一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统和技术技术方案

本发明专利技术公开了一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统和技术，它涉及水环境治理技术领域。它通过前置塘沉淀可沉降悬浮物，通过纳米气浮滤池去除难沉降的悬浮物，通过仿生水草-植物湿地去除水体中悬浮物，并结合投加微生物去除水体中的SS、COD、氨氮、总磷和总氮，然后通过潜流湿地去除水体中的COD、氨氮、总磷和总氮，同时控制潜流湿地水位进行高水位-低水位-高水位周期性运行，扩大水陆交错区，强化人工湿地厌氧氨氧化脱氮，最后受污染水体经过表流湿再次进行脱氮、除磷，实现整个系统进水悬含量逐渐削减，强化人工湿地脱氮除磷效果的目的，本发明专利技术显著提高出水水质，防止人工湿地堵塞，延长人工湿地运行寿命，应用前景广阔。景广阔。景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统和技术
[0001]

[0002]本专利技术涉及的是水环境治理
，具体涉及一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统和技术。

技术介绍

[0003]随着我国经济的快速发展，城市建设不断加快，无水无序化排放导致城市水环境遭到破坏，加之配套污水处理设施不完善，导致我国生态水环境进一步恶化，水体污染日益严重，其中水体富营养化和黑臭等水环境问题严重影响城市形象以及周边居民生活水平，制约着我国建设人与自然和谐共处的生态文明型社会。人工湿地作为一种环境友好型技术，具有运行费用低、维护简单、耐负荷冲击等优点，对我国水环境治理以及生态文明建设具有重要意义，但是由于人工湿的一些缺陷，如人工湿地堵塞、脱氮效果差等制约了人工湿地的推广，基于此，设计一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统和技术尤为必要。

