一种仿生增氧微电解人工湿地制造技术

本发明专利技术公开了一种仿生增氧微电解人工湿地，由多组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地依次顺接组成，多组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地呈阶梯状排布；每组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地由缺氧人工湿地、厌氧人工湿地和好氧人工湿地依次连接组成，每组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地中的缺氧人工湿地、厌氧人工湿地和好氧人工湿地也呈阶梯状排布；每组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地中的缺氧人工湿地和厌氧人工湿地内均填充有一定深度的填料层，每组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地中的好氧人工湿地内设有虹吸管，虹吸管将好氧人工湿地处理过的水吸入系统排水口或者下一组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地的缺氧人工湿地内；其中，缺氧人工湿地中填料层的填充量占湿地体积的10％～12％，厌氧人工湿地中填料层的填充量占湿地体积的16％～18％。本发明专利技术人工湿地能够有效提高湿地的脱氮除磷效率，减少湿地堵塞现象的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生增氧微电解人工湿地
本专利技术涉及一种仿生增氧微电解人工湿地，属于水处理

技术介绍
人工湿地技术，在污水处理领域应用越来越普遍，但是人们也越来越认识到其中存在着的局限：(1)随着运行时间的增加，堵塞现象会越专利技术显，湿地的去污能力逐步受到限制，最终被迫停止使用；(2)人工湿地相较于其他处理手段来说，难以形成适宜的去除污染物环境，致使反应速率较慢，因而COD、N、P的去除效率不高；(3)氧的缺乏也很大程度上限制了湿地发挥其最大的效能；(4)湿地内用于脱氮除磷的碳源的不足导致其效果受到限制；(5)除磷基本依靠微生物吸磷，无其他强化手段。针对湿地中存在的问题，工程上采取了一系列措施如强化复氧手段来改善湿地的运行状况，但是各种各样的原因仍旧限制着湿地最大化地发挥其作用。例如：跌水复氧能够提高进水溶解氧，但受饱和溶解氧的影响，其复氧能力有限，而且暴露在外的跌水装置会带来冬季结冰，夏季滋生蚊蝇等问题。人工曝气需要增加一级湿地提供反硝化环境与场所，增加基建费用，同时增加能耗，致使运行费用增长，因此为了使湿地高效运行，还需要做进一步改善。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供一种仿生增氧微电解人工湿地，该人工湿地能够形成循环交替的缺氧、厌氧和好氧反应环境，从而增强硝化和反硝化作用的进行，进而有效提高整个人工湿地的脱氮效率；同时，交替厌氧和好氧环境也有助于除磷效率的提高；其次，可提高污水的可生化性，为后续的生化反应提供所需的碳源，进一步提高污染物去除效率，进而延长人工湿地的运行周期；第三，好氧反应环境中不需要额外加装曝气装置，通过填料和虹吸的协同增效作用使好氧环境始终保持高的溶解氧含量；第四，本专利技术湿地内的填料层具有高效的污染物去除效率，且形成的环境pH低，从而可加快湿地的反应速率。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术手段为：一种仿生增氧微电解人工湿地，由多组缺氧-厌氧-好氧人工湿地依次顺接组成，多组缺氧-厌氧-好氧人工湿地呈阶梯状排布；每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地由缺氧人工湿地、厌氧人工湿地和好氧人工湿地依次连接组成，每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地中的缺氧人工湿地、厌氧人工湿地和好氧人工湿地也呈阶梯状排布；每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地中的缺氧人工湿地和厌氧人工湿地内均填充有一定深度的填料层，每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地中的好氧人工湿地内设有虹吸管，虹吸管将好氧人工湿地处理过的水吸入系统排水口或者下一组缺氧-厌氧-好氧人工湿地的缺氧人工湿地内；其中，缺氧人工湿地中填料层的填充量占湿地体积的10％～12％，厌氧人工湿地中填料层的填充量占湿地体积的16％～18％。其中，所述缺氧人工湿地和厌氧人工湿地均采用出水堰出水。其中，所述填料层由如下重量份数的组分混合而成：10～12份铁碳填料和3～4份二氧化锰颗粒。其中，所述填料层由如下重量份数的组分混合而成：20～30份铁碳填料、5～7份二氧化锰、2～3份三氧化二铁、1～2份改性凹凸棒土、2～3份高岭土、1～2份膨胀土、1～2份植物纤维以及1～2份活性污泥粉末。本专利技术湿地中的缺氧人工湿地和厌氧人工湿地中填充的填料层通过反应能够使该湿地处于缺氧和厌氧环境中，同时填料层还能通过反应使对应湿地的pH变低，从而加快湿地的反应速率。其中，每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地底面均铺设有防渗漏隔水层。相比于现有技术，本专利技术技术方案具有的有益效果为：第一，本专利技术人工湿地将多级缺氧-厌氧-好氧人工湿地呈阶梯状排布，通过水力手段达成对湿地运行的控制，使整个过程能够充分利用水泵水头，将势能通过虹吸转化为动能，第二，在缺氧和厌氧人工湿地内放置填料层，不仅能通过填料的内电解反应将大分子有机物(即难降解污染物)降解为小分子有机物，同时还能协同人工湿地内的微生物一起降解小分子污染物(即帮助微生物一起快速降解易降解的污染物)，从而有效减少湿地内堵塞现象的发生，延长湿地的运行周期；第三，填料的内电解反应能够消耗缺氧和厌氧段的氧气，形成利于反硝化作用的缺氧和厌氧环境，提高系统脱氮除磷的效率；第四，填加层中的二氧化锰颗粒能够使填料具有更加高效的污染物去除效率，而且还能使环境pH降低，从而加快反应速率；更重要的是二氧化锰颗粒还能与体系内的有机配体发生反应，减轻有机配体对微生物产H2O2作用的抑制，进而进一步提高体系内填料的利用效率及污染物去除效率；第五，好氧段虹吸效应带来的复氧效果，使好氧人工湿地内不需要再额外设置曝气装置，不仅实现低能耗的目的，而且大量消耗体系内剩余的有机物及氮磷等污染物。