流人工湿地较好，然而仍然不能很好的满足高浓度的有机物及氨氮去除的要求。
水生植物滤床是一种将根系发达的水生植物密植于人工水槽中，使植物生长过程中形成的细密根系充当“基质”，供微生物附着，同时拦截颗粒性污染物的新型人工湿地系统，具有管理方便、运行成本较低、生态效益显著等特点。
人工湿地系统氮的脱除包括基质的吸附、植物的吸收、微生物的硝化、反硝化等作用。而微生物的硝化、反硝化作用占据主导地位，其中硝化过程是脱氮的限速步骤，直接关系湿地脱氮性能的高低。传统的人工湿地复氧主要依靠植物的根系泌氧和液面扩散，但是其复氧能力仍不能满足微生物硝化作用，进而影响了湿地的脱氮的能力。针对这一问题，新型的潮汐流人工湿地逐渐受到关注，潮汐流人工湿地采用进水—滞留—排水—闲置的方式运行，依靠床体饱和浸润面周期性变化将大气中的氧气吸入湿地基质内，提高湿地床体中的氧传输量，改善湿地的氧环境，进而强化了湿地对有机物及氨氮的去除效果，但潮汐流人工湿地存在易堵塞的问题，水生植物滤床内无填充基质，植物根系会截留大量污染物，收割时随植物残体带出水体使得床体不易发生堵塞现象。
发明内容
解决的技术问题：本发明的目的是解决传统人工湿地复氧能力低、脱氮效果不足、易堵塞且经济效益低的问题，提供一种经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统，利用滤床内植物根系垫层拦截大量颗粒性污染物且于收割时随植物残体带出水体，防止污水流经潮汐流人工湿地时造成堵塞的问题。同时，潮汐流人工湿地采用进水—滞留—排水—闲置的方式运行，依靠床体饱和浸润面周期性变化将大气中的氧气吸入湿地基质内，提高湿地床体中的氧传输量，改善湿地的氧环境，进而强化了湿地对有机物及氨氮的去除效果。陶粒与砾石基质对磷也有较强的吸附性能。
技术方案： 经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统，包括水生蔬菜滤床系统和潮汐流人工湿地系统;所述水生蔬菜滤床系统由滤床床体和集水渠组成，在滤床内分级种植水生蔬菜，污水流经滤床床体后进入集水渠，再通过管道引入潮汐流人工湿地系统，所述潮汐流人工湿地系统采用三种填充基质，基质层上种植粮食型作物。
进一步地，所述水生蔬菜为水雍菜、茭白或番茄中的一种或几种。
进一步地，所述潮汐流人工湿地系统采用pvc材质的穿孔布水进水。
进一步地，所述粮食型作物为水稻或小麦。
进一步地，所述潮汐流人工湿地系统采用三种填充基质从上到下依次为细砾石、陶粒、粗砾石。
进一步地，所述细砾石粒径10~15mm，陶粒粒径10~25mm，大砾石粒径30~50mm。
经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理方法，采用连续进水的方式将污水送入水生蔬菜滤床床体内，污水流滤床经植物吸收、根系拦截以及微生物的共同作用后经滤床出水管进入集水渠，再从集水渠内引入潮汐流人工湿地中，停留后从潮汐流人工湿地中排空。
上述经济作物型滤床-潮汐流人工湿地组合污水处理系统在强化污水处理中的应用。
有益效果：
1. 潮汐流人工湿地采用进水—滞留—排水—闲置的方式运行，依靠床体饱和浸润面周期性变化将大气中的氧气吸入湿地基质内，提高湿地床体中的氧传输量，改善湿地的氧环境，进而强化了湿地对有机物及氨氮的去除效果;水生蔬菜滤床内无填充基质，植物根系会截留大量颗粒性污染物，收割时随植物残体带出水体，能有效解决后续潮汐流人工湿地堵塞的问题。
2. 滤床内种植植物搭配为水雍菜，茭白，番茄，潮汐流人工湿地内分季节种植水稻与小麦，均属于根系发达，生物量较大的经济型植物，能保证系统有较好的脱氮除磷效果，且不同植物生长周期不同，搭配种植与分开换茬能保证系统中始终存在植物，出水水质稳定。
3. 潮汐流人工湿地采用穿孔布水管进水，能保证湿地均匀进水，穿孔布水管位于基质上方，跌水的进水方式能提高湿地进水溶解氧浓度。
4. 该装置运行简单，管理方便，造价较低，适于农村分散式生活污水的处理。