技术实现思路

[0004]针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统和技术，延长人工湿地运行时间、强化人工湿地脱氮效果，脱氮除磷效果好，降低人工湿地运行负荷以及堵塞风险，有助于人工湿地技术的推广及应用，加快水环境和水生态系统恢复，对我国建设人与自然和谐相处的生态文明型社会具有促进作用，易于推广使用。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统，包括进水系统、前处理系统和人工湿地系统，进水系统、前处理系统、人工湿地系统依次相连接；所述进水系统包括有过滤格栅、进水提升泵、进水阀门和第一流量计，所述前处理系统包括有前置塘系统和纳米气浮滤池系统，所述人工湿地系统由微生物菌剂加药系统、仿生水草-植物湿地系统、水平潜流人工湿地系统、潜流湿地PLC水位自动控制系统、垂直潜流人工湿地系统、表流人工湿地系统组成，过滤格栅放置在受污染水体中，进水提升泵的出口与前置塘系统的进水口相连接，将受污染水体泵入前处理系统，进水提升泵与前置塘系统连接的管道上安装有进水阀门和第一流量计，通过进水阀门和第一流量计控制进水流量，前置塘系统与纳米气浮滤池系统相连通，中间设有第一控制阀门，前置塘系统用于沉淀水体中的可沉降悬浮物，纳米气浮滤池系统用于分离水体中的难沉降悬浮物，并对受污染水体进行曝气，提高水体溶解氧，纳米气浮滤池系统与仿生水草-植物湿地系统相连通，两者之间设设置有第二控制阀门，仿生水草-植物湿地系统与微生物菌剂加药系统的加药口相连通，由微生物菌剂加药系统将微生物菌剂泵入仿生水草-植物湿地系统中，仿生水草-植物湿地系统的出水口与水平潜流人工湿地系统的进水口
通过管道相连接，管道上设置有第三控制阀门，水平潜流人工湿地系统的出水口与垂直潜流人工湿地系统的进水口相连接，垂直潜流人工湿地系统的出水口与表流人工湿地系统的进水口相连接，水平潜流人工湿地系统、垂直潜流人工湿地系统均设置有不同高度的出水口，与潜流湿地PLC水位自动控制系统控制相连，水体经表流人工湿地系统后进行外排。
[0006]作为优选，所述的前置塘系统由前置塘以及设置于前置塘后段的提水曝气装置和推流曝气装置组成，提水曝气装置和推流曝气装置均与曝气装置PLC控制柜连接，所述前置塘用于沉淀水体可沉降悬浮物，提水曝气装置和推流曝气装置用于形成喷泉景观，同时提升水体溶解氧和流动性。所述的提水曝气装置与曝气装置PLC控制柜的PLC自动定时控制系统组成的提水曝气系统可定时自动提水曝气，形成喷泉景观，同时增强水体溶解氧，强化水体好氧微生物的作用，对COD、氨氮具有一定的去除作用；所述的推流曝气装置设置在前置塘的后段，在不干扰可沉降悬浮物沉淀的同时，能够有效增强前置塘水体流动性，增加水体溶解氧含量，避免受污染水体因为前置塘构造的局限性而导致藻类大量生长，甚至发生黑臭现象，有效改善水体微生态环境。
[0007]作为优选，所述的纳米气浮滤池系统包括气浮池和纳米曝气装置，受污染水体进入气浮滤池去除水体中难沉降的悬浮物，进一步降低水体中的悬浮物浓度，纳米曝气装置在短时间内提高水体溶解氧，保障人工湿地系统进水的溶解氧水平，强化硝化细菌等好氧菌对氨氮、COD等污染物的去除作用，使仿生水草-植物湿地不需要设置曝气装置，减少投资；所述气浮池由纳米曝气池、固液分离池、清水池和浮渣收集池组成，纳米曝气装置由补水泵、曝气头组件和主机组成，纳米曝气池中安装有补水泵、曝气头组件，补水泵、曝气头组件均连接至主机，受污染水体从前置塘进入纳米气浮系统后首先进入纳米曝气池进行充分的汽水混合，然后进入固液分离池进行固液分离，悬浮物结合纳米气泡后处于上层，进入浮渣收集池，排除系统外，去除悬浮物的清水进入清水池，随后进入人工湿地系统。
[0008]作为优选，所述的微生物菌剂加药系统包括有吨桶、搅拌器、加药阀门、加药泵和第二流量计，吨桶中安装有搅拌器，吨桶的出口通过加药泵连接至仿生水草-植物湿地系统，吨桶的出口处安装有加药阀门，加药泵与仿生水草-植物湿地系统连接的管道上安装有第二流量计，通过加药阀门和第二流量计控制加药量；微生物菌剂加药系统在人工湿地启动期向人工湿地系统投加经过筛选的微生物菌剂，可以加快仿生水草-植物湿地中仿生水草和植物根系的挂膜速度，并加速潜流湿地微生物系统的构建，强化人工湿地水质净化效果。
[0009]作为优选，所述的仿生水草-植物湿地系统由仿生水草-植物湿地和仿生水草-植物浮岛组成，所述仿生水草-植物浮岛由水生植物、浮体和仿生水草组成，受污染水体经过仿生水草-植物湿地系统，水生植物、仿生水草吸附水体的残余的悬浮物，并在表面逐渐形成微生物膜，去除水体中COD、氨氮、SS、总氮、总磷污染物，降低人工湿地进水悬浮物浓度。
[0010]作为优选，所述的水平潜流人工湿地系统由水平潜流人工湿地水生植物和水平潜流人工湿地基质组成，水平潜流人工湿地水生植物是由多种水生植物按照生长特性及作用组成的水生植物群落，水平潜流人工湿地基质是由多种功能性填料按照人工湿地设计标准组成的水平潜流人工湿地水生植物的生长基质，所述水平潜流人工湿地系统的布水呈水平方向。
[0011]作为优选，所述的垂直潜流人工湿地系统由垂直潜流人工湿地水生植物和垂直潜
流人工湿地基质组成，垂直潜流人工湿地水生植物是由多种水生植物按照其生长特性及作用组成的水生植物群落，垂直潜流人工湿地基质是由多种功能性填料按照人工湿地设计标准组成的垂直潜流人工湿地水生植物的生长基质，所述的垂直潜流人工湿地系统的布水呈垂直方向。
