1.本实用新型涉及地下水修复技术领域，具体涉及一种用于原位修复的人工湿地耦合可渗透反应墙。
背景技术：
2.稀土矿山地浸采矿产生的地下水水质污染，已经严重影响到当地人民群众的生产生活。稀土矿开采方法为原地浸矿，采用在矿床中注入硫铵作为浸矿剂进行浸取回收稀土。在原地浸矿提取稀土生产中，注入的硫铵浸矿剂除了以稀土母液回收的大部分外，仍有大量残留在矿床土壤中。残留的氨氮尾水对流域水环境以及地下水安全带来污染问题，需要对稀土矿山中残留的氨氮尾水进行脱氮处理。
3.人工湿地处理技术作为一种低成本、高效率的人造污水生态处理技术，被广泛运用于含氮污水的处理，包括养殖废水、生活污水、污水厂二级出水，受污染地表水以及农业径流等。目前，大多数湿地构造和运行方式优化的目的都是为了提高湿地内部的充氧量，强化微生物的硝化作用，无法解决由有机碳源缺乏所引起的反硝化抑制问题。
4.除此之外，无碳高氨氮稀土矿山地下水利用硝化作用和反硝化作用实施脱氮还存在两个突出的难点：在矿区无电力供应条件下，难以通过机械途径满足硝化作用对氧的需求；待处理的氨氮尾水中缺乏碳源可供反硝化细菌完成反硝化作用。
5.综上所述，在对矿山中残留的氨氮尾水实施脱氮处理的过程中，如何设计一种处理结构，用以在无动力的工况下，强化微生物的硝化作用，保证稳定的碳源供应，避免缺乏碳源对反硝化作用的抑制问题，进而提升低碳氮比的污水中生物脱氮效能，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
6.本实用新型的目的在于，为矿山中残留的氨氮尾水实施脱氮处理的过程中，提供一种处理结构，用以在无动力的工况下，强化微生物的硝化作用，保证稳定的碳源供应，避免缺乏碳源对反硝化作用的抑制问题，进而提升低碳氮比的污水中生物脱氮效能。
7.为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：提出一种用于原位修复的人工湿地耦合可渗透反应墙，包括硝化作用区和反硝化作用区；
8.所述硝化作用区包括由砖砌墙围成的反应池，所述反应池具有供水体贮留的集水腔，所述集水腔的底部设置有填料层，所述填料层的上方种植有水生植物，所述反应池的底部通过混凝土基础与矿山的土层相连，多个反应池从高到低依次呈阶梯状排布，相邻反应池之间通过引水管相连；
9.所述反硝化作用区包括反应墙，所述反应墙通过引水管与位于最低处的反应池相连，所述反应墙的内部设置有吸水层，所述吸水层的上游侧设置有过滤层，所述吸水层的下游侧设置有缓流结构，所述吸水层通过出水孔与缓流结构相连，所述缓流结构的出口处设置有贯穿反应墙的墙体的排水管。
10.作为优选，硝化作用区包括第一反应池、第二反应池和第三反应池，第一反应池、第二反应池和第三反应池从高到低依次呈阶梯状排布，第一反应池的侧壁上设置有进水管，第一反应池通过第一引水管与第二反应池相连，第二反应池通过第二引水管与第三反应池相连，第三反应池通过第三引水管与反应墙相连。如此设置，为实施硝化作用的细菌提供分层的反应场所，便于将污水中的氨氮充分转化为硝酸根或者亚硝酸根。
11.作为优选，第一反应池的集水腔的底部设置有第一填料层，第二反应池的集水腔的底部设置有第二填料层，第三反应池的集水腔的底部设置有第三填料层，第一填料层、第二填料层和第三填料层中的填料粒径依次降低。如此设置，减缓了污水在各个反应池之间流动的速度，延长了污水在集水腔中的驻留时间，进一步提高了硝化作用区对氨氮的转换率。
12.作为优选，第一填料层为火山岩填料层，第二填料层为砾石填料层，第三填料层为沸石填料层。如此设置，使得各个反应池中的填料层均具有良好的通透性，便于微生物在反应池中固定，进一步促进了硝化作用对污水中氨氮的转化。
13.作为优选，过滤层的端部设置有隔网，过滤层内设置有沸石填料。如此设置，便于过滤层为实施反硝化作用的细菌提供碳源，进一步促进了污水脱氮的效率。
14.作为优选，吸水层内设置有海泡石填料。如此设置，有利于提高吸水层的吸附能力，使得硝酸根或者亚硝酸根转化为气态氮。
15.作为优选，吸水层和缓流结构的上部设置有溢流区，溢流区设置有贯穿反应墙的墙体的溢流管。如此设置，溢流区一方面便于吸水层通过溢流管与外部的空气连通，有利于促进反硝化作用的发生，进一步提升了污水脱氮的效果，另一方面有利于防止激增的湍急污水大量涌入反应墙内，从而导致污水倒流的情况发生，进而提升了整个系统实施污水脱氮的稳定性。
16.作为优选，缓流结构包括隔板，隔板交错排布形成蛇形流道。如此设置，蛇形流道大大减缓了水流流动的速度，便于污水在反应墙内贮留更长的时间，进一步提升了污水脱氮的效能。
17.本实用新型提供的一种用于原位修复的人工湿地耦合可渗透反应墙与现有技术相比，具有如下实质性特点和进步：该用于原位修复的人工湿地耦合可渗透反应墙将砖砌墙围成的反应池由高至低呈阶梯式排布，并在反应池内种植有水生植物，为无动力的矿山中处理残留的氨氮尾水，提供了稳定的碳源供应，降低了维护成本，强化了微生物的硝化作用，避免了因缺乏碳源而导致对反硝化作用产生抑制的问题，进而提升了低碳氮比的污水中生物脱氮的效能。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例中一种用于原位修复的人工湿地耦合可渗透反应墙的结构示意图；
