[发明专利]一种深层处理污水的人工红树林湿地系统

说明书

本发明提供了一种深层处理污水的人工红树林湿地系统，其包括依次连接的沉淀池、水平潜流湿地床、增氧湿地床、垂直流湿地床、水平表面流湿地床；所述沉淀池内填充有纳米氧化硅砾石；所述水平潜流湿地床、垂直流湿地床的底部均设有填料层和海砂层，所述填料层包括纳米氧化硅砾石层，所述海砂层位于纳米氧化硅砾石层的上方，所述水平潜流湿地床、垂直流湿地床种植有红树植物；所述增氧湿地床的墙体为蜂窝状粗糙毛面，所述蜂窝状粗糙毛面设有含纳米氧化硅的砾石块；所述水平表面流湿地床内设有“S”型堤坝。采用本发明的技术方案，增大了水体中氮磷等污染物的去除效率，进一步提高了脱氮除磷及有毒有害物质的降解效率，保证了污水的深度净化效率。

技术领域

本发明属于生态修复、环保工程及污水处理技术领域，尤其涉及一种深层处理污水的人工红树林湿地系统。

背景技术

当前，城镇污水由管道收集，集中在污水处理厂净化后直接排入附近河流，由河流汇集后排入海洋。按照国家污水综合排放标准，即使尾水标准达到最高水平（一级A标准），其中总氮含量仍高于15mg.L^-1，而且，因为出水标准对其它有害微量元素、致病微生物含量没有明确规定，大量的尾水直接由河流入海，易使海岸敏感生物致病死亡，生物多样性降低，从而破坏海洋生态系统平衡。但按照当前污水处理厂的净化技术工艺，除非增加大量的去污化学物质，否则难以进一步提高尾水出水标准、降低污染物含量；而增加的去污化学物质残留在水体中，对自然生态系统的危害较大。另外，也有部分污水未接入排水管道系统，未经任何处理直接排入河道或入海，严重影响水体环境。

人工湿地污水处理系统自上世纪七、八十年代兴起以来，以其投资成本低、净化效率高、维护简单等优点在全世界迅速发展，广泛建立并用于工业、农业和生活污水的处理，有效去除氮、磷等营养盐，同时，植物通过根系放氧等生物化学活动，也利于除去一些微量有害元素及微生物，非常适合面源生活污水、富营养化水体或尾水的深度净化。

红树林是热带亚热带海岸潮间带特有的木本植物群落，具有高生物多样性、高生产力、高归还率和高分解率的特性，其营养循环和能量流动均非常迅速，是热带亚热带海岸带的生态关键区，能净化污水，对维持沿海一带的生态平衡有重要作用，具有“海上森林”的美称，对整个地球环境保护和生物资源开发也有着不可忽视的作用。大量研究已证明，红树林人工湿地可以作为一种高效、低成本、环保型的污水深度处理系统，不仅解决了一年生草本植物每年需收割的问题，而且因其为多年生常绿木本植物，生长无明显季节差异，用于污水深度净化具有持久性、高效性和稳定性；另外，红树植物的耐盐性能，也解决了近海感潮河流盐度较高、普通水生植物难于成活的问题；同时，经系统中的填料、红树植物根系放氧及微生物的共同作用，去除了污水中的大部分有毒有害成分，充分发挥了红树林净化污水、给近海生物提供洁净食物的优点，红树林人工湿地系统中的红树植物为人工种植，有助于维持近海海岸生态系统平衡。

但当前尾水多为直接入河道或近海，中间缺少生物深度净化步骤，一方面可能因尾水中的有毒有害物质危害海岸生态系统（包括原生红树林植被），破坏生态平衡，另一方面也使得红树林在污染净化、近海生态平衡维持方面的功能没有完全发挥出来。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种深层处理污水的人工红树林湿地系统，提高了脱氮除磷及有毒有害物质的降解效率，从而保证了污水的深度净化效率，提高了污染物的降解效率。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种深层处理污水的人工红树林湿地系统，其包括依次连接的沉淀池、水平潜流湿地床、增氧湿地床、垂直流湿地床、水平表面流湿地床；所述沉淀池内填充有纳米氧化硅砾石；所述水平潜流湿地床、垂直流湿地床的底部均设有填料层和海砂层，所述填料层包括纳米氧化硅砾石层，所述海砂层位于纳米氧化硅砾石层的上方，所述水平潜流湿地床、垂直流湿地床种植有红树植物；所述增氧湿地床的墙体为蜂窝状粗糙毛面，所述蜂窝状粗糙毛面设有含纳米氧化硅的砾石块；所述水平表面流湿地床内设有“S”型堤坝。