一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地制造技术

本发明专利技术公开了一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地，包括沿进水方向依次设置的进水渠、湿地主体和出水渠。湿地主体包括进水配水花墙、出水配水花墙以及设在进水配水花墙和出水配水花墙之间的填料区，填料区内填充有除磷滤料。进水配水花墙设在进水渠与湿地主体连接处，出水配水花墙设在湿地主体与出水渠连接处。进水配水花墙和出水配水花墙分别设置有若干排过水孔。本发明专利技术用于河道水质治理，低流量时表现为水平潜流，具有很好的污染物去除能力，确保出水水质，高流量时以表流为主，潜流为辅，防止悬浮物进入滤床造成堵塞，提高湿地寿命；在湿地主体进出水端分别设置配水花墙，实现了流量的自我调节，表流/潜流可根据水位自动调节，无需人工控制调节。

【技术实现步骤摘要】
一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地
本专利技术涉及水处理
，特别涉及一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地。
技术介绍
河流水体的污染具有以下特点：旱季氮磷浓度高，悬浮物浓度低；雨季悬浮物浓度高，氮磷浓度低。治理河道水体污染的理想技术，要适应这种污染特点，旱季时能对水中氮磷进行有效去除，雨季时要能减少悬浮物对治理设施带来的危害，总体要求应该是标本兼治、高效安全、低成本、可持续，能够建立起河道水体本身的除污自净能力，形成完善的水生态系统，实现一劳永逸。传统的人工湿地一般分为表流人工湿地和潜流人工湿地。在表流人工湿地中，污水以较慢速度从湿地表面流过，具有投资少，操作简单，运行费用低等优点，但缺点是占地面积大，污染物负荷和水力负荷率较小，去污能力有限。在北方一些地区，由于冬季气流寒冷易发生表面结冰，影响处理效果。潜流式人工湿地的特点是污水在湿地填料表面下渗流，因而可充分利用填料表面及植物根系上的生物膜及其他各种作用处理废水，而且卫生条件较好，处理效果受气候影响小；潜流人工湿地的设计重点和难点是其进水配水系统，即有限的污水需要均匀地分布在大面积的滤床表面，其设计计算难度大；同时，潜流人工湿地在使用一段时间后容易出现堵塞现象。堵塞会使湿地的水力性能变差，从而影响水流路径，最终影响到湿地的处理效果和运行寿命，另外由于堵塞导致填料表面积水，使蚊蝇等更容易滋生，从而恶化卫生环境。同时，现有的表流人工湿地/潜流人工湿地由于没有设置均匀配水结构，在湿地长期处于水力超负荷状态时会出现大量的雍水，从而造成基质的堵塞。>
技术实现思路
针对
技术介绍
中所提出的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种配水均匀、不易发生堵塞并兼具表流/潜流人工湿地优点的用于脱氮除磷的潜表耦合湿地。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地，包括沿进水方向依次设置的进水渠、湿地主体和出水渠。所述的湿地主体包括进水配水花墙、出水配水花墙以及设在所述进水配水花墙和出水配水花墙之间的填料区。所述的进水配水花墙设在所述进水渠与湿地主体的连接处，所述的出水配水花墙设在所述湿地主体与出水渠的连接处。所述的进水配水花墙和出水配水花墙上分别沿纵向均匀间隔设置有若干排过水孔。进一步地，所述的填料区包括填料底层和铺设在填料底层顶部的填料面层，所述的填料底层包括沿进水方向依次设置的释放型滤料区和过滤型滤料区。进一步地，所述释放型滤料区内填充的滤料粒径大于过滤型滤料区内填充的滤料粒径。其中，所述释放型滤料区内填充的滤料为轻质除磷颗粒滤料、多孔除磷滤料、粗颗粒钢渣中的一种。其中，所述过滤型滤料区内填充的滤料为陶质除磷颗粒滤料、陶质生物滤料、陶粒、沸石中的一种。进一步地，所述释放型滤料区的前端和过滤型滤料区的后端分别设有卵石填充区。进一步地，所述填料面层的顶部固设有若干块垂直于水流方向设置的导流板，所述导流板的底部呈楔形。其中，所述导流板的顶部低于所述出水配水花墙的顶部或与所述出水配水花墙的顶部相平齐。优选地，所述的填料面层为碎石面层或卵石面层。进一步地，所述填料区的底部设有防渗基层，所述的防渗基层包括由下至上依次设置的素土夯实层、砂土保护层、第一土工布层、防渗膜和第二土工布层。优选地，为了更好地实现防渗膜的固定，所述进水配水花墙和出水配水花墙底部的基础层分别延伸至所述湿地主体内部并形成基础层延伸部，所述防渗膜的两侧分别固定在两侧的基础层延伸部上。优选地，所述基础层延伸部的顶部预埋有E型锁，所述防渗膜的两侧分别与所述E型锁焊接固定。进一步地，还包括设在出水渠后端的水位调节池，所述的出水渠和水位调节池之间通过可转动的L型连通管相连通。其中，所述出水渠和水位调节池的底部分别设有基底层，所述的基底层包括由下至上依次设置的素土夯实层、素砼底板和砾石层。优选地，所述进水配水花墙和出水配水花墙在靠近填料区一侧分别固设有不锈钢丝网，所述不锈钢丝网的规格为5～10目。优选地，为了进一步提高污水净化效果，所述填料区的顶部种植有挺水植物。