申请日2020.06.23
公开（公告）日2021.02.26
IPC分类号C02F9/14
摘要
本实用新型公开了一种人工湿地污水毒性减排系统，属于污水处理系统领域。通过多级湿地对河水进行异位处理，可保证项目区在水量较大时进行好氧反应，在水量较少时进行厌氧反应。同时通过不同级湿地间的不同类型人工湿地的组合，达到同步硝化反硝化的效果。最后通过硫铁矿与火山岩相结合的滤料，进行生态修复与治理，去除河水中的重金属，达到毒性减排的目的。本实用新型的人工湿地污水毒性减排系统对硝态氮去除率达到80‑90％，对其他污染物的去除率可达到：总磷40％，总氮50％，重金属50％。
权利要求书
1.一种人工湿地污水毒性减排系统，其特征在于：该系统包括四个沉淀区，其高度为：第一沉淀区(1)>第二沉淀区(2)>第三沉淀区(3)>第四沉淀区(4)，所述的第一沉淀区(1)中设有布水渠(12)，且布水渠(12)的顶端设有入水口(13)，所述第一沉淀区(1)的上方设有溢流堰(14)，第四沉淀区(4)的顶部设有出水口(15)。
2.根据权利要求1所述的人工湿地污水毒性减排系统，其特征在于：第一沉淀区(1)中下部设有土壤层，上部为水层。
3.根据权利要求1所述的人工湿地污水毒性减排系统，其特征在于：第二沉淀区(2)中下部设有土壤层，上部为水层。
4.根据权利要求1所述的人工湿地污水毒性减排系统，其特征在于：第三沉淀区(3)中下部设有砾石土壤层(9)，上部为水层。
5.根据权利要求1所述的人工湿地污水毒性减排系统，其特征在于：第四沉淀区(4)中下部设有硫铁矿-火山岩填料。
说明书
一种人工湿地污水毒性减排系统
技术领域
本实用新型属于污水处理系统领域，具体涉及一种多级人工湿地对河水进行毒性减排。可应用于河道生态修复、化工园区污水处理厂尾水治理。
背景技术
重金属污染是河水中最严重的污染物之一，其危害人体健康，对动植物的生长与发育有着极大影响，人工湿地污水毒性减排系统相较于传统的重金属废水处理方法，综合利用了湿地系统中的物理、化学和生物作用系统净化污水，具有净化效率高、操作简单、能耗低和处理成本低等优点。
然而如果人工湿地系统工程设计不合理，特别是不合理的选用植物和配置基质，就会存在污染物去除率低，使用寿命短等问题。
因此，有必要对人工湿地的植物和基质进行研究，从植物与基质材料的选择与配置出发，结合多级人工湿地模型，以期获得一种人工湿地河水毒性减排系统和方法。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种可毒性减排(降低河水中重金属含量)的人工湿地净化系统和方法。
为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
一种人工湿地污水毒性减排系统，该系统包括四个沉淀区，其高度为：第一沉淀区>第二沉淀区>第三沉淀区>第四沉淀区，所述的第一沉淀区中设有布水渠，且布水渠的顶端设有入水口，所述第一沉淀区的上方设有溢流堰，第四沉淀区的顶部设有出水口。
本实用新型技术方案中：第一沉淀区中下部设有土壤层，上部为水层。
本实用新型技术方案中：第二沉淀区中下部设有土壤层，上部为水层。
本实用新型技术方案中：第三沉淀区中下部设有砾石土壤层，上部为水层。
本实用新型技术方案中：第四沉淀区中下部设有硫铁矿-火山岩填料。
本实用新型技术方案中：第一沉淀的水层中种植芦苇和浮萍，种植密度为5-10株/m2,第二沉淀区的水层种植苦草以及睡莲，种植密度为10-20株/m2，第三沉淀区的砾石土壤层由砾石与土壤填充而成，上部的水层种植水草；第四沉淀区的硫铁矿-火山岩填料由硫铁矿，石灰石颗粒及火山岩按体积比1：1：1混合，改性硫铁矿粒径为2-5mm，石灰石粒径为1-2mm，火山岩粒径为3-5mm，床层空隙率为30％左右。
本实用新型技术方案中：通过多级湿地对河水进行处理，水体在跌落的过程中，会得到有效的跌落曝氧，湿地在设计中，包含不同的湿地类型，可以对不同类型的污染物进行降解。其中，浮叶植物区能有效的拦截悬浮物，同时，水体也处于兼氧状态，可以进行氧化还原反应，植物体的残体可为水体提供一定的碳源。沉水植物区可对水体进行光合富氧，将氨氮转化为硝态氮，水平潜流湿地在水量较小的情况下，水体从湿地底部通过，可进行厌氧反应，水量较大时，水体大部分从砾石表面通过，可加大水体的氧含量，进行硝化反应。
人工湿地既有蓄水功能，又有净水功能。当河水流经湿地设施时，即可通过物理沉淀作用去除颗粒物，并通过土壤和填料的渗透、过滤和吸附，以及植物的拦截吸收径流中的溶解性污染物。
与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
(1)系统不仅对常规指标硝态氮去除率达到80-90％，总磷去除率达到40％，总氮去除率达到50％，还对重金属的去除率可达到50％。
(2)利用人工湿地异位处理河水，也可以缓解河水所承载的污染物负荷，提升河水自净能力。
(3)该方法工程建设成本偏低，建设成本仅涉及土方开挖费用、混凝土抹平费用、填料费用、植物种植费用，所需建设成本可以预见。
(4)从长期看，河道异位生态净化技术实施后，可以大幅度降低河水中污染物含量，提升河水水质，改善河道周边生态环境，提升河道周边居民生活质量，减少周边居民发病率，具有极高的经济效益。
（发明人：张清清;李保菊;陈肖;陈丹;郑倩倩;梁英）