[0012]作为优选，所述的潜流湿地PLC水位自动控制系统由PLC主控制柜和第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀以及第四电磁阀组成，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀均连接至PLC主控制柜；所述潜流湿地包括水平潜流湿地和垂直潜流湿地，均设置不同高度的出水口，出水口上设有通过PLC自动控制系统控制的电磁阀，具体地：水平潜流人工湿地系统设置有不同高度的出水口，出水口上设有通过PLC主控制柜控制的第一电磁阀、第二电磁阀；垂直潜流人工湿地系统设置有不同高度的出水口，其出水口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统，其特征在于，包括进水系统(1)、前处理系统和人工湿地系统，进水系统(1)、前处理系统、人工湿地系统依次相连接；所述进水系统(1)包括有过滤格栅(1-1)、进水提升泵(1-2)、进水阀门(1-3)和第一流量计(1-4)，所述前处理系统包括有前置塘系统(2)和纳米气浮滤池系统(4)，所述人工湿地系统由微生物菌剂加药系统(6)、仿生水草-植物湿地系统(7)、水平潜流人工湿地系统(9)、潜流湿地PLC水位自动控制系统(10)、垂直潜流人工湿地系统(11)、表流人工湿地系统(12)组成，过滤格栅(1-1)放置在受污染水体中，进水提升泵(1-2)的出口与前置塘系统(2)的进水口相连接，将受污染水体泵入前处理系统，进水提升泵(1-2)与前置塘系统(2)连接的管道上安装有进水阀门(1-3)和第一流量计(1-4)，通过进水阀门(1-3)和第一流量计(1-4)控制进水流量，前置塘系统(2)与纳米气浮滤池系统(4)相连通，中间设有第一控制阀门(3)，前置塘系统(2)用于沉淀水体中的可沉降悬浮物，纳米气浮滤池系统(4)用于分离水体中的难沉降悬浮物，并对受污染水体进行曝气，提高水体溶解氧，纳米气浮滤池系统(4)与仿生水草-植物湿地系统(7)相连通，两者之间设设置有第二控制阀门(5)，仿生水草-植物湿地系统(7)与微生物菌剂加药系统(6)的加药口相连通，由微生物菌剂加药系统(6)将微生物菌剂泵入仿生水草-植物湿地系统(7)中，仿生水草-植物湿地系统(7)的出水口与水平潜流人工湿地系统(9)的进水口通过管道相连接，管道上设置有第三控制阀门(8)，水平潜流人工湿地系统(9)的出水口与垂直潜流人工湿地系统(11)的进水口相连接，垂直潜流人工湿地系统(11)的出水口与表流人工湿地系统(12)的进水口相连接，水平潜流人工湿地系统(9)、垂直潜流人工湿地系统(11)均设置有不同高度的出水口，与潜流湿地PLC水位自动控制系统(10)控制相连，水体经表流人工湿地系统(12)后进行外排。2.根据权利要求1所述的一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统，其特征在于，所述的前置塘系统(2)由前置塘(2-1)以及设置于前置塘(2-1)后段的提水曝气装置(2-3)和推流曝气装置(2-4)组成，提水曝气装置(2-3)和推流曝气装置(2-4)均与曝气装置PLC控制柜(2-2)连接，所述前置塘(2-1)用于沉淀水体可沉降悬浮物，提水曝气装置(2-3)和推流曝气装置(2-4)用于形成喷泉景观，同时提升水体溶解氧和流动性；所述的提水曝气装置(2-3)与曝气装置PLC控制柜(2-2)的PLC自动定时控制系统组成的提水曝气系统可定时自动提水曝气，形成喷泉景观，同时增强水体溶解氧，强化水体好氧微生物的作用，对COD、氨氮具有一定的去除作用；所述的推流曝气装置(2-4)设置在前置塘(2-1)的后段，在不干扰可沉降悬浮物沉淀的同时，能够有效增强前置塘水体流动性，增加水体溶解氧含量，避免受污染水体因为前置塘构造的局限性而导致藻类大量生长，甚至发生黑臭现象，有效改善水体微生态环境。3.根据权利要求1所述的一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统，其特征在于，所述的纳米气浮滤池系统(4)包括气浮池和纳米曝气装置，受污染水体进入气浮滤池去除水体中难沉降的悬浮物，进一步降低水体中的悬浮物浓度，纳米曝气装置在短时间内提高水体溶解氧，保障人工湿地系统进水的溶解氧水平，强化硝化细菌对氨氮、COD污染物的去除；所述气浮池由纳米曝气池(4-1)、固液分离池(4-2)、清水池(4-3)和浮渣收集池(4-7)组成，纳米曝气装置由补水泵(4-4)、曝气头组件(4-5)和主机(4-6)组成，纳米曝气池(4-1)中安装有补水泵(4-4)、曝气头组件(4-5)，补水泵(4-4)、曝气头组件(4-5)均连接至主机(4-6)，受污染水体从前置塘进入纳米气浮系统后首先进入纳米曝气池(4-1)进行充分的汽
水混合，然后进入固液分离池(4-2)进行固液分离，悬浮物结合纳米气泡后处于上层，进入浮渣收集池(4-7)，排除系统外，去除悬浮物的清水进入清水池(4-3)，随后进入人工湿地系统。4.根据权利要求1所述的一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统，其特征在于，所述的微生物菌剂加药系统(6)包括有吨桶(6-1)、搅拌器(6-2)、加药阀门(6-3)、加药泵(6-4)和第二流量计(6-5)，吨桶(6-1)中安装有搅拌器(6-2)，吨桶(6-1)的出口通过加药泵(6-4)连接至仿生水草-植物湿地系统(7)，吨桶(6-1)的出口处安装有加药阀门(6-3)，加药泵(6-4)与仿生水草-植物湿地系统(7)连接的管道上安装有第二流量计(6-5)，微生物菌剂加药系统(6)在人工湿地启动期向人工湿地系统投加经过筛选的微生物菌剂，可以加快仿生水草-植物湿地中仿生水草和植物根系的挂膜速度，并加速潜流湿地微生物系统的构建，强化人工湿地水质净化效果。5.根据权利要求1所述的一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统，其特征在于，所述的仿生水草-植物湿地系统(7)由仿生水草-植物湿地(7-1)和仿生水草-植物浮岛组成，所述仿生水草-植物浮岛由水生植物(7-2)、浮体(7-3)和仿生水草(7-4)组成，受污染水体经过仿生水草-植物湿地系统(7)，水生植物(7-2)、仿生水草(7-4)吸附水体的残余的悬浮物，并在表面逐渐形成微生物膜，去除水体中COD、氨氮、SS、总氮、总磷污染物，降低人工湿地进水悬浮物浓度。6.根据权利要求1所述的一种防堵塞和强化厌氧氨氧化脱氮的人工湿地系统，其特征在于，所述的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：申彪，张彪，刘垚，杨轲，皮志勇，乔丽丽，
申请(专利权)人：北京环域生态环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：