本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，反應(yīng)器設(shè)置為三級串聯(lián)形式，依次包括：一級表面流人工濕地（1）、二級垂直潛流人工濕地（5）和三級反硝化水平潛流人工濕地（12）；每級之間設(shè)有中隔導(dǎo)流墻（18），每級底層均為防滲層（2）。本發(fā)明專利技術(shù)能夠有效實現(xiàn)印染廢水中有機物、氨氮的分級去除，克服傳統(tǒng)一個人工濕地單元難以同時實現(xiàn)好氧降解有機物、硝化及反硝化的不足，提高常規(guī)水處理工藝的運行效果，增強水安全性，具有良好的應(yīng)用前景。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于人工濕地領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器。
技術(shù)介紹
目前在所有的廢水處理技術(shù)中，成本最為低廉的是生態(tài)處理技術(shù)，而最為典型和具有代表性的是人工濕地技術(shù)。人工濕地技術(shù)低投資、低能耗、易于操作管理的獨特優(yōu)點在農(nóng)村污水處理領(lǐng)域得到廣泛的研究及應(yīng)用，經(jīng)人工濕地處理的生活污水水質(zhì)從感官和理化指標(biāo)上得到了很大改善，并能回用于農(nóng)田灌溉、雜用水，非常適合于資金和管理人才相對缺乏的農(nóng)村地區(qū)。然而，人工濕地大范圍應(yīng)用于印染廢水等工業(yè)廢水處理的工程范例尚不多·見，相關(guān)研究報道大多為實驗室小試研究，在小試中易于通過調(diào)控D0、碳源、HRT等邊界條件對難降解印染廢水獲得較好效果。但在實際工程中，卻不可能采用人工曝氣充氧、外加商業(yè)碳源等方式，否則難以保持人工濕地低運行成本之特性。人工濕地技術(shù)雖然符合當(dāng)前印染廢水低成本處理的要求，但印染廢水可生化性差的水質(zhì)特征，成為使用人工濕地技術(shù)的潛在限制性因素。此外，印染廢水水質(zhì)特征已不局限于高有機物的情況，氨氮也逐步成為一個普遍性的污染指標(biāo)，而人工濕地技術(shù)難以在一個單元內(nèi)完成有機物降解及脫氮的要求。盡管人工濕地低成本、低投資的特性較為適合當(dāng)前印染廢水的處理及回用，但仍需要對傳統(tǒng)人工濕地進(jìn)行技術(shù)革新，以適應(yīng)高氨氮、難降解印染廢水水質(zhì)特征。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠有效實現(xiàn)印染廢水中有機物、氨氮的分級去除，克服傳統(tǒng)一個人工濕地單元難以同時實現(xiàn)好氧降解有機物、硝化及反硝化的不足，提高常規(guī)水處理工藝的運行效果，增強水安全性，具有良好的應(yīng)用前景。本專利技術(shù)的一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，所述反應(yīng)器設(shè)置為三級串聯(lián)形式，依次包括一級表面流人工濕地、二級垂直潛流人工濕地和三級反硝化水平潛流人工濕地；每級之間設(shè)有中隔導(dǎo)流墻，每級底層均為防滲層。所述一級人工濕地一側(cè)設(shè)有進(jìn)水總管，上部水體構(gòu)建有植物、藻類、細(xì)菌共生生態(tài)系統(tǒng)及復(fù)合反應(yīng)器，下層鋪設(shè)礫石填料。所述碌石填料的粒徑為50mm-100mm。所述植物為蘆葦。所述二級垂直潛流人工濕地的上部水體種植有濕地植物，下層設(shè)置礫石碎石床分別構(gòu)成排水層、過渡層、濾料層和覆蓋層，濕地植物上方設(shè)有噴淋布水系統(tǒng)。所述濕地植物為美人蕉。所述三級反硝化水平潛流人工濕地包括進(jìn)水區(qū)和出水區(qū)，上部水體種植濕地植物，底部為碎石床濾料層；此外，一側(cè)還設(shè)有出水總管。所述濕地植物為香蒲。所述防滲層為防滲混凝土。本專利技術(shù)采用三級人工濕地串聯(lián)形式，包括一級表面流人工濕地，二級垂直潛流人工濕地和三級反硝化水平潛流人工濕地，每一級底層均采用防滲混凝土構(gòu)成防滲層。在一級表面流人工濕地中利用上部水體，構(gòu)建植物、藻類、細(xì)菌共生生態(tài)系統(tǒng)及復(fù)合反應(yīng)器，其中藻類死亡體可作為內(nèi)碳源補充后續(xù)反硝化所需，藻類在生長代謝過程中產(chǎn)生的氧氣可補充有機物氧化的需氧量，并能補充后續(xù)反硝化所需堿度。在一級表面流人工濕地下層，鋪設(shè)一定厚度的礫石填料，形成淹沒式生物膜載體，在底部缺氧的環(huán)境中，印染廢水中難降解有機物經(jīng)水解酸化后可生化性得以提高。在一級表面流人工濕地中 ，印染廢水可生化性和溶解氧得以改善，后續(xù)反硝化碳源得到一定程度補充。此外，表面流人工濕地本身就是一個面積較大的平流沉淀池，可有效去除印染廢水中懸浮固體，作為后續(xù)潛流人工濕地預(yù)處理可確保濕地不發(fā)生堵塞現(xiàn)象。一級表面流人工濕地出水進(jìn)入二級潛流人工濕地。在二級垂直潛流人工濕地中設(shè)置礫石碎石床，布水系統(tǒng)擯棄傳統(tǒng)穿孔管布水，采用曝氣充氧效果較好的噴淋布水系統(tǒng)，形成好氧生物膜，使溶解氧基本達(dá)到污水好氧生物反應(yīng)器的富氧水平，為好氧硝化及有機物氧化創(chuàng)造良好的溶解氧條件。為進(jìn)一步增加反硝化碳源，以人工濕地產(chǎn)生的植物作為生物質(zhì)內(nèi)碳源，而不需投加低分子碳水化合物等商業(yè)碳源，投加植物生物質(zhì)還可改善印染廢水可生化性。