5，滤料选用无纺布针刺租，最上层覆有烁石层3，烁石粒径为1mm?20mm，厚度为30mm。
[0029]如图2所示，生物炭层模块10为盒装、无盖，底部和一侧开有穿孔，外壁厚5mm，模块底面穿孔16直径为10mm，穿孔间距为5mm?10mm，穿孔与底面边缘间距为5mm?10mm，模块侧面穿孔17直径为30mm，穿孔间距为30mm?50mm，穿孔中心距模块顶部10mm?200mm。
[0030]如图3所示，高位布水管6 —端密封，另一端与模块侧面穿孔17连接，位置较高，高位布水管5与水平面有3°?4°的夹角，管外径为30_，管壁厚2mm?3_，高位布水管穿孔18直径为4_?6_，穿孔密度自高位端至低位端逐渐增加。
[0031]湿地床体I侧壁和底面添加防渗材料，进水槽2和回流装置11进水速度均由泵14和水阀控制。
[0032]来自进水槽的污水经第一上行流池过滤后，由布水管以跌流的方式进入下行流池，下行流后污水部分回流至进水口，另一部分进入第二上行流池进行再次过滤处理，最后由出口管排出。
[0033]本系统处理氮磷含量较高的城镇生活污水，在回流比为75%，水力负荷为40cm/d?60cm/d的条件下，对悬浮物总颗粒、COD、总氮和总磷的去除率分别达到了 100%、90%、95%和96%，并且持续高效。
[0034]实施例2
[0035]一种生物炭模块化复合垂直流人工湿地系统，包括有湿地床体、进水槽、砾石层、模块化生物炭层、混合填料层、滤料层、湿地植物、回流装置和布水管，进水依次经过缺氧的砾石层和生物炭层、好氧的混合填料层、缺氧的生物炭层，并内设回流装置；所述生物炭层为模块式，生物炭上为滤料层，滤料选用无纺布针刺毡，滤料层上覆有砾石层；前端生物炭层后水经高位布水管以跌流方式进入混合砂层和混合砾石层，此区域水为下行流；下行流后污水部分回流至进水口，另一部分经后端生物炭层流出；湿地床体侧壁和底面添加防渗材料。前端上行流下层为烁石层，烁石粒径为1mm?20mm，厚度为200mm，中间为生物炭层，生物炭为条状，长为1mm?50mm，厚度为600mm，生物炭层上无纺布针刺租厚度为20mm，针刺租上烁石粒径为1mm?20mm，厚度为30mm。生物炭层模块为盒装、无盖，底部和一侧开有圆形穿孔，外壁厚5mm，模块底部穿孔直径为10mm，穿孔间距为5mm?10mm，穿孔与底面边缘间距为5mm?10mm，模块侧面穿孔直径为30mm，穿孔间距为30mm?50mm，穿孔中心距模块顶部10mm?200mm。高位布水管一端密封，另一端与生物炭层模块侧面穿孔连接，位置较高，与水平面有3°?4°的夹角，管外径为30mm，管壁厚2mm?3mm，布水管一侧开有穿孔，穿孔直径为4_?6_，穿孔密度自高位端至低位端逐渐增加。中部下行流区域填料上层为石英砂和生物炭混合填料层，石英砂粒径为2_?4_，厚度为200_，下层为烁石和生物炭混合填料层，烁石粒径为1mm?30mm，厚度为450mm，生物炭投加体积比为10%?30 %。后端上行流区域蓄水池高为200mm?250mm，生物炭层中生物炭为长条状，长为1mm?50mm，厚度为250mm，滤料层中无纺布针刺租厚度为20mm，其上覆有烁石，粒径为1mm?20mm，厚度为30mm。中部下行流区域中间设置挡水板，挡水板高为250mm?350mm，挡水板底部距离湿地床底15mm?20mm，并在此区间设置内部水槽。进水管、回流管、布水管均为PVC管。
[0036]湿地运行时，原始进水和回流液通过砾石层充分混合均匀，生物炭层将污水中颗粒物等杂质有效截留，水中的硝态氮以进水中有机物和生物炭缓慢释放碳为碳源进行反硝化反应，然后污水经过跌流过程，溶解氧含量增加，在长有湿地植物的好氧混合填料层，氨氮充分降解为硝态氮，随后污水再次流经生物炭层，利用生物炭缓慢释放碳为碳源进一步进行反硝化反应，最后经过无纺布针刺毡过滤后流出，回流过程提高了氮的去除效果。生物炭对磷的吸附保证了污水中磷的有效去除，回流速度和进水槽进水速度均有泵和水阀控制。
