折叠式多级内电解潜流人工湿地制造技术

折叠式多级内电解潜流人工湿地，包括折叠式多级内电解潜流湿地床体和出水渠，所述出水渠设于折叠式多级内电解潜流湿地床体的下游，且出水渠的底部设有出水管道；所述折叠式多级内电解潜流湿地床体内部按流向分隔为三级，其中第一级潜流湿地与第二级潜流湿地之间的分隔装置的上部设有溢流孔，第三级潜流湿地与第二级潜流湿地之间的分隔装置的下部设有溢流孔，出水渠与第三级潜流湿地之间的分隔装置的上部设有溢流孔，每一级潜流湿地床体基质自下而上依次为粗砾石层、中砾石层、细砾石层和细碎石层，所述第一级潜流湿地的粗砾石层内设有进水布水管道，所述各级潜流湿地的中砾石层内设有铁炭，所述各级潜流湿地的细碎石层上设有挺水植物。

Folding multistage internal electrolysis constructed wetland

【技术实现步骤摘要】
折叠式多级内电解潜流人工湿地
本专利技术涉及人工湿地领域，尤其涉及一种针对工业园区含盐尾水深度处理的强化脱氮除磷折叠式多级内电解潜流人工湿地。
技术介绍
含盐有机尾水是工业园区污水处理厂的一类典型尾水，此类水通常含有较高的色度、盐度和难降解有机物，BOD/COD一般低于0.2，可生化性较差。随着我国工业化进程的加快，诸多生产领域会产生难降解有机废水，如印染、造纸、化工、农药、采油、海产品加工等。近年来，由于城市发展的需要，大量工业园区相继建立。截至2015年，仅上海市、江苏省就分别拥有多达12个、86个规模相对较大的工业区。这些园区内的众多企业每日都产生大量的工业废水，此类废水通常色度和盐度高，还含有大量难降解有机物。高盐或含盐废水进入园区内的污水处理厂，从而影响其生物处理效果，导致园区污水处理厂尾水中盐度和难降解有机物进一步影响受纳水体水生动植物与微生物生长，并严重破坏水环境质量。人工湿地作为一种经济、易维护、无二次污染、抗缓冲能力较强的处理工艺，越来越多的被应用来深度处理生活生产尾水。是一种同时具备环境效益与生态效应的新型处理工艺，不仅可以有效的去除污染物，对改善区域气候，调节生态循环具有重要作用。然而现有的人工湿地在对工业尾水进行深度处理时面临的最主要的问题是尾水可生化性弱，即水中难降解有机物含量高，进一步影响了人工湿地对污染物的去除效果。因此，亟待开发耐高盐和难降解污染物的强化脱氮除磷人工湿地系统，以实现对工业园区尾水的稳定深度降解，并改善其对受纳水环境的持续影响。
技术实现思路
解决的技术问题：本专利技术的目的是为了解决现有人工湿地处理工业园区含盐尾水同步脱氮除磷效果差、易堵塞的问题，提供一种折叠式多级内电解潜流人工湿地。技术方案：折叠式多级内电解潜流人工湿地，包括折叠式多级内电解潜流湿地床体和出水渠，所述出水渠设于折叠式多级内电解潜流湿地床体的下游，且出水渠的底部设有出水管道；所述折叠式多级内电解潜流湿地床体内部按流向分隔为三级，其中第一级潜流湿地与第二级潜流湿地之间的分隔装置的上部设有溢流孔，第三级潜流湿地与第二级潜流湿地之间的分隔装置的下部设有溢流孔，出水渠与第三级潜流湿地之间的分隔装置的上部设有溢流孔，每一级潜流湿地床体基质自下而上依次为粗砾石层、中砾石层、细砾石层和细碎石层，所述第一级潜流湿地的粗砾石层内设有进水布水管道，所述各级潜流湿地的中砾石层内设有铁炭，所述各级潜流湿地的细碎石层上设有挺水植物。上述铁炭为架构式结构，铁与炭通过高温烧结包容在一起，其铁炭质量比为5:1，粒径为10-30mm。上述铁炭与填料之间的投加质量比例为3:100。上述砾石层中的砾石为棱状，其中粗砾石粒径为16-32mm、中砾石粒径为5-15mm和细砾石粒径为4-8mm。上述细碎石粒径为2-4mm。上述粗砾石、中砾石、细砾石、细碎石的铺设厚度分别为150mm、650mm、100mm、200mm。上述折叠式多级内电解潜流湿地深度为1.10m，其中第一级与第三级潜流湿地床体长与宽分别为2.00m、3.00m，第二级潜流湿地床体长与宽分别为0.80m、3.00m。上述挺水植物包括芦苇、西伯利亚鸢尾或黄花鸢尾。