本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于低碳氮比污水處理的人工濕地。

背景技術(shù)：

人工濕地是從20世紀(jì)70年代在土地處理、穩(wěn)定塘、生物濾池等污水處理技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型污水處理技術(shù)，它主要是利用濕地植物、微生物及土壤或填料的綜合作用去除污水中的污染物，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理費(fèi)用低、并且具有景觀效果等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，該技術(shù)在處理生活污水、地表水等方面得到了逐漸廣泛的應(yīng)用。

人工濕地在宏觀表現(xiàn)結(jié)構(gòu)上可視為由人工填充的床基，或床表種植植物兩部分組成，空隙無數(shù)的床基和無數(shù)的根系可提供不同的微環(huán)境，適用于各種好氧、厭氧、兼性微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)，微生物室人工濕地去污作用的主體。

污水中氨氮在床基中大部分通過硝化-反硝化生化過程去除，部分氨氮和硝氮通過植物吸收去除。有機(jī)氮主要呈懸浮狀，被床基過濾截留，并通過生化作用礦化為氨氮、硝氮，進(jìn)而通過植物吸收和硝化-反硝化過程去除。污水中的磷大多數(shù)以正磷酸鹽形式存在，并主要通過人工濕地床基中的鈣、鐵、鋁離子固定沉淀，以及植物的吸收過程去除，沉淀固著在床基中的磷最終可通過床基料更換而移出。污水中一些微量的金屬通過人工濕地床基的吸附或沉淀作用，被濕地植物吸收、吸附去除。污水中大部分病原菌和病毒被人工濕地的床基好氧型生物攝取分解，部分被植物根系分泌物殺滅。

可見人工濕地床基具有巨大的表面積，特定的化學(xué)組成、無數(shù)的根系及其代謝產(chǎn)物為污染物的過濾截留、物理和化學(xué)吸附、化學(xué)分解和沉淀，生物攝取和氧化分解，礦化等提供了很好的條件。人工濕地的床基越大對(duì)污水的處理效果越好，加深濕地床有助于加大濕地床內(nèi)的表面積，為微生物提供更大的居住空間。

但由于補(bǔ)水不均，填料級(jí)配不合理、植物傳輸氧氣有限等原因，導(dǎo)致人工濕地堵塞、供氧不足形成了嚴(yán)重的還原環(huán)境，限制了微生物的硝化作用，一直存在著脫氮效率低的問題。所以如何解決在加大床深的條件下，增加床基的含氧量成為關(guān)鍵。

針對(duì)上述問題，目前，公開號(hào)為CN102923861A的中國(guó)專利公開了一種利用礦物處理低碳氮比污水的人工濕地，其技術(shù)方案要點(diǎn)是：包括進(jìn)水管、進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)和出水管，所述的進(jìn)水管與進(jìn)水區(qū)連接；所述的出水管與出水區(qū)連接；還包括配水區(qū)、土壤層和填料區(qū)，所述的進(jìn)水區(qū)、配水區(qū)、填料區(qū)和出水區(qū)依次相連；所述的進(jìn)水區(qū)填充有石灰石，所述的填料區(qū)內(nèi)部填充有石灰石和黃鐵礦，所述的填料區(qū)上部為土壤層。

上述方案中解決了能夠利用黃鐵礦作為填料進(jìn)行脫氮除磷的效果，但是上述方案中通過調(diào)節(jié)水位來調(diào)節(jié)填料淹沒深度，因?yàn)樗腥苎趿康暮扛鶕?jù)氣候、溫度等外界條件的影響會(huì)發(fā)生變化，通過不同排水管來控制水位，使填料區(qū)的微生物反應(yīng)不同，運(yùn)營(yíng)成本高，不利于人工濕地的長(zhǎng)期運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于低碳氮比污水處理的人工濕地，具有能更好控制污水中氧氣濃度，更有利于濕地中硝化-反硝化反應(yīng)的進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種適用于低碳氮比污水處理的人工濕地，包括填充層、土壤層，進(jìn)水管和出水管，所述填充層和土壤層通過隔離墻分開形成有兼性處理池、好氧處理池和厭氧處理池，所述兼性處理池設(shè)置有兼性進(jìn)風(fēng)管，所述好氧處理池設(shè)置有好氧進(jìn)風(fēng)管，所述處理進(jìn)風(fēng)管連接有空氣分流機(jī)構(gòu)，通過所述空氣分流結(jié)構(gòu)可控制好氧進(jìn)風(fēng)管和兼性進(jìn)風(fēng)管風(fēng)量。