二級垂直潛流人工濕地出水進(jìn)入三級水平潛流人工濕地，該單元不采用任何人工充氧措施。在三級水平潛流人工濕地碎石床底部，形成缺氧環(huán)境，對進(jìn)水中NO3' NO2-進(jìn)行反硝化脫氮。有益效果本專利技術(shù)能夠有效實現(xiàn)印染廢水中有機物、氨氮的分級去除，克服傳統(tǒng)一個人工濕地單元難以同時實現(xiàn)好氧降解有機物、硝化及反硝化的不足，提高常規(guī)水處理工藝的運行效果，增強水安全性，具有良好的應(yīng)用前景。附圖說明圖1為本專利技術(shù)流程框圖；圖2為本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本專利技術(shù)而不用于限制本專利技術(shù)的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本專利技術(shù)講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本專利技術(shù)作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1根據(jù)圖2所示，本實施例提供的一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，將人工濕地設(shè)置為三級串聯(lián)形式，一級人工濕地I設(shè)置進(jìn)水總管16，利用上部水體構(gòu)建植物(蘆葦)、藻類、細(xì)菌共生生態(tài)系統(tǒng)及復(fù)合反應(yīng)器4，下層鋪設(shè)礫石填料3;在二級人工濕地5中，上部水體種植濕地植物(美人蕉)10，下層設(shè)置礫石碎石床分別構(gòu)成排水層6、過渡層7、濾料層8、覆蓋層9，布水系統(tǒng)采用曝氣充氧效果較好的噴淋布水系統(tǒng)11 ;三級人工濕地12包括進(jìn)水區(qū)13和出水區(qū)15，不采用任何人工充氧措施，上部水體種植濕地植物(香蒲)14，碎石床濾料層8底部，形成缺氧環(huán)境。此外，三級人工濕地12設(shè)置出水總管17，每級之間設(shè)置中隔導(dǎo)流墻18，每一級底層均采用防滲混凝土構(gòu)成防滲層2。印染廢水在進(jìn)入人工濕地前先進(jìn)行生化前處理，即依次經(jīng)水解酸化池、缺氧池、接觸氧化好氧池和沉淀池后進(jìn)入人工濕地。人工濕地內(nèi)部填充礫石均采用卵石或天然沸石(或就地取材)，粒徑選取50mm-100mm。一級表面流人工濕地有效容積為195m3，水力停留時間為0. 98d。一級表面流人工濕地出水進(jìn)入二級潛流人工濕地。二級美人蕉水平潛流人工濕地有效容積為288m3，水力停留時間為9d，濕地采用自動充氧式潛流人工濕地，上部設(shè)置通氣管道，內(nèi)置多孔充氧管 和布水管以及多孔集水管。二級垂直潛流人工濕地出水進(jìn)入三級水平潛流人工濕地，三級香蒲垂直潛流人工濕地有效容積為288m3，水力停留時間為2. 9d，濕地采用上部穿孔管布水系統(tǒng)和底部芽孔管集水系統(tǒng)。權(quán)利要求1.一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，其特征在于所述反應(yīng)器設(shè)置為三級串聯(lián)形式，依次包括一級表面流人工濕地(I)、二級垂直潛流人工濕地(5)和三級反硝化水平潛流人工濕地(12);每級之間設(shè)有中隔導(dǎo)流墻(18)，每級底層均為防滲層(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，其特征在于所述一級人工濕地(I) 一側(cè)設(shè)有進(jìn)水總管(16)，上部水體構(gòu)建有植物、藻類、細(xì)菌共生生態(tài)系統(tǒng)及復(fù)合反應(yīng)器(4 )，下層鋪設(shè)礫石填料(3 )。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，其特征在于所述碌石填料(3)的粒徑為50mm-100mm。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，其特征在于所述植物為蘆葦。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)碳源-富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，其特征在于所述二級垂直潛流人工濕地(5)的上部水體種植有濕地植物(10)，下層設(shè)置礫石本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種內(nèi)碳源?富氧梯級組合人工濕地工程化反應(yīng)器，其特征在于：所述反應(yīng)器設(shè)置為三級串聯(lián)形式，依次包括：一級表面流人工濕地（1）、二級垂直潛流人工濕地（5）和三級反硝化水平潛流人工濕地（12）；每級之間設(shè)有中隔導(dǎo)流墻（18），每級底層均為防滲層（2）。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：薛罡，宋新山，林杰，高品，劉亞男，劉振鴻，胡麗霞，任金濤，李侃竹，吳立樂，王凱，吳筱，徐青青，
申請(專利權(quán))人：東華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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