[实用新型]垂直流湿地尾水深度脱氮自动化控制的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境工程污水处理技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一套垂直流湿地尾水深度脱氮自动化控制的装置。

背景技术

城市污水处理厂尾水经二级处理后可除去大部分的有机物，但与天然水相比，水中的氮浓度仍较高，若直接排入河流和湖泊等自然水体中将会对其造成污染，为了改善受纳水体的水环境质量，须对尾水中的氮进行深度处理。

垂直流湿地作为一种投资少、能耗低、运行管理方便、处理效果较好，且具有一定景观美化功能的污水生态处理技术，广泛应用到尾水深度处理回用中，但由于尾水的低C/N比、可生化性差等因素，造成其脱氮效率较低，如何有效提高垂直流湿地尾水深度脱氮效果对促进尾水回用具有重要的现实意义。

微生物的硝化反硝化作用是垂直流湿地主要而且长期的脱氮方式，改善硝化作用的主要途径是提高系统中的溶氧，但过高的溶氧会抑制反硝化作用；改善反硝化作用的主要途径是补充水体碳源来提高反硝化微生物的活性，但过高的碳源投加会造成出水有机物超标。

由此可见，过高的硝化或反硝化作用都不利于氮的去除，为了最大限度地提高湿地系统对氮的去除效果，需对硝化及反硝化速率进行有效地均衡，但目前尚未形成垂直流湿地硝化反硝化均衡调控的自动化实时控制技术。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种垂直流湿地尾水深度脱氮自动化控制的装置，可实现自动化控制进水、曝气以及碳源投加过程，达到尾水的深度脱氮，且脱氮效率高、效果明显，并且降低能耗同时能减少碳源投加量。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种垂直流湿地尾水深度脱氮自动化控制的装置，其特征在于，包括：垂直流湿地系统，其包括湿地填料，所述湿地填料的表面种植湿地植物，所述湿地填料的顶部设置水平的布水管，底部设置水平的穿孔 收水管，所述布水管连接进水管一端，所述进水管的另一端连接进水池，所述进水管与所述进水池之间连接有进水泵，所述收水管连接出水管；曝气增氧系统，其包括曝气机和曝气管，所述曝气管为穿孔管且水平设置于进水池中或湿地填料的垂直高度的九分之四处；碳源投加系统，其包括碳源投加管和碳源投加泵，所述碳源投加管为穿孔管且水平设置于湿地填料的垂直高度的九分之五处；ORP监测系统，其包括两套ORP探头以及探头安装套管，一套ORP探头设置于湿地填料的垂直高度的九分之二处即好氧区，另一套ORP探头设置于湿地填料的垂直高度的三分之二处即缺氧区，且两套ORP探头外套有探头安装套管，两套ORP探头均通过信号线与外部的信号接收器相连。

优选的是，所述湿地填料为均匀填充的三层，且湿地填料的粒径从上到下逐渐增大，为2-32mm，上层填充中粗砂，中层填充砾石或陶粒，下层填充碎石或沸石，所述湿地植物种植密度为9-16株/m²。

优选的是，所述进水泵为蠕动泵，布水管与收水管均在其两侧对称穿孔，孔径为10mm，穿孔间距为10cm，且布水管与收水管的穿孔均处于同一水平面内。

优选的是，还包括采样管，其设置于垂直流湿地系统的中部或底部，进水管、布水管、收水管、采样管、出水管均采用PE给水管。

优选的是，所述曝气管在管壁两侧向下呈45°角方向开孔，孔径为3mm，穿孔间距为10cm。

优选的是，所述碳源投加系统还包括碳源配制池，所述碳源配制池连接碳源投加管，所述碳源配制池与碳源投加管之间连接有碳源投加泵，所述碳源投加泵为蠕动泵，所述碳源投加管在其两侧对称穿孔，孔径为10mm，穿孔间距为10cm，且穿孔处于同一水平面内。

优选的是，还包括控制系统，其包括信号接收模块、PLC控制总模块以及动力电缆组；两套ORP探头通过信号线分别连接信号接收模块，信号接收模块与PLC控制总模块进行数据传输，第一PLC控制模块通过进水泵动力电缆控制进水泵的启闭，第二PLC控制模块通过曝气机动力电缆控制曝气机启闭，第三PLC控制模块通过碳源投加泵动力电缆控制碳源投加泵的启闭。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1)本实用新型装置根据水体的污染物降解状况，灵活间歇式进水，从而有效降低了 水力负荷对湿地系统的冲击，保证了有效地水力停留时间，有利于维持湿地系统的稳定性和高效性；

2)本实用新型装置通过碳源和溶氧自动化调控，可实现脱氮作用的实时控制，快速有效提高城市污水处理厂尾水脱氮效果；