通過采用上述方案，人工濕地通過隔擋墻分為兼性處理池可以發(fā)生硝化-反硝化反應(yīng)，起到穩(wěn)定塘的作用，好氧處理池可以發(fā)生硝化反應(yīng)，厭氧處理池可以發(fā)生反硝化反應(yīng)，污水經(jīng)過不同的處理池，通過發(fā)生不同的反應(yīng)，對(duì)污水中的氨氮進(jìn)行去除，通過填充層對(duì)污水中的磷進(jìn)行去除，通過設(shè)置的空氣分流機(jī)構(gòu)，對(duì)水中的溶氧量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，可以控制不同處理池中的微生物反應(yīng)，提高人工濕地對(duì)污水的處理能力，使污水經(jīng)過人工處理后能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，通過控制人工濕地中溶氧量的方式，特別適合低碳氮比比污水的處理。

進(jìn)一步，所述空氣分流機(jī)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管、分流箱，所述風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管一端連接有風(fēng)機(jī)，另一端連接在分流箱的進(jìn)風(fēng)口，所述分流箱內(nèi)設(shè)置有分流結(jié)構(gòu)，分流箱一端設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱分流出風(fēng)口。

通過上述方案，通過分流箱的調(diào)節(jié)控制水中溶氧量的含量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便操作。

進(jìn)一步，所述兼性處理池和好氧處理池均設(shè)置用于檢測(cè)水中氧氣濃度的氧氣濃度檢測(cè)儀。

通過采用上述方案，通過在兼性處理池和好氧處理池中放置氧氣濃度檢測(cè)儀對(duì)污水中的溶氧量進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)調(diào)整進(jìn)風(fēng)管風(fēng)量，使溶氧量達(dá)到預(yù)定值，能有效控制人工濕地的運(yùn)行環(huán)境。

進(jìn)一步，兩個(gè)所述分流出風(fēng)口連接有分流出風(fēng)管，所述出風(fēng)管分別連接在兼性進(jìn)風(fēng)管和好氧處理池一端，兼性進(jìn)風(fēng)管另一端設(shè)置在所述兼性處理池的土壤層內(nèi)，好氧進(jìn)風(fēng)管另一端設(shè)置在所述好氧處理池的填充層內(nèi)。

通過采用上述方案，兼性進(jìn)風(fēng)管設(shè)置在土壤層內(nèi)，使兼性處理池中填充層內(nèi)由于氧含量較低，發(fā)生反硝化反應(yīng)，土壤層內(nèi)氧含量較高，發(fā)生硝化反應(yīng)，使污水在兼性處理池中能去除一部分氨氮；好氧處理池內(nèi)部的硝化反應(yīng)盡可能的充分，更有利于下一步的反硝化反應(yīng)，有效降低污水中氮的含量。

進(jìn)一步，所述分流結(jié)構(gòu)包括分流板，所述分流板一端面設(shè)置在兩個(gè)分流出風(fēng)口對(duì)稱中間位置，與分流箱上下面鉸接固定，分流板另一端面抵觸在進(jìn)風(fēng)口一面上。

通過采用上述方案，分流板一端設(shè)置在兩個(gè)出風(fēng)口的中間位置，另一端設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口處，通過控制分流板在進(jìn)風(fēng)口的不同位置，從而控制不同出風(fēng)口內(nèi)的出風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)控制兼性處理池和好氧處理池中的溶氧量，進(jìn)一步影響處理池中的反應(yīng)。

進(jìn)一步，所述分流板抵觸在進(jìn)風(fēng)口一面上設(shè)置有分流板手柄，在進(jìn)風(fēng)口一面設(shè)置有使分流板手柄沿橫向滑動(dòng)的手柄滑動(dòng)孔。