附图说明图1为本专利技术仿生增氧微电解人工湿地的结构示意图I；图2为本专利技术仿生增氧微电解人工湿地的结构示意图II。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。如图1～2所示，本专利技术仿生增氧微电解人工湿地系统，由多组缺氧-厌氧-好氧人工湿地1依次顺接组成，多组缺氧-厌氧-好氧人工湿地1依次呈阶梯状排布，这样的排布方式能够使整个过程能够充分利用水泵水头，将势能通过虹吸转化为动能，同时还能促进虹吸效应的进行，通过多组的排布形成了循环交替的好氧-厌氧环境从而使污水处理的更充分；每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地1由缺氧人工湿地2、厌氧人工湿地6和好氧人工湿地9依次连接组成，每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地1中的缺氧人工湿地2、厌氧人工湿地6和好氧人工湿地9也呈阶梯状排布；每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地1中的缺氧人工湿地2和厌氧人工湿地6内均填充有一定深度的填料层，缺氧人工湿地2中填料层3的填充量占缺氧人工湿地2体积的10％～12％(实现该湿地的缺氧环境)，厌氧人工湿地6中填料层5的填充量占厌氧人工湿地6体积的16％～18％(实现该湿地的厌氧环境)；填料层3和填料层5可以均为10～12份铁碳填料和3～4份二氧化锰颗粒的混合填料；也可以均为20～30份铁碳填料、5～7份二氧化锰、2～3份三氧化二铁、1～2份改性凹凸棒土、2～3份高岭土、1～2份膨胀土、1～2份植物纤维以及1～2份活性污泥粉末的混合填料；还可以填料层3是10～12份铁碳填料和3～4份二氧化锰颗粒的混合填料，填料层5是20～30份铁碳填料、5～7份二氧化锰、2～3份三氧化二铁、1～2份改性凹凸棒土、2～3份高岭土、1～2份膨胀土、1～2份植物纤维以及1～2份活性污泥粉末的混合填料；或者填料层3是20～30份铁碳填料、5～7份二氧化锰、2～3份三氧化二铁、1～2份改性凹凸棒土、2～3份高岭土、1～2份膨胀土、1～2份植物纤维以及1～2份活性污泥粉末的混合填料，填料层5是10～12份铁碳填料和3～4份二氧化锰颗粒的混合填料。每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地1中的好氧人工湿地9内设有虹吸管10，虹吸管10将好氧人工湿地9处理过的水吸入系统排水口11或者下一组缺氧-厌氧-好氧人工湿地1的缺氧人工湿地2内；虹吸管9由系统中水力作用交替形成和破坏虹吸现象而自动完成好氧人工湿地9的充氧作用。每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地1中的缺氧人工湿地2和厌氧人工湿地6均采用出水堰出水；每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地1底面均铺设有防渗漏隔水层12。待净化水从缺氧人工湿地2进水部进入缺氧人工湿地2进行处理，缺氧人工湿地2出水通过出水堰4出水，出水从厌氧人工湿地6进水部流进厌氧人工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生增氧微电解人工湿地，其特征在于：由多组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地依次顺接组成，多组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地呈阶梯状排布；每组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地由缺氧人工湿地、厌氧人工湿地和好氧人工湿地依次连接组成，每组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地中的缺氧人工湿地、厌氧人工湿地和好氧人工湿地也呈阶梯状排布；每组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地中的缺氧人工湿地和厌氧人工湿地内均填充有一定深度的填料层，每组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地中的好氧人工湿地内设有虹吸管，虹吸管将好氧人工湿地处理过的水吸入系统排水口或者下一组缺氧‑厌氧‑好氧人工湿地的缺氧人工湿地内。其中，缺氧人工湿地中填料层的填充量占湿地体积的10％～12％，厌氧人工湿地中填料层的填充量占湿地体积的16％～18％。

【技术特征摘要】
1.一种仿生增氧微电解人工湿地，其特征在于：由多组缺氧-厌氧-好氧人工湿地依次顺接组成，多组缺氧-厌氧-好氧人工湿地呈阶梯状排布；每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地由缺氧人工湿地、厌氧人工湿地和好氧人工湿地依次连接组成，每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地中的缺氧人工湿地、厌氧人工湿地和好氧人工湿地也呈阶梯状排布；每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地中的缺氧人工湿地和厌氧人工湿地内均填充有一定深度的填料层，每组缺氧-厌氧-好氧人工湿地中的好氧人工湿地内设有虹吸管，虹吸管将好氧人工湿地处理过的水吸入系统排水口或者下一组缺氧-厌氧-好氧人工湿地的缺氧人工湿地内。其中，缺氧人工湿地中填料层的填充量占湿地体积的10％～12％，厌氧人工湿地中填料层的填充量占湿地体...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯骞，台喜荣，孙亚青，钟天意，赵新宇，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32