一种补充复合垂直流人工湿地碳源的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种补充复合垂直流人工湿地碳源的装置，它包括碳源溶解槽、计量泵、复合垂直流人工湿地通气管，其特征在于：计量泵分别与碳源溶解槽、连接软管相连，复合垂直流人工湿地通气管分别与连接软管、管壁开孔的放空管相连，复合垂直流人工湿地通气管与湿地底部的管壁开孔的放空管用三通连接，管壁开孔的放空管位于湿地底层。本实用新型专利技术结构简单，使用方便，该装置能够将外加碳源补充到湿地内部，为湿地底部反硝化反应提供足够的电子供体，改善了湿地进行反硝化的环境，提高了脱氮效果。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Device for supplementing carbon source of composite vertical flow constructed wetland

The utility model discloses a device of composite vertical flow artificial wetland carbon source, which comprises a carbon source dissolving tank, metering pump, composite vertical flow artificial wetland ventilation tube, which is characterized in that the metering pump is respectively connected with the carbon source dissolving tank, connecting hose, pipe are respectively connected with the connecting hose, tube wall vent pipe connected hole composite vertical flow artificial wetland ventilation pipe wall composite vertical flow artificial wetland and wetland at the bottom of the ventilation pipe opening of the vent tube three is connected, the wall opening of the vent pipe is located at the bottom of the wetland. The utility model has the advantages of simple structure, convenient use, the device can be added to the internal carbon source for wetland, wetland at the bottom of the denitrification reaction to provide sufficient electron donor for denitrification, improve the wetland environment, improve nitrogen removal efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于环境工程污水处理
，更具体涉及一种补充复合垂直 流人工湿地碳源的装置，适用于低碳氮比污水的处理。技术背景人工湿地是20世纪七十年代发展起来的一种新型污水处理工艺，具有效率 高、成本低、运行管理简单等特点，在生活污水、特种工业废水、采矿污水、农 业和畜牧业污水、垃圾场渗滤液以及水产养殖废水的处理方面都有应用。人工湿地脱氮的主要途径是依靠微生物的硝化与反硝化作用，而其它的去除 途径如植物吸收、氨氮挥发等的去除量是非常少的。湿地系统中的有机氮首先由 氨化菌作用完成向氨氮转化的氨化过程，氨氮在亚硝化菌、硝化菌的作用下继续 转化为硝态氮(N(V 、 N(V ),最后亚硝酸氮或硝酸氮在反硝化作用下还原为N20 和N2从系统中排除。系统中的氮的去除主要是反硝化作用的结果。它是一个还 原反应，需要有机碳源提供电子供体。因而，能否提供充足的反硝化反应所需的 碳源就直接决定着湿地系统脱氮能力的高低。我国南方比较常见的是低碳氮比的 污水，在进行生物处理时脱氮效率低，造成出水TN无法达标排放。如何解决此 类低碳氮比污水的脱氮效率已成为近来研究的热点。当前补充人工湿地碳源的方式主要是在进水中补充，从本质上讲只是改变进 水性质的一种方式，而且这些做法会造成部分碳源在湿地上层发生好氧分解，造 成碳源的浪费，增加不必要的污水处理成本，因此如何通过增加人工湿地系统内 部碳源，增强系统功能，从而提高脱氮效率非常值得探索。
技术实现思路