上述芦苇种植于第一级潜流湿地、西伯利亚鸢尾种植于第二级潜流湿地、黄花鸢尾种植于第三级潜流湿地，其种植密度分别为30株/m2、20株/m2、20株/m2本专利技术折叠式多级内电解潜流人工湿地系统，用于工业园区含盐尾水的强化脱氮除磷，其中尾水由水泵提升，经穿孔布水管均匀地向湿地床体布水，然后流经第一级上向式潜流湿地床，一方面污水中的无机盐离子通过与基质填料之间的物理吸附、化学沉淀、植物与微生物的吸收作用，从水体中脱离，减轻了盐度对后续工艺的胁迫作用；另一方面，进水中部分的难降解有机氮可以发生氨化作用，被微生物转化为氨氮，一部分供植物和微生物吸收利用，一部分被微生物利用进水中的溶解氧发挥硝化作用转化为硝酸盐氮；同时，硝化产生的酸可有效促进铁炭内电解的发生，推进水中的难降解有机物通过铁炭内电解作用将大分子有机物转化为小分子有机物，提高了尾水的可生化性，为后续微生物进行反硝化脱氮时增加可利用的碳源；析出的Fe2+或Fe3+也与水中的磷酸盐形成沉淀，从而实现TP的快速深度去除。尾水在这一级经过初步的处理，盐度降低，部分污染物得到去除。紧接着尾水进入第二级下向式潜流湿地床，植物发达的根系及较强的泌氧能力为好氧硝化细菌提供了有利的生存环境，在植物根系附近水中的氨被氧化成硝酸根，而在远离根系及基质底部DO浓度较低，形成缺/厌氧区，结合湿地中的铁炭内电解作用又增加了可利用的碳源，反硝化细菌充分利用该碳源进行反硝化作用将水中的硝酸根还原为气态氮，从而实现氮的高效去除，在这一级中的深度脱氮包括了硝化反硝化、同步硝化反硝化等多种脱氮途径。最后尾水进入第三级上向式潜流湿地床，此时，水体中的溶解氧含量已经下降到相当低的水平，剩余的硝酸盐氮利用湿地中更好的厌氧环境，进一步强化了反硝化作用。三级折叠潜流湿地系统，变向的增加了有效深度，减少埋深，延长了尾水与基质的接触时间，使的碳氮磷等重点污染物可以得到深度有效的同步去除。所述的强化脱氮除磷人工湿地系统水力停留时间可通过调节进水阀门控制，当进水负荷较大时，可适当增加水力停留时间。所述的强化脱氮除磷人工湿地系统中的第一级上向式潜流湿地采用平行布置的6根穿孔布水管均匀布水，污水经由三级潜流湿地排出。该穿孔布水管通过水泵加压布水到湿地床体中，污水通过水力膨胀自下而上流动。所述的砾石层采用棱状的砾石填料，在相同的堆积体积下，棱状的砾石层孔隙度更大，并通过填料粒径的合理搭配，能有效的缓解堵塞问题。有益效果：1、含盐工业尾水盐度高、有机污染成分复杂、可生化性差，严重影响湿地微生物、植物生长及其污染物处理功效。本专利技术的一种针对含盐工业尾水的强化脱氮除磷人工湿地系统采用折叠式三级串联垂直潜流湿地，比单一的垂直潜流人工湿地净化效果更好。在每一级潜流湿地中投加铁炭填料，通过铁炭的内电解作用，不仅可有效的将水中的难降解有机物转化为小分子的易于降解的有机物，为反硝化区提供更多的可利用碳源；还可有效降低废水对湿地微生物、植物的抑制性，提升湿地生态系统的稳定。同时低价态的Fe能够作为电子供体参与到亚硝酸盐、硝酸盐的还原反应中，而高价态的Fe则可以作为电子受体参与含氮物质的氧化过程，使得氮素在氨化、硝化、反硝化过程中转化的更有效率；析出的Fe2+或Fe3+也与水中的磷酸盐形成沉淀，达到快速有效除磷的效果。目前，运用人工湿地处理含盐工业尾水的研究相对较少，且较集中于对耐盐植物的筛选及组合工艺的研究上，往往忽视了对人工湿地内部微环境的改善，使得人工湿地对含盐废水的污染物去除，特别是氮素的去除效果显得较为疲软。高锋等对人工湿地处理含盐污水的特性进行了研究，发现在含盐污水中微生物数量随着盐度的升高而显著减少，与脱氮有关的酶活性也随之下降，在试验过程中，氨氮及TN的去除率分别从73.5％、61.9％下降至47.1％、38.9％，脱氮效果大幅下降。与之相比，本专利技术的一种针对含盐工业尾水的强化脱氮除磷人工湿地系统采用折叠式三级串联垂直潜流湿地，在处理不同含盐量的废水时，能够较好的维持湿地内部微环境的稳定性，使污染物保持较高的去除效果。2、本本文档来自技高网...

