一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态潜流湿地制造技术

本发明专利技术涉及黑臭水体、农田退水、微污染河道生态修复及市政污水尾水深度处理技术领域，具体为一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态潜流湿地，该湿地生物填料主要采用组合填料，且组合填料由聚丙烯或聚乙烯球形外壳及其内部填充的改性聚氨酯高分子填料、沸石、陶粒及火山岩组成；该湿地系统由进水区、反应区、出水区三部分构成；所述反应区包括生物浮床、复合填料、填料拦网、曝气系统和布水系统，所述生物浮床位于湿地反应区的顶部，所述复合填料位于湿地反应区的中下部，所述填料拦网位于湿地反应区的中部；本发明专利技术不仅保证生物膜可大量的在填料表面和内部快速繁殖生长，形成高活性生物膜，有效避免繁殖速度慢、产率低的微生物种群的流失。种群的流失。种群的流失。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态潜流湿地


[0001]本专利技术涉及黑臭水体、农田退水、微污染河道生态修复及市政污水尾水深度处理
，具体为一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态潜流湿地。

技术介绍

[0002]人工湿地是一种模拟自然湿地结构与功能，人为建造的利用植物、土壤/填料、微生物等的联合作用使水得以净化的生态处理工程。近年来由于污染的不断积累，越来越多的城市河道变得黑臭，对人民的生活影响也越来越大。为解决城市河道的黑臭问题，科研人员积极探索适合城市黑臭河道治理的可行性方案，治理费用低、长期运行费用省、治理效果好是必须考虑的三要素,人工湿地与传统污水处理深度处理技术相比具有投资少、运行成本低管理简单、便捷特点，因此被广泛用于黑臭水体、河道生态修复以及市政污水尾水深度处理系统。
[0003]按照水的流态，人工湿地可分为表面流、水平潜流和垂直潜流人工湿地。表面流人工湿地是水在土壤/填料表面以上流动，从湿地进水端水平流向出水端，依靠根茎拦截、植物同化吸收以及系统中微生物的降解等作用，使水得以净化的人工湿地。这种湿地水力负荷率较小，去污能力有限，水面暴露冬季易结冰，夏季易孳生蚊蝇，并且散发臭气，卫生条件较差，在设计中较少采用。水平潜流和垂直潜流湿地都是水流过填料，经填料表面吸附阻截、植物同化吸收以及系统中微生物的降解等作用，使水得以净化。因此填料及其附着的微生物室潜流湿地的核心部分。目前潜流人工湿地使用的填料多为土壤、砂砾、沸石、石灰石、页岩、陶粒、塑料等。传统的潜流湿地存在填料孔隙率低、负荷较小，占地面积大，水头损失较大，填料易堵塞等缺点，生态环境改善需求越来越大，对人工湿地的功能及技术要求就越来越高，因而开发新型的可高效去除污染物的湿地就迫在眉睫，尤其是脱氮除磷功能较强的湿地。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态潜流湿地，该湿地生物填料主要采用组合填料，且组合填料由聚丙烯或聚乙烯球形外壳及其内部填充的改性聚氨酯高分子填料、沸石、陶粒及火山岩组成；
[0005]该湿地系统由进水区、反应区、出水区三部分构成；
[0006]所述反应区包括生物浮床、复合填料、填料拦网、曝气系统和布水系统，所述生物浮床位于湿地反应区的顶部，所述复合填料位于湿地反应区的中下部，所述填料拦网位于湿地反应区的中部，所述曝气系统位于湿地反应区的底部，所述布水系统位于填料拦网和曝气系统之间接触的位置处。
[0007]可选的，所述反应区采用下进上出水流方式，布水及出水系统采用穿孔墙，穿孔墙长度与人工湿地宽度相同。
[0008]可选的，所述曝气系统包括曝气管道，所述曝气管道的池内液面下部分材质为
UPVC或者ABS。
[0009]可选的，所述布水系统在池内液面以下部分材质为UPVC或者ABS，且布水系统采用穿孔管布水，穿孔管均匀布置于填料层底部。
[0010]可选的，该湿地系统最大深度可达到3m，填料区的厚度一般为0.5m～1.5m。
[0011]可选的，所述复合填料为轻质悬浮组合填料。
[0012]可选的，所述组合填料由内外两部分组成，外部为聚丙烯或聚乙烯注塑而成的球形悬浮填料，球体内部改性聚氨酯基功能化载体和火山岩、沸石、陶粒。
[0013]可选的，所述填料拦网位于复合填料顶部，且填料拦网采用玻璃钢格栅板或涤纶丝编织网。