本技术的目的是在于提供了一种补充复合垂直流人工湿地碳源的装置，结构简单，使用方便，该装置能够将外加碳源补充到湿地内部，为湿地底部反硝 化反应提供足够的电子供体，改善了湿地进行反硝化的环境，提高了脱氮效果， 优于在进水中补充碳源的装置。而且该装置利用了复合垂直流人工湿地已有的通 气管与管壁开孔的放空管作为碳源输送管道，节省了大部分的装置费用。 为了实现上述目的，本技术采用以下技术措施一种实现上述的补充复合垂直流人工湿地碳源的的装置，它包括碳源溶解 槽、计量泵、连接软管、复合垂直流人工湿地通气管、管壁开孔的放空管。各装 置的功能与连接关系是计量泵分别与碳源溶解槽、连接软管相连，复合垂直流 人工湿地通气管分别与连接软管、管壁开孔的放空管相连，复合垂直流人工湿地 通气管与湿地底部的管壁开孔的放空管用三通连接，管壁开孔的放空管位于湿地底层，管壁开孔的放空管管壁开孔孔径为5 7mm，孔间距为150 200mrn。A、 碳源溶解槽外加碳源一般是粉末状的固体，需要先进入碳源溶解槽进 行溶解，本技术选用带搅拌机的快速溶解槽。B、 计量泵对不同处理量和不同C/N的污水，投加到湿地中的碳源量都不 一样，需要进行精确投加，因此本技术采用计量泵进行碳源调控。C、 连接软管用于计量泵出水口与复合垂直流人工湿地通气管的连接，功能是作为外加碳源的输送管道。D、 复合垂直流人工湿地通气管通气管是从湿地底部伸出到湿地表层上的立管，原有功能是将湿地内部微生物作用下产生的各种气体(N2、 C02、 CH,等) 输出到大气中，并能够补充湿地氧气。在本技术中，将复合垂直流人工湿地 通气管与湿地底部的管壁开孔的放空管用三通连接，形成一个系统，用作碳源的 输送管道。E、 管壁开孔的放空管管壁开孔的放空管位于湿地底层，原有功能是为了在湿地需要进入空床阶段或检修时，排干湿地内部的处理水。但在湿地正常运行 阶段，放空管是闲置的，所以在本技术中，将湿地放空管充分利用起来，用来与通气管连接后输送外加碳源。放空管管壁开孔孔径为5 7mm,孔间距为 150 200mm。一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法，其步骤是A、将复合垂直流人工湿地通气管与管壁开孔的放空管用三通连接，形成碳源输送管道，湿地内安装填料，种入植物，然后将连接软管的一端套在露出湿地 填料表层的通气管上，另一端与计量泵的出水口相连。B、 将葡萄糖(或其它可溶于水的有机碳源如淀粉、蔗糖、果糖、乙醇、 甲醇、乙酸钠等)在溶解槽中用自来水完全溶解。C、 通过计量泵将A中的液态碳源泵入湿地表层的通气管中，液态碳源顺着 通气管向下流入到与其底部相连的管壁开孔的放空管中，再通过管壁开孔的放空 管管壁上的小孔流出，进入到湿地底部，为湿地底部反硝化反应提供足够的电子 供体，改善了湿地进行反硝化的环境，显著性提高了湿地对低碳高氮废水的脱氮 效果。所述的湿地内安装填料为无烟煤、生物陶粒、沸石三种，下行流湿地中种植 美人蕉，上行流池内种植菖蒲。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果-本技术结构简单，使用方便，提高了脱氮效果，优于在进水中补充碳源 的装置。而且该装置利用了复合垂直流人工湿地己有的通气管与管壁开孔的放空 管作为碳源输送管道，节省了大部分的装置费用。本技术采用投加碳源到湿 地底部，以葡萄糖作为湿地外加碳源，C/N只需要4.3就可以大大提高湿地脱氮效果，低于在进水中投加需要的碳源，节省了碳源成本。在实施例中，进水硝态氮浓度均值为28.8 mg'L'1， CODcr均值为110mg'L—1，水力负荷为0.85 m3' (m2'd)—，水力停留时间为20h，对照组与投加1.5g葡萄糖后的系统硝态氮出水浓度分 别为12.38mg.L—1、 7.98mg.L—1，硝态氮平均去除率分别为57.0%、 72.3°/。。实验 结果表明通过补充碳源到复合垂直流人工湿地底部，为反硝化反应提供足够的电 子供体，改善了湿地进行反硝化的环境，湿地对低碳高氮废水的脱氮效果有显著 性提高。进水中含有的CODcr加上投加的1.5g葡萄糖，实际碳氮比仅为4.3 : 1， 远低于在进水中投加碳源所完成反硝化所需的碳氮比(6 : 1 7 : 1)。因此该补 充碳源方法的突出优点是显著性提高湿地脱氮效率，并节约外加碳源成本。附图说明图1为一种补充复合垂直流人工湿地碳源的装置结构示意图。其中，1-碳源溶解槽(粉末快速溶解槽)、2-计量泵、3-连接软管、4-复合垂直流人工湿地通气管、5-管壁开孔的放空管。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步的说明。根据图l可知， 一种补充复合垂直流人工湿地碳源的装置，它包括碳源溶解 槽l、计量泵2、连接软管3、复合垂直流人工湿地通气管4、管壁开孔的放空管 5。各装置的功能与连接关系是计量泵2分别与碳源溶解槽1、连接软管3相 连，复合垂直流人工湿地通气管4分别与连接软管3、管壁开孔的放空管相连5， 复合垂直流人工湿地通气管4与湿地底部的管壁开孔的放空管5用三通连接，管 壁开孔的放空管5位于湿地底层，管壁开孔的放空管5管壁开孔孔径为5 7mm， 孔间距为150 200mm。A、 碳源溶解槽1:外加碳源一般是粉末状的固体，需要先进入碳源溶解槽 进行溶解，本技术选用带搅拌机的快速溶解槽。B、 计量泵2:对不同处理量和不同C/N的污水，投加到湿地中的碳源量都 不一样，需要进行精确投加，因此本技术采用计量泵进行碳源调控。C、 连接软管3:用于计量泵出水口与复合垂直流人工湿地通气管的连接， 功能是作为外加碳源的输送管道。D、 复合垂直流人工湿地通气管4:通气管是从湿地底部伸出到湿地表层上的立管，原有功能是将湿地内部微生物作用下产生的各种气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补充复合垂直流人工湿地碳源的装置，它包括碳源溶解槽（１）、计量泵（２）、复合垂直流人工湿地通气管（４），其特征在于：计量泵（２）分别与碳源溶解槽（１）、连接软管（３）相连，复合垂直流人工湿地通气管（４）分别与连接软管（３）、管壁开孔的放空管（５）相连，复合垂直流人工湿地通气管（４）与湿地底部的管壁开孔的放空管（５）用三通连接，管壁开孔的放空管（５）位于湿地底层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴振斌，贺锋，佘丽华，徐栋，
申请(专利权)人：中国科学院水生生物研究所，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]