一种用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113666503A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202110930040.6(22)申请日2021.08.13(71)申请人广东工业大学地址510060广东省广州市越秀区东风东路729号(72)发明人徐轲蔡宴朋梁健臻陈美琳郑步云(74)专利代理机构广州骏思知识产权代理有限公司44425代理人潘桂生(51)Int.Cl.C02F3/32(2006.01)C02F3/30(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地(57)摘要本发明涉及用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地，其包括进水管、出水管和位于进水管和出水管之间的复合型人工湿地床，所述复合型人工湿地床的床体内部从下至上依次铺设卵石层、主体填料层、土壤层，所述主体填料层的填料采用玉米芯生物炭、硫铁矿、以及砾石、石灰石、沸石混合物中的一种或几种混合而成；所述土壤层上种植有沉水植物，所述土壤层的上部与所述进水管相连通，所述卵石层的底部与所述出水管相连通，引入污水处理厂尾水至所述复合型人工湿地床中并使其沿床体表面形成表面流，作为复合人工湿地中的好氧单元，促进硝化反应，床体内形成潜流以作为复合人工湿地中的厌氧单元，提高反硝化反应，两者协同强化复合人工湿地的脱氮效果。CN113666503ACN113666503A权利要求书1/1页1.一种用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地，其特征在于：包括进水管、出水管和位于进水管和出水管之间的复合型人工湿地床，所述复合型人工湿地床的床体内部从下至上依次铺设卵石层、主体填料层、土壤层，所述主体填料层的填料采用玉米芯生物炭、硫铁矿、以及砾石、石灰石、沸石混合物中的一种或几种混合而成；所述土壤层上种植有沉水植物，所述土壤层的上部与所述进水管相连通，所述卵石层的底部与所述出水管相连通。2.根据权利要求1所述的用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地，其特征在于：所述卵石层的填料采用粒径为5～8cm的卵石。3.根据权利要求1所述的用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地，其特征在于：所述玉米芯生物炭是由玉米芯在经过粉碎后经无氧煅烧制得。4.根据权利要求3所述的用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地，其特征在于：所述玉米芯粉碎后为在500℃下无氧煅烧3小时。5.根据权利要求1所述的用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地，其特征在于：所述硫铁矿的粒径范围为3～5mm，其主要成分为FeS2。6.根据权利要求1所述的用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地，其特征在于：所述砾石、石灰石、沸石混合物的粒径范围为9～13mm，其中砾石、石灰石、沸石为按照1：1：(1～2)的体积比均匀混合填充。7.根据权利要求1所述的用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地，其特征在于：所述沉水植物为苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻的一种或几种，均种植在土壤层的表层上，密度为8～10株/m2。8.根据权利要求1所述的用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地，其特征在于：所述土壤层容积与所述复合型人工湿地床床体的容积之比为(8～12)：100；所述主体填料层与所述复合型人工湿地床床体的容积之比为(65～75)：100；所述卵石层容积与所述复合型人工湿地床床体的容积之比为(18～22)：100。2CN113666503A说明书1/4页一种用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地技术领域[0001]本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种用于强化低碳氮比尾水脱氮的复合型人工湿地。背景技术[0002]城市污水处理系统中，大多数污水处理厂只能做到二级处理，这导致了排放出来+‑的尾水中虽然去除了大量的有机污染物，但是水体中NH4‑N和NO3‑N的含量依然很高，存在很高的致水体富营养化的风险。针对这一问题，可以采用人工湿地受纳污水处理厂尾水的方式，对尾水进行三级深度脱氮处理。然而，尾水中由于有机物含量低，氮含量较高，即C/N较低，而足够的碳源是影响反硝化脱氮的关键因素，因此低C/N不利于脱氮的进行，未能充分发挥人工湿地的自我净化功能，使得污水处理厂尾水中的氮源无法有效去除。[0003]通常可以将人工湿地分为表面流人工湿地和潜流人工湿地两大类。表面流人工湿地的大气复氧效果优于潜流人工湿地，然而表面流人工湿地占地面积大，卫生条件较差，常作为污水预处理系统；潜流人工湿地占地面积小，水体都在基质内部流动，氧含量少，卫生条件好，保温性能好，当水体在潜流人工湿地内流动时，其可与基质、植物根系及内部微生物充分接触，更有利于氮素被吸附降解，但由于微生物脱氮的过程(即硝化‑反硝化过程)需要复杂的有氧和无氧条件，潜流人工湿地也无法达到最优的脱氮效果