[0014]可选的，所述生物浮床包括浮床框架、浮床床体、水下固定装置及水生植被。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]1、本专利技术通过在湿地中添加复合填料，且复合填料内部为多孔通透立体网状结构，具有比表面积大、孔隙率高、亲水性强、透气性好、耐化性好等优点，不仅保证生物膜可大量的在填料表面和内部快速繁殖生长，形成高活性生物膜，有效避免繁殖速度慢、产率低的微生物种群的流失，例如硝化细菌；同时填料的多孔结构，决定在填料表面和内部好氧、兼性、厌氧状态同时存在，可实现对有机物、氨氮、总氮、总磷、SS的同步去除。
[0017]2、本专利技术采用穿孔墙配水集水方式及高孔隙率生物填料，因而布水系统及填料区水头损失非常小，运行能耗较低，水利坡度一般小于0.2％。
[0018]3、本专利技术湿地处理中具备有机物负荷高，占地面积小，该复氧型生态潜流湿地BOD5负荷、氨氮负荷、硝氮负荷和总磷负荷为传统潜流湿地的2～4倍。
[0019]4、本专利技术在运行时的复合填料处于悬浮状态，无需设置承托层，不存在填料堵塞的可能性，也不需要设置反洗系统，水头损失低。
附图说明
[0020]图1为本专利技术结构示意图。
[0021]附图标号说明：
[0022]1、生物浮床；2、复合填料；3、填料拦网；4、曝气系统；5、布水系统。
[0023]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]请参阅图1，本专利技术提供一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态潜流湿地，该湿地生物填料主要采用组合填料，且组合填料由聚丙烯或聚乙烯球形外壳及其内部填充的改性聚氨酯高分子填料、沸石、陶粒及火山岩组成；
[0026]该湿地系统由进水区、反应区、出水区三部分构成；
[0027]反应区包括生物浮床1、复合填料2、填料拦网3、曝气系统4和布水系统5，生物浮床
1位于湿地反应区的顶部，复合填料2位于湿地反应区的中下部，填料拦网3位于湿地反应区的中部，曝气系统4位于湿地反应区的底部，布水系统5位于填料拦网3和曝气系统4之间接触的位置处；该湿地系统根据水量和项目实际情况宜设计为多组并联的形式，进水区和出水区可多组湿地系统共用。
[0028]参阅图1，反应区采用下进上出水流方式，布水及出水系统采用穿孔墙，穿孔墙长度与人工湿地宽度相同，布水及出水系统采用穿孔墙，穿孔墙长度与人工湿地宽度相同，穿孔墙的开孔率为25％～35％，过孔流速宜为0.05～0.2m/s，曝气系统4包括曝气管道，曝气管道的池内液面下部分材质为UPVC或者ABS，每一格曝气管道布置为环路；曝气支管布气方式为穿孔管，在支管底部斜45
°
向下交错开孔，孔径为φ4mm，孔口过气流速不小于过30m/s，
[0029]参阅图1，布水系统5在池内液面以下部分材质为UPVC或者ABS，且布水系统5采用穿孔管布水，穿孔管均匀布置于填料层底部；其采用穿孔管布水，穿孔管均匀布置于填料层底部，穿孔管流速宜为1.5m/s～2.0m/s，配水孔斜向下45
°
交错布置，孔径为5mm～10mm，孔口流速不小于1m/s。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态潜流湿地，其特征在于：该湿地生物填料主要采用组合填料，且组合填料由聚丙烯或聚乙烯球形外壳及其内部填充的改性聚氨酯高分子填料、沸石、陶粒及火山岩组成；该湿地系统由进水区、反应区、出水区三部分构成；所述反应区包括生物浮床(1)、复合填料(2)、填料拦网(3)、曝气系统(4)和布水系统(5)，所述生物浮床(1)位于湿地反应区的顶部，所述复合填料(2)位于湿地反应区的中下部，所述填料拦网(3)位于湿地反应区的中部，所述曝气系统(4)位于湿地反应区的底部，所述布水系统(5)位于填料拦网(3)和曝气系统(4)之间接触的位置处。2.根据权利要求1所述的一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态潜流湿地，其特征在于：所述反应区采用下进上出水流方式，布水及出水系统采用穿孔墙，穿孔墙长度与人工湿地宽度相同。3.根据权利要求1所述的一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态潜流湿地，其特征在于：所述曝气系统(4)包括曝气管道，所述曝气管道的池内液面下部分材质为UPVC或者ABS。4.根据权利要求1所述的一种基于高分子复合填料的高负荷复氧型生态...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令才，马帅，赵丹，
申请(专利权)人：北京弘昇达环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：