本专利技术具有如下有益效果：1、通过在湿地主体的前端和后端分别设置进水配水花墙和出水配水花墙，使得进水均匀进入潜表耦合湿地，实现最大范围的平均投配，防止湿地因长期处于水力超负荷状态时出现大量雍水的问题，缓解堵塞现象的发生；同时还可以实现流量的自我调节，表流/潜流可根据水位自动调节，无需人工控制调节，变化灵敏；2、当旱季河道来水量较小时，进水浓度相对较大，此时湿地类型为水平潜流湿地，湿地水力负荷低，潜流湿地具有更高的污染物去除能力，确保旱季的出水水质；当雨季来河道来水量逐渐增大时，此时污染物被雨水稀释，浓度降低，湿地根据水量变化自行调节成污染负荷较低的表流湿地运行，从而适应大水量运行的工况，带走造成堵塞的固体颗粒、粘膜等，防止悬浮物进入滤床内造成堵塞，提高湿地使用寿命；3、将滤料区分为释放型滤料区和过滤型滤料区，释放型滤料区内的滤料会向水体中释放固磷金属离子(常见如Ca、Fe、Al、Mg等)或氢氧根离子等与污染物反应；过滤型滤料区内的滤料能够实现对污染物的截流效果；同时，通过合理的填料选择和填料粒径搭配，在不影响湿地水力停留时间的情况下，提高了湿地的孔隙率，减缓湿地堵塞；4、潜表耦合湿地中的脱氮途径主要有三种：植物和其它生物的吸收作用、微生物的氨化、硝化和反硝化作用以及氨气的挥发作用。其中，微生物的硝化和反硝化作用是人工湿地主要的脱氮方式，特别是当污水中硝态氮含量比较高时，它是最主要的脱氮方式。在人工湿地处理系统中，约有90％的氮是通过微生物的硝化、反硝化作用去除的，10％的氮通过植物吸收和沉积物的积累去除。氨氮去除的主要途径是硝化作用，总氮的去除的主要途径是微生物的反硝化作用；当湿地水量小时，氨氮去除的主要方式为：滤床的有效DO主要来自滤层的上部及植物根系的输氧功能，挺水植物有助于水中氨氮的去除；总氮去除的主要方式为：水位线以下的10cm为缺氧区，该区域微生物以反硝化菌为主，在碳源充足的情况下，能够将水中的硝态氮还原为氮气。当湿地水量较大时，大量的微生物均附着在湿地的底泥上，在此期间微生物处于缺氧状态，且湿地植物的落叶及残骸沉降至底部后，会逐渐分解为有机物，为微生物的反硝化作用提供碳源，能够有效地去除水中的硝态氮；5、在湿地表层种植挺水植物，一方面可以净化水质，另一方面可以提升景观效果；6、湿地构造简单，制造成本低，保障了长期有效的运行，人工维护简单。附图说明图1为本专利技术实施例一的湿地结构示意图。图2为图1中A部分的局部放大示意图。图3为进水配水花墙/出水配水花墙的结构示意图。图4为低水位潜流时的湿地运行状态图。图5为高水位表流时的湿地运行状态图。图6为实施例二的湿地结构示意图。主要组件符号说明：10、填料底层；100、过水孔；101、释放型滤料区；102、过滤型滤料区；103、素土夯实层；104、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地，其特征在于：包括沿进水方向依次设置的进水渠、湿地主体和出水渠，所述的湿地主体包括进水配水花墙、出水配水花墙以及设在所述进水配水花墙和出水配水花墙之间的填料区，所述的填料区内填充有除磷滤料，所述的进水配水花墙设在所述进水渠与湿地主体的连接处，所述的出水配水花墙设在所述湿地主体与出水渠的连接处，所述的进水配水花墙和出水配水花墙上分别沿纵向均匀间隔设置有若干排过水孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地，其特征在于：包括沿进水方向依次设置的进水渠、湿地主体和出水渠，所述的湿地主体包括进水配水花墙、出水配水花墙以及设在所述进水配水花墙和出水配水花墙之间的填料区，所述的填料区内填充有除磷滤料，所述的进水配水花墙设在所述进水渠与湿地主体的连接处，所述的出水配水花墙设在所述湿地主体与出水渠的连接处，所述的进水配水花墙和出水配水花墙上分别沿纵向均匀间隔设置有若干排过水孔。


2.如权利要求1所述的一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地，其特征在于：所述的填料区包括填料底层和铺设在填料底层顶部的填料面层，所述的填料底层包括沿进水方向依次设置的释放型滤料区和过滤型滤料区。


3.如权利要求2所述的一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地，其特征在于：所述释放型滤料区内填充的滤料粒径大于过滤型滤料区内填充的滤料粒径。


4.如权利要求3所述的一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地，其特征在于：所述释放型滤料区内填充的滤料为轻质除磷颗粒滤料、多孔除磷滤料、粗颗粒钢渣中的一种。


5.如权利要求3所述的一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地，其特征在于：所述过滤型滤料区内填充的滤料为陶质除磷颗粒滤料、陶质生物滤料、陶粒、沸石中的一种。


6.如权利要求2所述的一种用于脱氮除磷的潜表耦合湿地，其特征在于：所述释放型滤料区的前端和过滤型滤料区的后端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟煜，王光荣，刘丹迪，周锋，余艺鑫，
申请(专利权)人：杭州沁霖生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33