通過采用上述方案，在分流板的一端設(shè)置手柄，方便操作控制分流板在進(jìn)風(fēng)口的位置，方便控制不同出風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)量。

進(jìn)一步，所述分流箱進(jìn)風(fēng)口一面設(shè)置為弧形面，使分流板移動(dòng)時(shí)一端面始終抵觸在進(jìn)風(fēng)口一面上。

通過采用上述方案，分流板在滑動(dòng)到不同位置時(shí)，使分流板始終抵觸在進(jìn)風(fēng)口上，使通過分流板調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量能夠更加準(zhǔn)確，使結(jié)構(gòu)更加可靠。

進(jìn)一步，所述手柄滑動(dòng)孔內(nèi)設(shè)置有密封波紋件，所述密封波紋件上設(shè)置有使密封波紋件穿過的通孔。

通過采用上述方案，使分流箱處手柄滑動(dòng)孔處能夠很好的密封，不會(huì)發(fā)生漏風(fēng)的情況，通過密封波紋件使結(jié)構(gòu)既容易滑動(dòng)操作分流板。

進(jìn)一步，所述分流板抵觸在進(jìn)風(fēng)口一面設(shè)置為錐形切面。

通過采用上述方案，減小進(jìn)風(fēng)口處的風(fēng)阻力，使分流板能夠固定的更穩(wěn)，避免分流板處阻力過大，分流板自動(dòng)發(fā)生偏移。

進(jìn)一步，所述在兼性處理池和好氧處理池里的進(jìn)風(fēng)管一端設(shè)置有土工布層。

通過采用上述方案，避免處理池中的污泥等進(jìn)入進(jìn)風(fēng)管道，堵塞進(jìn)風(fēng)管，增加人工濕地的運(yùn)行能力和運(yùn)行時(shí)間。

綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：人工濕地通過隔擋墻分為兼性處理池、好氧處理池、厭氧處理池，污水經(jīng)過不同的處理池，將會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)，通過微生物的硝化-反硝化反應(yīng)，對(duì)污水中的氨氮進(jìn)行去除，兼性厭氧池能同時(shí)發(fā)生硝化-反硝化反應(yīng)，能首先去除一部分氨氮，好氧處理池發(fā)生硝化反應(yīng)，去除污水中的氨，厭氧處理池發(fā)生反硝化反應(yīng)，能去除污水中的氮，通過填充層對(duì)污水中的磷進(jìn)行去除，通過設(shè)置的空氣分流機(jī)構(gòu)，對(duì)水中的溶氧量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，可以控制不同處理池中的微生物反應(yīng)，提高人工濕地對(duì)污水的處理能力，使污水經(jīng)過人工處理后能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，通過控制人工濕地中溶氧量的方式，特別適合低碳氮比比污水的處理。

附圖說明

圖1為本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)施例的空氣分流機(jī)構(gòu)正視圖；

圖3為本實(shí)施例的空氣分流機(jī)構(gòu)E-E線剖視圖；

圖4為本實(shí)施例的分流板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)施例的空氣分流機(jī)構(gòu)示意圖。

圖中：11、填充層；12、土壤層；13、進(jìn)水管；14、出水管；15、植物；16、隔離墻；21、兼性處理池；22、好氧處理池；23、厭氧處理池；251、兼性池出水管；252、好氧池出水管；31、分流箱；32、風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管；33、風(fēng)機(jī)；34、分流出風(fēng)管；341、分流出風(fēng)口；342、好氧進(jìn)風(fēng)管；343、兼性進(jìn)風(fēng)管；35、氧氣濃度檢測(cè)儀；36、手柄滑動(dòng)孔；38、密封波紋件；41、分流板；42、分流板手柄；43、鉸接塊；44、錐形狀。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。

一種適用于低碳氮比污水處理的人工濕地，參見圖1，通過隔離墻16分開形成有兼性處理池21、好氧處理池22和厭氧處理池23，處理池下部填充層11為頁(yè)巖層，通過填充頁(yè)巖層能對(duì)污水中的磷進(jìn)行有效的去除，頁(yè)巖層上填充有土壤層12；