19.图2是图1中可渗透反应墙处的局部放大示意图。
20.附图标记：土层1、混凝土基础2、进水管3、砖砌墙4、第一反应池5、第一引水管6、第二反应池7、第二引水管8、第三反应池9、第三引水管10、水生植物11、第一填料层12、第二填料层13、第三填料层14、墙体15、排水管16、溢流管17、过滤层18、隔网19、吸水层20、缓流结
构21、出水孔22。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
22.如图1-2所示的一种用于原位修复的人工湿地耦合可渗透反应墙，在为矿山中残留的氨氮尾水实施脱氮处理的过程中，分别利用硝化反应和反硝化反应，将污水中的氨氮充分转化为气态氮。该系统将砖砌墙4围成的反应池由高至低呈阶梯式排布，并在反应池内种植有水生植物，为无动力的矿山中处理残留的氨氮尾水，提供了稳定的碳源供应，降低了维护成本，强化了微生物的硝化作用，避免了因缺乏碳源而导致对反硝化作用产生抑制的问题，进而提升了低碳氮比的污水中生物脱氮的效能。
23.如图1所示，一种用于原位修复的人工湿地耦合可渗透反应墙。包括硝化作用区和反硝化作用区。硝化作用区包括由砖砌墙4围成的反应池。反应池具有供水体贮留的集水腔。集水腔的底部设置有填料层。填料层的上方种植有水生植物11。反应池的底部通过混凝土基础2与矿山的土层1相连。多个反应池从高到低依次呈阶梯状排布。相邻反应池之间通过引水管相连。
24.其中，在反应池的内侧可刷一层防渗水泥，进一步提升反应池的密封性，避免污水在处理过程中从反应池的缝隙中泄漏。水生植物可选用沉水植物、挺水植物和漂浮植物。例如，苦草、水车前、香蒲、芦苇、金银莲花、水葫芦等。
25.如图2所示，反硝化作用区包括反应墙。反应墙通过引水管与位于最低处的反应池相连。反应墙的内部设置有吸水层20。吸水层20的上游侧设置有过滤层18。吸水层20的下游侧设置有缓流结构21。吸水层20通过出水孔22与缓流结构21相连。缓流结构21的出口处设置有贯穿反应墙的墙体15的排水管16。
26.其中，过滤层18的端部设置有隔网19。过滤层18内设置有沸石填料。如此设置，便于过滤层18为实施反硝化作用的细菌提供碳源，进一步促进了污水脱氮的效率。
27.吸水层20内设置有海泡石填料。如此设置，有利于提高吸水层20的吸附能力，使得硝酸根或者亚硝酸根转化为气态氮。
28.如图2所示，吸水层20和缓流结构21的上部设置有溢流区。溢流区设置有贯穿反应墙的墙体15的溢流管17。如此设置，溢流区一方面便于吸水层20通过溢流管17与外部的空气连通，有利于促进反硝化作用的发生，进一步提升了污水脱氮的效果，另一方面有利于防止激增的湍急污水大量涌入反应墙内，从而导致污水倒流的情况发生，进而提升了整个系统实施污水脱氮的稳定性。
29.矿山尾矿渗滤液是矿场或尾矿库矿物垃圾堆放过程中产生的一种高浓度的有机或无机成份的液体。如不加处理，则会渗入地下水层中，随着地下水的流动流向周边环境，对周边环境造成严重污染根据实际污水处理。可根据实际尾矿渗滤液的浓度及容量，在硝化作用区布设合适数量的反应池。反应池的数量可选为2-5个。其中，反应池的数量优选为3个。
30.例如，硝化作用区包括第一反应池5、第二反应池7和第三反应池9。第一反应池5、第二反应池7和第三反应池9从高到低依次呈阶梯状排布。第一反应池5的侧壁上设置有进水管3。第一反应池5通过第一引水管6与第二反应池7相连。第二反应池7通过第二引水管8
与第三反应池9相连。第三反应池9通过第三引水管10与反应墙相连。如此设置，为实施硝化作用的细菌提供分层的反应场所，便于将污水中的氨氮充分转化为硝酸根或者亚硝酸根。
31.如图1所示，第一反应池5的集水腔的底部设置有第一填料层12，第二反应池7的集水腔的底部设置有第二填料层13，第三反应池9的集水腔的底部设置有第三填料层14，第一填料层12、第二填料层13和第三填料层14中的填料粒径依次降低。如此设置，减缓了污水在各个反应池之间流动的速度，延长了污水在集水腔中的驻留时间，进一步提高了硝化作用区对氨氮的转换率。
32.其中，第一填料层12为火山岩填料层。第二填料层13为砾石填料层。第三填料层14为沸石填料层。如此设置，使得各个反应池中的填料层均具有良好的通透性，便于微生物在反应池中固定，进一步促进了硝化作用对污水中氨氮的转化。在填料层的上方种种植上水生植物，在人工湿地耦合可渗透反应墙原位修复技术运行期间，可控制其水力停留时间为8~12天，利用硝化反应和反硝化反应充分转化污水中的氨氮。
33.如图2所示，缓流结构21包括隔板。隔板交错排布形成蛇形流道。如此设置，蛇形流道大大减缓了水流流动的速度，便于污水在反应墙内贮留更长的时间，进一步提升了污水脱氮的效能。
34.本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本实用新型的保护范围之内。