[發明專利]一種添加堿加熱處理玉米秸稈碳源的潛流人工濕地強化脫氮方法

在審

• 申請號: 201610035754.X
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105692912A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 高紅杰;呂純劍;姚川穎;于會彬;宋永會;彭劍峰;張羽;韓璐;劉瑞霞
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/32;C02F3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種添加堿加熱處理玉米秸稈碳源的潛流人工濕地強化脫氮方法，屬于人工濕地 污水處理技術領域，涉及通過添加外加碳源，強化人工濕地脫氮處理效果的一種方法。

技術背景

利用潛流人工濕地深度凈化污水處理廠出水在我國已經開始廣泛使用。但是由于 污水處理廠出水碳氮比較低，抑制了濕地中的反硝化細菌活性，大大降低了潛流人工濕地 的脫氮效率。所以近年來，通過添加碳源來強化潛流人工濕地的脫氮效率已逐漸成為熱點 研究方向之一。迄今為止應用較多的為甲醇，乙酸，葡萄糖等液體碳源，但是價格昂貴，運行 成本高，且易造成二次污染，存在一定的缺陷。因此，對于新型碳源的探索也越來越多，現階 段出現的新型碳源主要以一些天然的固體有機物為主，例如包含纖維素類物質的天然植 物，一些可生物降解的聚合物等。這些新型碳源普遍價格低廉且不會對環境造成污染，已逐 漸被認可和應用。但就如何進一步改良新型碳源，強化新型碳源的釋放效果，以及如何確定 潛流人工濕地中的碳源添加量、添加位置等問題，現在的相關研究還較少，有待進一步探 索。

因此，本領域一直期望研發出一種改良新型碳源，并能夠科學有效的應用到潛流 人工濕地當中，來強化潛流人工濕地脫氮效率。

發明內容

本發明解決的技術問題首先是克服污水廠出水碳氮比較低，抑制反硝化細菌活 性，致使潛流人工濕地脫氮效率較低的問題。

本發明人發現用堿處理玉米秸稈，可通過氫氧根離子作用于纖維素，使其水解成 為可被微生物利用的葡萄糖等單糖，增加玉米秸稈的碳源釋放量，提高釋放碳氮比，從而可 以用來作為良好的外加碳源，增強潛流人工濕地中反硝化細菌活性，提高潛流人工濕地的 脫氮效率。

本發明提出的技術方案為一種處理成本低、脫氮效果好的添加新型碳源潛流人工 濕地污水處理方法。本發明通過以下技術措施實現：

碳源制備：以玉米秸稈為原料，將玉米秸稈剪切成長度相等的小段；水洗除塵，烘 干。用NaOH溶液恒溫加熱，烘干至恒重。

核算碳源添加量：對制備的堿加熱處理玉米秸稈碳源做靜態釋放實驗，通過擬合 曲線計算說明堿處理玉米秸稈的碳源釋放量，氮源釋放量，碳氮比，并根據潛流人工濕地的 進水COD濃度、TN濃度、碳氮比、進水流量以及相關研究中微生物最宜碳氮比確定堿加熱處 理玉米秸稈碳源的最佳添加量。

確定碳源添加位置：根據潛流人工濕地的構型和運行方式，本著最大限度利用碳 源和最大限度減少潛流人工濕地出水COD負荷的原則，確定堿加熱處理玉米秸稈碳源最佳 添加位置。

上述的一種添加堿加熱處理玉米秸稈碳源的潛流人工濕地強化脫氮方法，其特征 在于采用玉米秸稈為原料，將玉米秸稈剪成1cm左右小段，用去離子水水洗除塵，108℃烘干 2個小時，將烘干后的玉米秸稈采用1％的NaOH溶液按照固液比為1∶30進行配比，放入燒杯 中，水浴90℃恒溫加熱1h，取出秸稈碳源，烘干至恒重。

上述的一種添加堿加熱處理玉米秸稈碳源的潛流人工濕地強化脫氮方法，其特征 在于稱取1g堿加熱處理玉米秸稈碳源置入250mL錐形瓶內，加入200mL蒸餾水浸泡，為防止 進入雜物，用保鮮膜封住瓶口，于20℃恒溫培養箱中培養，以保證環境的一致性。每次從錐 形瓶取水樣10ml，離心取上清液，采用國標法測定COD、TN水質指標。取樣頻次前24小時較密 集，之后每天取一次。每次取樣后，倒出剩余溶液，重新加入200ml蒸餾水，做靜態釋放曲線。

上述的一種添加堿加熱處理玉米秸稈碳源的潛流人工濕地強化脫氮方法，其特征 在于通過擬合曲線計算說明堿處理玉米秸稈的碳源累計釋放量，氮源累計釋放量，碳氮比， 并結合模擬潛流人工濕地裝置進水COD和TN濃度，進水流量，以及根據C/N為7∶1為最佳碳氮 比計算堿加熱處理秸稈碳源的添加量。

上述的一種添加堿加熱處理玉米秸稈碳源的潛流人工濕地強化脫氮方法，其特征 在于將碳源添加位置確定在潛流人工濕地土壤底部，礫石層上部。

本發明的有益效果：