一种半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地及运行方法与流程

技术特征：
1.一种半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地，其特征在于：包括湿地池、曝气装置、溶解氧监测系统、由上至下依次设于湿地池的湿地植物、上层填料层、中层填料层、下层填料层、底部防渗层、与上层填料层连通的进水管、与下层填料层连通的出水管，所述曝气装置包括曝气泵、曝气管、曝气头；所述湿地植物种植于上层填料层，所述中层填料层由主体填料层和铁碳填料层构成，铁碳填料层位于沿水流方向湿地系统的前半段，铁碳填料层的纵向长度不小于湿地系统总长度的1/3且不大于总长度的1/2，所述曝气泵设置有多个曝气接口，每个接口连接一条曝气管，所述曝气管沿湿地池的池壁敷设，每条曝气管连接一个曝气头；所述溶解氧监测系统包括溶解氧探头以及与溶解氧探头连接的溶解氧监测器，其中溶解氧探头设于曝气头上方。2.如权利要求1所述半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地，其特征在于：所述湿地植物为芦苇、香蒲、水葱、茭白、千屈菜、菖蒲、风车草中的一种或任意几种的组合。3.如权利要求1所述半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地，其特征在于：所述铁碳填料层与主体填料层的厚度比不小于4:1。4.如权利要求1所述半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地，其特征在于：所述上层填料层为砾石、瓜子片、粗砂、石英砂、细钢渣中的一种或任意几种的组合，所述上层填料的粒径不小于5mm不大于10mm，所述上层填料的厚度不小于200mm不大于400mm。5.如权利要求1所述半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地，其特征在于：所述主体填料层由沸石、粗钢渣、碎石、火山石中的一种或任意几种的组合，其填料的粒径不小于10mm不大于25mm，所述中层填料的厚度不小于300mm不大于400mm。6.如权利要求1所述半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地，其特征在于：所述铁碳填料层由生物炭和生铁按一定质量比均匀混合而成，生物炭由木质生物炭、秸秆生物炭生、壳类生物炭的一种或任意几种的组合构成，生铁由不生锈的铁丝头、铁刨花、铁屑中的一种或任意几种的组合构成，所述生物炭和生铁的质量比不小于1:1不大于4:1。7.如权利要求1所述半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地，其特征在于：所述下层填料层为鹅卵石、石灰石、碎石中的一种或任意几种的组合，所述下层填料的粒径不小于25mm不大于35mm，所述下层填料的厚度不小于200mm不大于350mm。8.如权利要求1所述半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地，其特征在于：相邻两个曝气头之间的距离不超过1m，最远端曝气头10所处位置不超过湿地池长度的一半。9.如权利要求1所述半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地，其特征在于：所述铁碳填料层为模块化设置，即由多个填料模块组成，每个填料模块均包括方形笼体和设于方形笼体内的铁碳功能填料，铁碳功能填料通过小型机械快速吊装和填充安装。10.一种如权利要求1
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9中任一项权利要求所述的半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地的运行方法，其特征在于：包括如下步骤：a、所述潜流湿地在处理目标污水时，根据污水的污染物种类和浓度，采取间歇运行或连续运行的方式；b、所述潜流湿地的水力停留时间为1
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5天，表面水力负荷为0.2
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1m3/(m2
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d)；c、在处理氨氮含量较高的污水时，当溶解氧监测系统实时监测的浓度低于2mg/l，则启动曝气泵开始进行曝气，当溶解氧浓度接近4mg/l时停止曝气，每24小时启动曝气泵的次数不超过4次；在处理硝态氮含量较高的污水时，当溶解氧监测系统实时监测的浓度低于
1.5mg/l，则启动曝气泵1开始进行曝气，当溶解氧浓度接近2mg/l时停止曝气，每24小时启动曝气泵的次数不超过2次。

技术总结
本发明提供一种半程曝气耦合铁碳的强化脱氮潜流湿地及运行方法，包括湿地池、曝气装置、溶解氧监测系统、由上至下依次设于湿地池的湿地植物、上层填料层、中层填料层、下层填料层、底部防渗层、与上层填料层连通的进水管、与下层填料层连通的出水管，所述曝气装置包括曝气泵、曝气管、曝气头。本发明针对潜流人工湿地处理工艺床体缺氧、碳源不足、基质易堵塞以及脱氮效率低等问题，通过设置铁碳功能层、优化填料级配、曝气方式和强度等，营造出了不同的缺氧、厌氧和富氧区域，显著提高了潜流人工湿地硝化和反硝化强度，提升了脱氮效果。提升了脱氮效果。提升了脱氮效果。


技术研发人员：郭伟杰 贡丹丹 李鲁丹 杜琦 赵伟华 陈锦
受保护的技术使用者：长江水利委员会长江科学院
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2021/12/13