【主权项】
1.一种生物炭模块化复合垂直流人工湿地系统，包括湿地床体、第一上行流池、第二上行流池、下行流池、进水管、回流管、布水管和出水管，其特征在于，所述第一上行流池和第二上行流池分别位于下行流池的左右两侧，第一上行流池通过上部设置的布水管与下行流池相连通，第一上行流池底部与进水管相连通，所述第二上行流池和下行流池在底部连通，第二上行流池上部与出水管相连通，所述第二上行流池的底部为蓄水池，所述蓄水池底部通过回流管与进水管相连。
2.如权利要求1所述的复合垂直流人工湿地系统，其特征在于，所述第一上行流池的下层为砾石层，上层为生物炭层，所述生物炭层上铺设有滤料层，滤料层上覆盖有砾石层。
3.如权利要求2所述的复合垂直流人工湿地系统，其特征在于，所述第一上行流池的下层为烁石层，烁石粒径为1mm?20mm，厚度为200mm，上层为生物炭层，生物炭为条状，长为1mm?50mm，厚度为600mm，所述生物炭层上铺设有厚度为20mm的无纺布针刺租，上层为石乐石层，粒径为1mm?20mm，厚度为30mmo
4.如权利要求1所述的复合垂直流人工湿地系统，其特征在于，所述生物炭层为模块式，生物炭层模块为盒装、无盖，底部和一侧开有圆形穿孔，外壁厚5mm，模块底部穿孔直径为10mm，穿孔间距为5mm?10mm，穿孔与底面边缘间距为5mm?10mm，模块侧面穿孔直径为30mm,穿孔间距为30mm?50mm，穿孔中心距模块顶部10Omm?200mm。
5.如权利要求1所述的复合垂直流人工湿地系统，其特征在于，所述布水管一端密封，另一端与生物炭层模块侧面穿孔连接，与水平面呈3°?4°的夹角，管外径为30mm，管壁厚2mm?3_，布水管侧面开有圆形穿孔，穿孔直径为4?6_，穿孔密度自高位端至低位端逐渐增加。
6.如权利要求1所述的复合垂直流人工湿地系统，其特征在于，所述下行流区域填料上层为石英砂和生物炭混合填料层，石英砂粒径为2mm?4mm，厚度为200mm，下层为烁石和生物炭混合填料层，烁石粒径为1mm?30mm，厚度为450mmo
7.如权利要求6所述的复合垂直流人工湿地系统，其特征在于，所述石英砂和生物炭混合填料层中生物炭投加体积比为10%?30%;所述砾石和生物炭混合填料层中生物炭投加体积比为10%?30%。
8.如权利要求1所述的复合垂直流人工湿地系统，其特征在于，所述第二上行流池底部为蓄水池，中层为生物炭层，所述生物炭层上铺设有滤料层，滤料层上覆盖有砾石层。
9.如权利要求1所述的复合垂直流人工湿地系统，其特征在于，所述下行流池中间竖直设置有挡水板，挡水板高为250mm?350mm，挡水板底部距离湿地床底15mm?20mm，并在此区间设置内部水槽。
10.如如权利要求1所述的复合垂直流人工湿地系统，其特征在于，所述进水管、回流管、布水管、出口管均为PVC管。
【专利摘要】本发明涉及一种生物炭模块化复合垂直流人工湿地系统，包括湿地床体、进水槽、砾石层、模块化生物炭层、混合填料层、滤料层、湿地植物、回流装置和布水管。湿地运行时，进水经过缺氧的砾石层和生物炭层、好氧的混合填料层、缺氧的生物炭层和滤料层，并内设回流装置，通过过滤吸附沉淀作用、微生物转化作用、植物吸收作用去除污水中的污染物。本发明具有防堵塞、水力负荷高、氮磷去除效果好、运行稳定等优点。
【IPC分类】C02F3-32
【公开号】CN104761057
【申请号】CN201510134441
【发明人】张建, 刘华清, 安沫霖, 胡振, 张成禄
【申请人】山东大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月25日