[发明专利]一种强化去除腐殖质的复合人工湿地系统

说明书

本发明涉及水生态环境修复领域，具体的，本发明涉及一种强化去除腐殖质的复合人工湿地系统。所述强化去除腐殖质的复合人工湿地系统按水流方向依次包括生态景观塘和上行垂直流潜流人工湿地两个工艺单元。所述生态景观塘单元包括曝气装置、挺水植物、沉水植物、水生动物和土壤基质；所述上行垂直流潜流人工湿地包括填料基质、挺水植物和布水系统。所述生态景观塘出水口和垂直流潜流人工湿地进水口之间以管道相连。该复合人工湿地系统能有效的降解去除腐殖质类物质，同时可以去除水中的氮、磷等其他污染物，并具有一定的景观效益。

技术领域

本发明涉及水生态环境修复领域，具体的，涉及一种强化去除腐殖质的复合人工湿地系统。

背景技术

腐殖质是自然界中的湖泊沉积物、泥煤和褐煤等有机沉淀物以及土壤和水体中天然有机质的主要组成部分，其结构和组成十分复杂。在水体中大约有50％的可溶性有机质是腐殖质。这些腐殖质不仅会影响水生生态系统的生物生产率，水体中化合物的化学性质、生物可获得性以及转移性和降解性，还会影响土壤中污染物的迁移和转化过程。根据腐殖质在酸碱溶液中的溶解性，土壤腐殖质主要可分为胡敏酸、富里酸和胡敏素3个组分。

针对水环境治理，人工湿地作为生态方法，可以很好的规避物化法对环境破坏大、易造成二次污染的特点，故被广泛应用。人工湿地包括坑塘型人工湿地、表面流人工湿地和潜流人工湿地。塘系统在实际运行中抗冲击负荷能力弱且工程占地面积大，表流人工湿地相较于潜流人工湿地处理效果低，而潜流湿地易发生堵塞，后期管理较为麻烦。因此，为了因地制宜的建设人工湿地并取得较好的处理效果，本发明将生态景观塘和上行垂直流潜流人工湿地结合起来，通过坑塘的预处理能有效解决潜流人工湿地的堵塞问题，并具有一定的景观效果，然后通过潜流人工湿地强有力的去除作用，起到净化水质的效果。

腐殖质是天然的难降解有机物。人工湿地去除腐殖质由微生物、植物和基质等因素共同作用。其中，微生物将腐殖质分解生成无机盐，进而可以被植物吸收利用，达到腐殖质的降解去除效果。基质对腐殖质的去除起到极其重要的作用。研究表明，水中的腐殖质可以通过沉积作用吸附在土壤中，富里酸经潜流湿地后易被降解为芳香族化合物和蛋白类物质。多孔填料的大比表面积有利于腐殖质的吸附，还能附着大量微生物，更有利于腐殖质的降解。

因此，本发明提出了一种强化去除腐殖质的复合人工湿地系统，包括生态景观塘和上行垂直流潜流人工湿地。在生态景观塘中铺设土壤基质便于植物和微生物生长，并栽种不同种类的挺水植物及沉水植物，持续曝气避免氧气不足水体出现黑臭现象，也更有利于鱼虾生存。垂直流人工湿地填充不同种类的填料以及上部栽种挺水植物。该系统工艺流程简单，抗负荷能力强，地域适用性广，可因地制宜处理多种污染废水。在生态景观塘中放置食螺、孑孓、藻、腐殖质的鱼虾，能增强腐殖质的去除效果，利于系统平衡稳定且具有一定的景观效益。本发明通过植物、填料和微生物的共同作用净化水体，易于建设和管理，投资省且运行成本低，有着良好的经济效益与环境效益。

发明内容

本发明针对被污染的地表水，提出一种强化去除腐殖质的复合人工湿地系统，有效对地表水进行净化，使其水质进一步提升。

本发明的工艺单元按水流方向依次为生态景观塘、上行垂直流潜流人工湿地。

进一步，上述生态景观塘包括曝气装置、土壤基质、挺水植物、沉水植物，曝气量0.1-0.35m³/m²/d，水深0.8-1.2m，水力负荷0.25-0.4m³/m²/d，水力停留时间1-2d，生态景观塘出水通过管道进入上行垂直流潜流人工湿地。

进一步，上述上行垂直流潜流人工湿地包括挺水植物及填料，填料从下到上依次为卵石、火山岩、陶粒、沸石，水深位于潜流湿地填料表层下方3-8cm，水力负荷0.2-0.35m³/m²/d，水力停留时间18-36h。

进一步，上述生态景观塘为了实现均匀曝气，每平方米在土壤基质上布设1个曝气盘。