[发明专利]一种多介质人工湿地水处理系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体的说是一种多介质人工湿地水处理系统及其处理方法。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，工农业所排放的污染物造成的水体污染问题日益严重，大量富含氮、磷等营养物质的污水被直接排入河流、湖泊，甚至海洋，导致水体的富营养化，因此水污染治理问题一直是世界环境、生态领域研究的热点。在现有的污水处理技术中，人工湿地污水处理技术具有出水水质稳定、对氮磷等营养物质去除能力强、基建和运行费用低、维护管理方便、耐冲击负荷强以及具有美学价值等优点受到了国内外的广泛关注和推广。人工湿地一般是由植物、基质、微生物组成，主要通过物理、化学以及生物协同作用净化污染物。植物和基质是影响人工湿地净化效率的两个重要介质，植物不仅自身能够直接吸收污水中氮、磷等营养物质，而且其生理活动可有助于系统溶解氧的增加，利于土壤微生物的生长，促进湿地生态系统的硝化和反硝化作用，强化湿地净化能力。基质可为水生植物生长提供载体和营养物质，为微生物的生长提供稳定的依附表面，同时为植物、微生物生长及氧气的传输提供了必备条件。当污水流经人工湿地时，基质通过一些物理和化学的途径，如吸收、吸附、过滤、离子交换、络合反应等将水体中的污染物有效去除。

多年来的研究表明，选择芦苇、香蒲等生物量大的挺水植物并突出生物多样性特色对污染物去除有良好的效果；不同的基质对污染物的净化效率有所不同，沸石和陶瓷对总氮和氨氮的去除效果良好，高炉钢渣、无烟煤、矿渣、粉煤灰具有较好去除磷的能力，于是多级湿地应运而生，通过搭配不同植物和基质或者建立复合湿地来有效去除各种污染物质，但如今很多污水中污染物成分复杂，浓度波动大，传统的人工湿地系统无法有效的解决这些问题；另外由于湿地长期运行，一些难以降解的大分子有机物和悬浮物大量积累在湿地系统中造成堵塞，这也是阻碍人工湿地发展和推广的重要原因之一。

发明内容

本发明目的在于提供一种多介质人工湿地水处理系统及其处理方法。

为实现上述目的本发明采用的技术方案为：一种多介质人工湿地水处理方法，将待处理污水通入进水箱，通过网状格栅去除污水中的大块漂浮物和杂物；然后流至分流管道，通过流量计控制污水流量大小，再通过控制闭合各分流管道上的阀门根据污水浓度流入水平潜流湿地装置和/或表流湿地装置进行组合处理；处理后出水水质好，提高湿地净化效率，利用组合处理方式通过湿地装置轮换使用进而改善湿地的堵塞，直至待处理污水得以净化。

根据污水浓度流入单一/多个水平潜流湿地装置、单一/多个表流湿地装置、单个水平潜流湿地装置与单一/多个表流湿地装置或多个水平潜流湿地装置与单一/多个表流湿地装置进行组合处理。

所述水平潜流湿地装置内部铺设有多层过滤层，所述多层过滤层从下至上分别为基质层和土壤层；所述基质层由水平潜流湿地装置进水口一侧至出水口一侧依次为大粒径的石、具有去除氮磷能力的填料和大粒径的石；大粒径的石为大粒径的卵石或碎石。

所述具有去除氮磷能力的填料为沸石、砾石、无烟煤、钢渣、矿渣、陶瓷滤料、细砂、粗砂、石灰石、蛭石、圆陶粒、页岩、粉煤灰中的一种或几种。所述两两混合时，按体积1：1比例混合；卵石或碎石粒径为4-8mm。

所述水平潜流湿地装置内部铺设有的多层过滤层中土壤层15-30cm；水平潜流湿地装置上部种植的湿地植物为净污能力和观赏价值的水生植物。

净污能力和观赏价值的水生植物为植芦苇、香蒲、美人蕉、水葱、千屈菜、荷花、旱伞竹、皇竹草、藨草、水莎草、纸莎草、马蹄莲、茭草、荸荠或水芹。

所述表流湿地装置由下至上依次为土壤层和湿地植物；土壤层15-30cm；种植的湿地植物为浮叶植物或沉水植物。

浮叶植物或沉水植物为睡莲、凤眼莲、泽泻、大薸、浮萍、萍蓬草、芡实、荇菜、苦草、金鱼藻、狐尾藻或黑藻。

处理方法的多介质人工湿地水处理系统：湿地水处理系统包括湿地装置以及进水箱；

湿地装置，所述湿地装置由分流管道相连的水平潜流湿地装置和表流湿地装置组成，湿地装置上部种有湿地植物，水平潜流湿地装置内部铺设有多层过滤层，水体经所述水平潜流湿地装置的各过滤层得以净化处理，所述多层过滤层从下至上分别为基质层和土壤层；

进水箱，设置于所述湿地装置进水口一侧通过分流管道与进水箱的出水口相连；进水箱的出水口设网状格栅，用于将污水中大块漂浮物和杂物去除后注入所述湿地装置；同时进水箱出水口与湿地装置进水口之间分流管道上设有流量计与进水阀门Ⅰ；