[发明专利]一种多级人工湿地低污染水深度净化装置及运行方法

权利要求书

1.一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：它包括沿水流输送方向依次设置的多个处理单元，所述处理单元包括首处理单元(2)、中间处理单元(3)和尾处理单元(4)，所述首处理单元(2)与中间处理单元(3)之间以及中间处理单元(3)与尾处理单元(4)之间均设置有单元隔板(17)，所述首处理单元(2)与入水口(1)相连，所述尾处理单元(4)与出水口(5)相连，所述单元隔板(17)上开设有过水口(9)，每个处理单元均包括多个净化室，相邻净化室之间设置有净化室隔墙(18)，每个净化室均包括从上到下依次设置的顶层基质(12)、主层基质(13)、辅层基质(14)和底层基质(15)，每个处理单元的底层基质(15)下方均设置输水管道(16)。

2.根据权利要求1所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述首处理单元(2)内的顶层基质(12)采用粗砂，主层基质(13)采用粒径为8-15mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08-0.20)，辅层基质(14)采用粒径8-15mm的碎石和木质生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05-0.12)，底层基质(15)采用粒径为15-25mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08-0.20)。

3.根据权利要求1所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述中间处理单元(3)内的顶层基质(12)采用中砂和粗砂，混合质量比例为1:(2.5-5.0)，主层基质(13)采用粒径为5-10mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05-0.15)，辅层基质(14)采用粒径5-10mm的碎石和木质生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.02-0.1)，底层基质(15)采用粒径为10-20mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05-0.15)。

4.根据权利要求1所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述尾处理单元(4)内的顶层基质(12)采用中砂和粗砂，混合质量比例为1:(1.2-2.0)，主层基质(13)采用粒径为3-8mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08-0.16)，辅层基质(14)采用粒径3-8mm的碎石和木质生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.05-0.12)，底层基质(15)采用粒径为8-15mm的碎石和污泥生物炭的混合物，混合质量比例为1:(0.08-0.16)。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述污泥生物炭通过净水厂的污泥和秸秆混合均匀造粒后热解制备，秸秆采用玉米秸秆粉碎后经过风选后的秸秆皮，秸秆皮的粒径小于1.0mm，净水厂的污泥晾晒含水率至25-45％，按污泥：秸秆＝1:(0.05-0.15)的比例混合进行造粒，造粒后的污泥颗粒晾晒至含水量低于5％，在升温速率为10-15℃/min和加热温度为550-750℃的条件下热解2-3小时。

6.根据权利要求2-4任意一项所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述木质生物炭为树枝、树根和木材废料中的一种或多种混合粉碎后热解制备，粉碎粒径为6-12mm，在升温速率为10-15℃/min，加热温度为500-700℃条件下热解2-3小时。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述顶层基质(12)的厚度为50-150mm，所述主层基质(13)的厚度为300-500mm，所述辅层基质(14)的厚度为200-300mm，所述底层基质(15)厚度为50-100mm。

8.根据权利要求1所述的一种多级人工湿地低污染水深度净化装置，其特征在于：所述顶层基质(12)上方种植有植物(11)，所述植物(11)采用黄菖蒲和马蹄莲混合栽培，株距为100-200mm。