序1

序2

第1章 绪论

1.1 湿地概念

1.2 人工湿地处理技术的发展概况

1.3 人工湿地的应用前景

第2章 人工湿地系统工艺设计

2.1 基本原则

2.2 主要设计参数

2.3 基本流程

2.4 人工湿地施工规范及质量验收标准

2.5 复合垂直流人工湿地系统设计

第3章 IVCW系统的净化功能

3.1 去除常规污染物的效果

3.2 对重金属的去除

3.3 对藻类和藻毒素的净化

3.4 对酞酸酯的净化

3.5 不同水力负荷和运行阶段下净化效果的比较

第4章 IVCW系统的净化机制

4.1 去除污染物的一般途径

4.2 基质生物膜

4.3 微生物

4.4 植物气体输导

4.5 水力特性

第5章 人工湿地系统管理及费用效益分析

5.1 运行管理

5.2 堵塞机制与对策

5.3 费用效益分析

5.4 基质选择

第6章 IVCW复合系统

6.1 IVCW组合工艺系统的比较

6.2 SMBR和IVCW复合系统

6.3 IVCW-池塘复合生态水产养殖系统

第7章 人工湿地应用实例

7.1 湖泊水体生态修复

7.2 小流域综合治理

7.3 面源污染控制

7.4 城镇综合污水处理和景观用水补给

7.5 生活污水处理

7.6 湿地公园建设

7.7 新农村建设污水处理

7.8 制药废水处理

7.9 热带气候地区污水处理

7.10 无公害农业灌溉用水水质改善

7.11 城市生活小区水体水质改善

7.12 奥林匹克公园水质改善工程

第8章 结语

主要参考文献

若干相关文件资料目录

后记 2100433B

复合垂直流人工湿地是中国科学院水生生物研究所等单位承担欧盟重大国际科技合作项目“热带与亚热带区域水质改善、回用与水生态系重建的生物工艺学对策研究”研发的生态工程技术。

本书可作为相关科研院所、工程设计单位及其他从事水环境工程、水体生态修复等方面研究和工程技术人员的参考书，也可供高等院校环境科学与工程、市政工程、生态工程、水产学等相关专业师生参考。

一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置专利目的

《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》的目的是在于提供了一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法，在不影响湿地通气管与放空管原有的功能上，又利用它们作为补充碳源的输送管道，补充外碳源到湿地底部，为反硝化反应提供足够的电子供体，改善了湿地进行反硝化的环境，提高了脱氮效果。该方法简单易行，操作方便，能有效地提高了复合垂直流湿地的脱氮效率，且该方法可节省部分碳源投加管道，经济效益明显。

《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》的另一个目的是在于提供了一种补充复合垂直流人工湿地碳源方法的装置，结构简单，使用方便，该装置能够将外加碳源补充到湿地内部，为湿地底部反硝化反应提供足够的电子供体，改善了湿地进行反硝化的环境，提高了脱氮效果，优于在进水中补充碳源的装置。而且该装置利用了复合垂直流人工湿地已有的通气管与管壁开孔的放空管作为碳源输送管道，节省了大部分的装置费用。

一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置技术方案

一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法，其步骤是：

A、将复合垂直流人工湿地通气管与管壁开孔的放空管用三通连接，形成碳源输送管道，湿地内安装填料，种入植物，然后将连接软管的一端套在露出湿地填料表层的通气管上，另一端与计量泵的出水口相连。

B、将葡萄糖（或其它可溶于水的有机碳源：如淀粉、蔗糖、果糖、乙醇、甲醇、乙酸钠等）在溶解槽中用自来水完全溶解。

C、通过计量泵将A中的液态碳源泵入湿地表层的通气管中，液态碳源顺着通气管向下流入到与其底部相连的管壁开孔的放空管中，再通过管壁开孔的放空管管壁上的小孔流出，进入到湿地底部，为湿地底部反硝化反应提供足够的电子供体，改善了湿地进行反硝化的环境，显著性提高了湿地对低碳高氮废水的脱氮效果。

所述的湿地内安装填料为无烟煤、生物陶粒、沸石三种，下行流湿地中种植美人蕉，上行流池内种植菖蒲。

一种实现补充复合垂直流人工湿地碳源的方法的装置，它包括碳源溶解槽、计量泵、连接软管、复合垂直流人工湿地通气管、管壁开孔的放空管。各装置的功能与连接关系是：计量泵分别与碳源溶解槽、连接软管相连，复合垂直流人工湿地通气管分别与连接软管、管壁开孔的放空管相连，复合垂直流人工湿地通气管与湿地底部的管壁开孔的放空管用三通连接，管壁开孔的放空管位于湿地底层，管壁开孔的放空管管壁开孔孔径为5～7毫米，孔间距为150～200毫米。

A、碳源溶解槽：外加碳源一般是粉末状的固体，需要先进入碳源溶解槽进行溶解，《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》选用带搅拌机的快速溶解槽。

B、计量泵：对不同处理量和不同C/N的污水，投加到湿地中的碳源量都不一样，需要进行精确投加，因此《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》采用计量泵进行碳源调控。

C、连接软管：用于计量泵出水口与复合垂直流人工湿地通气管的连接，功能是作为外加碳源的输送管道。

D、复合垂直流人工湿地通气管：通气管是从湿地底部伸出到湿地表层上的立管，原有功能是将湿地内部微生物作用下产生的各种气体（N₂、CO₂、CH₄等）输出到大气中，并能够补充湿地氧气。在《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》中，将复合垂直流人工湿地通气管与湿地底部的管壁开孔的放空管用三通连接，形成一个系统，用作碳源的输送管道。

E、管壁开孔的放空管：管壁开孔的放空管位于湿地底层，原有功能是为了在湿地需要进入空床阶段或检修时，排干湿地内部的处理水。但在湿地正常运行阶段，放空管是闲置的，所以在《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》中，将湿地放空管充分利用起来，用来与通气管连接后输送外加碳源。放空管管壁开孔孔径为5～7毫米，孔间距为150～200毫米。

一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置改善效果

1、《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》提供的碳源补充方法直接利用复合垂直流人工湿地特有的通气管及与其相连的底部放空管作为碳源输送管道，节省了部分加药管道，节省了装置费用。

2、《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》采用投加碳源到湿地底部，以葡萄糖作为湿地外加碳源，C/N只需要4.3就可以大大提高湿地脱氮效果，低于在进水中投加需要的碳源，节省了碳源成本。在实施例中，进水硝态氮浓度均值为28.8毫克/升，COD_Cr均值为110毫克/升，水力负荷为0.85立方米/（平方米/天），水力停留时间为20小时，对照组与投加1.5克葡萄糖后的系统硝态氮出水浓度分别为12.38毫克/升、7.98毫克/升，硝态氮平均去除率分别为57.0％、72.3％。实验结果表明通过补充碳源到复合垂直流人工湿地底部，为反硝化反应提供足够的电子供体，改善了湿地进行反硝化的环境，湿地对低碳高氮废水的脱氮效果有显著性提高。进水中含有的COD_Cr加上投加的1.5克葡萄糖，实际碳氮比仅为4.3∶1，远低于在进水中投加碳源所完成反硝化所需的碳氮比（6∶1～7∶1）。因此该补充碳源方法的突出优点是显著性提高湿地脱氮效率，并节约外加碳源成本。

2018年12月20日，《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》获得第二十届中国专利奖优秀奖。

《一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法及装置》属于环境工程污水处理技术领域，更具体涉及一种补充复合垂直流人工湿地碳源的方法，同时还涉及一种补充复合垂直流人工湿地碳源方法的装置，适用于低碳氮比污水的处理。