[发明专利]一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置及方法

权利要求书

1.一种一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置，其特征在于，所述处理装置包括污水预处理区、水平流湿地污水净化区、垂直流湿地污泥净化区和垂直流污水净化区，其中，所述水平流湿地污水净化区和垂直流湿地污泥净化区并列设置于所述污水预处理区的上方，所述水平流湿地污水净化区和垂直流湿地污泥净化区的下方设置有基质层，水平流湿地污水净化区和垂直流湿地污泥净化区的基质层与污水预处理区用混凝土结构隔开；所述垂直流污水净化区设置于所述水平流湿地污水净化区、垂直流湿地污泥净化区和污水预处理区的侧边并用混凝土结构隔开，所述垂直流污水净化区从上向下依次为碎石层、天然蛭石层、河沙层和生物填料球层，每层均采用模块式组装，所述生物填料球层中的生物填料球的填充比为20％～65％。

2.根据权利要求1所述的一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置，其特征在于，所述污水预处理区为一调节池，所述调节池内设置有污泥泵、污水泵和空气泵，其中，杂质沉淀在调节池底部由污泥泵抽到上部的垂直流湿地污泥净化区；调节池中的污水由污水泵抽吸到水平流湿地污水净化区，再经过垂直流污水净化区进行处理；空气泵通过管道对河沙层和生物填料球层进行充氧曝气。

3.根据权利要求1所述的一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置，其特征在于，所述污水预处理区、水平流湿地污水净化区、垂直流湿地污泥净化区和垂直流污水净化区的体积比为(0.9～1.08)：(0.48～0.675)：(0.06～0.15)：1。

4.根据权利要求1所述的一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置，其特征在于，所述一体化立体湿地污水处理装置的尺寸设计为3m×4m×4m、4m×5m×4m、5m×6m×4m中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置，其特征在于，所述水平流湿地污水净化区与垂直流湿地污泥净化区之间用塑料隔板分隔开，水平流湿地污水净化区与垂直流湿地污泥净化区均种植有水生植物。

6.根据权利要求1所述的一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置，其特征在于，所述碎石层、天然蛭石层、河沙层和生物填料球层分别用钢丝滤网分隔开，碎石层、天然蛭石层、河沙层和生物填料球层的体积比为(0.4～1)：(0.6～1)：(0.8～1)：(1.2～2)。

7.根据权利要求1所述的一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置，其特征在于，所述河沙层和生物填料球层通过空气泵进行曝气充氧，曝气强度1.5～2.0m³/m²·h。

8.根据权利要求1所述的一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置置，其特征在于，所述水平流湿地污水净化区和垂直流湿地污泥净化区的基质层为煤渣，基质深度设计为10～30cm，所述水生植物为茭白或水芹。

9.根据权利要求1所述的一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置，其特征在于，所述碎石层的粒径为5～10mm；所述天然蛭石层的粒径为2～5mm，比表面积为400～600m²/g、孔容为0.2～0.4cm²/g；所述河沙层的粒径为2～4mm；所述生物填料球层为聚乙烯或聚丙烯塑料制成表面凸起的球形填料球，其表面积为800～2500m²/m³，密度为2～4kg/m³，直径为0.04～0.06m。

10.一种利用权利要求1所述的一体化立体湿地污水处理出水TN控制装置进行污水处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先污水先全部排进调节池，在调节池内污水进行调节初沉，杂质沉淀在底部由污泥泵抽到上部的垂直流湿地污泥净化区；调节池中的污水由污水泵抽吸到水平流湿地污水净化区，依次经过垂直分段净化区中的碎石层、天然蛭石层、河沙层和生物填料层得到净化处理；当在气温<12℃时，通过加大生物填料球层的填充比来提高其净化效果。