【技术保护点】
折叠式多级内电解潜流人工湿地，其特征在于包括折叠式多级内电解潜流湿地床体和出水渠（1），所述出水渠（1）设于折叠式多级内电解潜流湿地床体的下游，且出水渠（1）的底部设有出水管道（2）；所述折叠式多级内电解潜流湿地床体内部按流向分隔为三级，其中第一级潜流湿地与第二级潜流湿地之间的分隔装置的上部设有溢流孔（10），第三级潜流湿地与第二级潜流湿地之间的分隔装置的下部设有溢流孔，出水渠与第三级潜流湿地之间的分隔装置的上部设有溢流孔，每一级潜流湿地床体基质自下而上依次为粗砾石层（5）、中砾石层（7）、细砾石层（8）和细碎石层（9），所述第一级潜流湿地的粗砾石层内设有进水布水管道（3），所述各级潜流湿地的中砾石层（7）内设有铁炭（6），所述各级潜流湿地的细碎石层上设有挺水植物（4）。

【技术特征摘要】
1.折叠式多级内电解潜流人工湿地，其特征在于包括折叠式多级内电解潜流湿地床体和出水渠（1），所述出水渠（1）设于折叠式多级内电解潜流湿地床体的下游，且出水渠（1）的底部设有出水管道（2）；所述折叠式多级内电解潜流湿地床体内部按流向分隔为三级，其中第一级潜流湿地与第二级潜流湿地之间的分隔装置的上部设有溢流孔（10），第三级潜流湿地与第二级潜流湿地之间的分隔装置的下部设有溢流孔，出水渠与第三级潜流湿地之间的分隔装置的上部设有溢流孔，每一级潜流湿地床体基质自下而上依次为粗砾石层（5）、中砾石层（7）、细砾石层（8）和细碎石层（9），所述第一级潜流湿地的粗砾石层内设有进水布水管道（3），所述各级潜流湿地的中砾石层（7）内设有铁炭（6），所述各级潜流湿地的细碎石层上设有挺水植物（4）。2.根据权利要求1所述折叠式多级内电解潜流人工湿地，其特征在于所述铁炭（6）为架构式结构，铁与炭通过高温烧结包容在一起，其铁炭质量比为5:1，粒径为10-30mm。3.根据权利要求2所述折叠式多级内电解潜流人工湿地，其特征在于所述铁炭（6）与填料之间的投加质量比例为3:100。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓英，周翔，陈卫，卢丹，周橄，金梦琦，张远，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32