需要處理的污水首先通過進(jìn)水管13排進(jìn)兼性處理池21，進(jìn)水管13安裝在頁(yè)巖層中，兼性厭氧池能進(jìn)行硝化-反硝化反應(yīng)，首先去除一部分氨氮，經(jīng)過兼性處理池21處理后的污水在經(jīng)過兼性池出水管251排入好氧處理池22，好氧處理池22發(fā)生硝化反應(yīng)，去除污水中的氨，經(jīng)過兼性處理池21池處理后的污水在經(jīng)過好氧池出水管252排入?yún)捬跆幚沓?3，厭氧處理池23發(fā)生反硝化反應(yīng)，使污水中的氮元素生成氮?dú)馀欧诺娇諝庵?，從而去除污水中氮的含量，最后進(jìn)過安裝在厭氧處理池23底部的出水管14將凈化合格的水排出；

同時(shí)在人工濕地的土壤層上種植一定量的植物15，植物15會(huì)吸收土壤中的氮和磷，從而進(jìn)一步降低污水中的氮的含量，更有利于污水的凈化，兼性處理池21和好氧處理池22中種植有挺水草本類植物15，如蘆葦、姣草、水沙草等，這類植物15能很好的吸收水中的氮、磷等，厭氧處理池23中種植有沉水類植物15，如苦草、金魚藻類植物15，能很好的對(duì)處理池中的水進(jìn)行凈化后排水。

為了使兼性處理池21和好氧處理池22中的微生物環(huán)境達(dá)到更好的生化反應(yīng)效果，在兼性處理池21人工埋入了兼性進(jìn)風(fēng)管343，兼性進(jìn)風(fēng)管343的一端埋在土壤層12里面，端部包裹了土工布層，好氧進(jìn)風(fēng)管342一端埋在頁(yè)巖層里面，端部還包裹了土工布層，土工布層有效防止淤泥進(jìn)入管道，堵塞管道，兼性進(jìn)風(fēng)管343和好氧進(jìn)風(fēng)管342另一端連接在空氣分流機(jī)構(gòu)上，具體的是連接在分流出風(fēng)管34上；

通過風(fēng)機(jī)33抽入的空氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管32鼓入分流箱31，分流箱31一端加工有兩個(gè)對(duì)稱的分流出風(fēng)口341，分流出風(fēng)口341安裝有分流出風(fēng)管34，從而將空氣送入兼性處理池21和好氧處理池22中的填充層11類，提供微生物發(fā)生硝化反應(yīng)需要的氧氣，為了更好的監(jiān)控兼性處理池21和好氧處理池22中中溶解氧的含量，其中還安裝了氧氣濃度檢測(cè)儀35。

結(jié)合圖2和圖3，為了方便控制分流箱31不同分流出風(fēng)口341內(nèi)的出風(fēng)量，在分流箱31內(nèi)安裝了一塊分流板41，分流板41一端面安裝在兩個(gè)分流出風(fēng)口341對(duì)稱中間位置，與分流箱31上下面鉸接固定，結(jié)合圖4，通過上下端面安裝的鉸接塊43進(jìn)行鉸接固定，分流板41另一端面抵觸安裝在進(jìn)風(fēng)口一面上，分流板41抵觸在進(jìn)風(fēng)口一面上加工安裝有分流板手柄42，分流板41抵觸在進(jìn)風(fēng)口一面制成錐形狀44，可以有效減小進(jìn)風(fēng)口處的風(fēng)阻力，使分流板41能夠固定的更穩(wěn)，避免分流板41處阻力過大，分流板41自動(dòng)發(fā)生偏移。

參見圖5，分流箱31進(jìn)風(fēng)口一面制成弧形面，使分流板41移動(dòng)時(shí)一端面始終抵觸在進(jìn)風(fēng)口一面上，對(duì)應(yīng)分流板手柄42在進(jìn)風(fēng)口一面開有有手柄滑動(dòng)孔36，手柄滑動(dòng)孔36內(nèi)安裝有密封波紋件38，密封波紋件38上開有使密封波紋件38穿過的通孔。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。