一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统及方法与流程

本发明涉及一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，属于水处理。

背景技术：

1、随着科技的发展，工业产品迅速崛起，衍生出各类新型有机污染物。包括环境内分泌干扰物(edcs)、药品与个人护理用品(ppcps)、纳米材料(nms)、全氟类有机化合物(pfcs)、溴化阻燃剂(bfrs)以及抗生素抗性基因(arg)等，在给水、污水、污泥厌氧消化系统以及河口、沿海区域均已检测出。虽然在环境中的存在浓度较低，但会对生态和人类健康造成很大的负面影响。

2、在新型有机污染物中部分有机污染物有较强的毒性，对常规的生化处理方法极其不利，部分有机废水中掺杂其他工艺废水或生活废水，导致污水具有高碱度、高硬度等多种物质，对芬顿处理效率有较大程度抑制作用，增加了污水处理难度。

3、针对以上情况，有效处理具有高碱度、高硬度、有毒性的有机废水且环境友好的水处理技术亟待开发。因此，我们提出一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，还提供了一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理方法，能够有效处理具有高碱度、高硬度、有毒性的有机废水，处理效果好、效率高、对环境友好。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，包括：

3、变频电磁场单元，所述变频电磁场单元包括电磁处理水池，所述电磁处理水池内设置有可产生电磁场的电磁发生设备；

4、高级氧化单元，所述高级氧化单元包括电芬顿池，所述电磁处理水池的出水口与电芬顿池连通，所述电芬顿池内设置有电芬顿水处理单元；

5、生物处理单元，所述生物处理单元包括湿地池，所述电芬顿池的出水口与湿地池的进水口连通。

6、前述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，所述湿地池内由下至上依次设置有底部防渗层和填料层，所述填料层的上部种植有挺水植物。

7、前述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，所述填料层由细砾石、沸石、陶粒及火山岩混合填充构成。。

8、前述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，所述细砾石的粒径为10～20mm，所述沸石的粒径为10～20mm，所述陶粒的粒径为25～60mm。

9、前述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，所述挺水植物为芦苇、香蒲、菖蒲、紫苏、风车草等中的一种或任意几种的组合。

10、前述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，所述生物处理单元还包括清水池、清水池曝气装置和溶解氧监测系统，所述湿地池的出水口连接清水池的进水口，所述清水池的底部设置有清水池曝气装置，所述溶解氧监测系统设置在清水池内。

11、前述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，所述高级氧化单元还包括调节池，所述电磁处理水池的出水口与调节池相连通，所述调节池的出水口与电芬顿池连通，所述调节池内设置有ph自动控制设备。

12、前述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，所述电磁发生设备为直流脉冲变频发射器，所述电磁发生设备施加的频率为100hz～10000hz。

13、前述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，所述电芬顿池内安装铁碳电解填料块，所述电芬顿池底部设置有电芬顿曝气装置。

14、前述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，还包括缓冲池，所述缓冲池设置在变频电磁场单元前端，所述缓冲池的出水口与电磁处理水池相连通。

15、一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理方法，所述方法包括以下步骤：

16、a、变频电磁处理，对待处理污水施加的频率为100hz～10000hz的电磁波，利用电磁场能量进行水处理；

17、b、高级氧化处理，使用电芬顿水处理设备对步骤a处理后的污水进行氧化处理；

18、生物处理，将步骤b处理后的污水排入人工湿地内，利用人工湿地内的填料以及挺水植物进行污水处理，处理完成后，将上清液排出

19、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

20、(1)本发明在变频电磁场单元安装直流脉冲变频发射器，利用电磁场能量进行水处理，通过交流感应作用及电离作用，改变水分子结构产生极性水分子，从而能够降低结垢倾向，减小因水体中成垢离子导致电高级氧化单元的阴极内壁结垢的影响；

21、(2)本发明在高级氧化单元内，利用芬顿处理技术，对难降解和有毒性的有机物进行有效去除，同时也能够有效降低污泥产量，较大幅度提升电流效率。

22、(3)本发明的人工湿地利用填料本身的吸附和过滤作用来截留系统内的颗粒污染物，填料还为植物和微生物的生长和附着提供了生长环境，植物不仅可以通过自身吸收水中的部分氮磷素营养物、还可以为微生物的吸附生长提供更大的表面积、及为根际区好氧微生物输送氧气，延长水力停留时间会促进污水与人工湿地系统的反应时间从而起到更好地去除污染物作用，微生物主要通过微生物的降解同化作用去除受污染水中的氮磷营养元素。

23、(4)本发明能够有效处理具有高碱度、高硬度、有毒性的有机废水，且环境友好，电化学高级氧化耦合人工湿地的技术，作为一种绿色环保的水处理技术，通过消耗电能转换为化学能的形式消除污染物，再经过人工湿地的净化可达脱氮除磷且消除有机废水的效果。

技术特征：

1.一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述湿地池(301)内由下至上依次设置有底部防渗层(302)和填料层(303)，所述填料层(303)的上部种植有挺水植物(304)。

3.根据权利要求2所述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述填料层(303)由细砾石、沸石、陶粒及火山岩混合填充构成，所述细砾石的粒径为10～20mm，所述沸石的粒径为10～20mm，所述陶粒的粒径为25～60mm。

4.根据权利要求2或4所述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述挺水植物(304)为芦苇、香蒲、菖蒲、紫苏、风车草等中的一种或任意几种的组合。

5.根据权利要求1所述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述生物处理单元(3)还包括清水池(305)、清水池曝气装置(306)和溶解氧监测系统(307)，所述湿地池(301)的出水口连接清水池(305)的进水口，所述清水池(305)的底部设置有清水池曝气装置(306)，所述溶解氧监测系统(307)设置在清水池(305)内。

6.根据权利要求1所述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述高级氧化单元(2)还包括调节池(203)，所述电磁处理水池(101)的出水口与调节池(203)相连通，所述调节池(203)的出水口与电芬顿池(201)连通，所述调节池(203)内设置有ph自动控制设备(204)。

7.根据权利要求1所述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述电磁发生设备(102)为直流脉冲变频发射器，所述电磁发生设备(102)施加的频率为100hz～10000hz。

8.根据权利要求1所述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，其特征在于，所述电芬顿池(201)内安装铁碳电解填料块，所述电芬顿池(201)底部设置有电芬顿曝气装置(203)。

9.根据权利要求1所述的一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，其特征在于，还包括缓冲池(4)，所述缓冲池(4)设置在变频电磁场单元(1)前端，所述缓冲池(4)的出水口与电磁处理水池(101)相连通。

10.一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种电化学高级氧化耦合人工湿地污水处理系统，包括：变频电磁场单元，所述变频电磁场单元包括电磁处理水池，所述电磁处理水池内设置有可产生电磁场的电磁发生设备；高级氧化单元，所述高级氧化单元包括电芬顿池，所述电芬顿池内设置有电芬顿水处理单元；生物处理单元，所述生物处理单元包括湿地池。本发明能够有效处理具有高碱度、高硬度、有毒性的有机废水，且环境友好，电化学高级氧化耦合人工湿地的技术，作为一种绿色环保的水处理技术，通过消耗电能转换为化学能的形式消除污染物，再经过人工湿地的净化可达脱氮除磷且消除有机废水的效果。技术研发人员：孙振宇,寻红敏,陈北洋,孟露,邵君礼,杨再威受保护的技术使用者：华电水务科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15