45°C开孔，孔间距10?20cm，孔径5?20mm。
[0033]本实施方式中的集水层4内填充粒径为2?1cm的砾石；生态滤层3内填充多层滤料，包括粒径为I?3mm的沸石、粒径为I?3mm的改性火山岩、粒径为3?5mm的火山岩陶粒、粒径为3?5mm的天然火山岩，生态滤层3的层厚为60?100cm。
[0034]本实施方式中的固相有机碳基柱5由固相有机碳基质、纱网套筒和透水管柱构成。固相有机碳基质填充于纱网套筒后，再整体装填于便于抽提的透水管柱中，构成便于更换与再生的固相有机碳基柱5。透水管柱可以采用硬聚氯乙烯管周围开孔制作，开孔率为20?90%。固相有机碳基质可以包括稻糠、稻米、稻糠与稻米比例配伍或棉花等碳含量丰富的农业废弃物，这些农业废弃物属于可再生资源化物质。固相有机碳基柱5均匀布置于池体中，其面积比例为5?10 %。
[0035]本实施方式中的基质层I内种植挺水性湿地植物，如菖蒲、香蒲、水葱等，这些植物适应环境能力强、根系发达、生物量大、对氮吸收能力强、能在淹水环境中生长。
[0036]本实施方式中的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，抽取的硝酸盐污染地下水由布水系统21均匀进入布水层2，重力作用下均匀通过生态滤层3，通过生态滤层3的物理、化学、生物的协同作用，得以净化，再经过池底集水层4，由集水系统41收集后排出，集水系统41末端安装出水阀门411，本装置运行方式为连续进水运行，通过出水阀门411控制，使装置处于水位淹没状态。
[0037]实施例1:根据上述实施方式中的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，池体深为lm、基质层I厚度为10cm、布水层2厚度为10cm、生态滤层3厚度为60cm、集水层4厚度为20cm。生态滤层共四层，分别为改性火山岩层、沸石层、火山岩陶粒层和天然火山岩层，且各层厚度相等。在水力负荷0.30m3/m2.d的情况下，进水(即硝酸盐污染地下水)中硝酸盐氮的浓度为30.0mg/L时，出水(经净化的地下水)中硝酸盐氮的浓度为3.0mg/L，优于地下水质量标准(GB/T14848-93)I类水标准。
[0038]实施例2:根据上述实施方式中的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，池体深1.2m、基质层I厚度为10cm、布水层2厚度为10cm、生态滤层3厚度为80cm、集水层4厚度为20cm。生态滤层共四层，分别为改性火山岩层、沸石层、火山岩陶粒层和天然火山岩层，且各层厚度相等。在水力负荷0.30m3/m2.d的情况下，进水中硝酸盐氮的浓度为40.0mg/L时，出水中硝酸盐氮的浓度为5.0mg/L，优于地下水质量标准(GB/T14848-93) I类水标准。
[0039]前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
【主权项】
1.一种淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，该装置包括: 池体，其为从地面向下开挖的深坑，该池体内由上至下设有: 基质层，其上栽种有湿地植物； 布水层，其设有用于硝酸盐污染地下水的布水系统； 生态滤层，其用于净化上述硝酸盐污染地下水；以及 集水层，其设有用于收集经净化的地下水的集水系统，该集水系统设有出水阀门，通过该出水阀门使上述基质层保持淹水状态； 固相有机碳基柱，其贯穿上述基质层、布水层和生态滤层，其底部位于上述集水层中； 湿地围堰，其设置在上述池体周围地面以上；以及 防渗层，其包覆在上述池体侧面及底面上，用于防止池体内的水分渗出。
2.根据权利要求1所述的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，所述池体的长:宽:高=10?20:3?5:1?2，水力负荷为0.10?0.70mVm2.d。
3.根据权利要求1所述的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，所述基质层的淹水水位高于基质层5?20cm。
4.根据权利要求1所述的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，所述布水系统和/或集水系统为镀锌管道或硬聚氯乙烯管道，管道斜向下方设有开孔。
5.根据权利要求4所述的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，所述开孔为斜向下方45°方向，孔间距为10?20cm，孔径为5?20cm。
6.根据权利要求1所述的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，所述集水层包括粒径为2?1cm的烁石。
7.根据权利要求1所述的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，所述生态滤层的厚度为60?100cm，其包括粒径为I?3mm的沸石层、粒径为I?3mm的改性火山岩层和粒径为3?5_的天然火山岩层。
8.根据权利要求1所述的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，所述固相有机碳基柱包括: 固相有机碳基质，其包括碳含量高的农业废弃物； 纱网套筒，其套设在上述固相有机碳基质外；以及 透水管柱，其套设在上述纱网套筒外。
9.根据权利要求8所述的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，所述透水管柱为硬聚氯乙烯管，其四周设有开孔，开孔率为20?90%。
10.根据权利要求1或8所述的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其特征在于，所述固相有机碳基柱均匀分布在所述池体中，其面积占所述池体的面积比例为5?10%。
【专利摘要】本实用新型公开了一种淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其包括：池体，其为从地面向下开挖的深坑，该池体内由上至下设有基质层，其上栽种有湿地植物；布水层，其设有用于硝酸盐污染地下水的布水系统；生态滤层，其用于净化硝酸盐污染地下水；以及集水层，其设有用于收集经净化的地下水的集水系统，该集水系统设有出水阀门，通过该出水阀门使基质层保持淹水状态；固相有机碳基柱，其贯穿基质层、布水层和生态滤层，其底部位于集水层中；湿地围堰，其设置在上述池体周围地面以上；以及防渗层，其包覆在池体侧面及底面上，用于防止池体内的水分渗出。本实用新型的装置能够保证反硝化过程持续、快速、稳定运行；合理利用资源，节约成本。
【IPC分类】C02F3-32, C02F3-00
【公开号】CN204356152
【申请号】CN201520012649
【发明人】籍国东, 白雪原
【申请人】北京大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月8日