[發(fā)明專利]一種處理農(nóng)村生活污水的潛流人工濕地生態(tài)系統(tǒng)及處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710970237.6
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107686167B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 范海青;王凌文;殷操;王丹;俞河
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省冶金研究院有限公司;浙江冶金環(huán)境保護設計研究有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 黃歡娣;邱啟旺

本發(fā)明公開了一種處理農(nóng)村生活污水的潛流人工濕地生態(tài)系統(tǒng)及處理方法，利用美人蕉水培體系中根系優(yōu)勢微生物的加入，快速增加產(chǎn)堿桿菌屬、黃桿菌屬、溶桿菌屬和假單胞菌屬等優(yōu)勢細菌的比例，提高人工濕地系統(tǒng)內(nèi)雙加氧酶、脫氫酶、磷酸鹽脫氫酶、脲酶、硝酸還原酶和過氧化氫酶基因中脫氫酶基因的豐度；再交叉種植兩種濕地植物，產(chǎn)生不同植物根系分泌物，并形成豐富的根系微生物群落結(jié)構(gòu)，能夠同時有效去除COD、氨氮和總磷。然后采用連續(xù)進水?間歇進水交替運行的方式，保證脫氮效率的提升，同時維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行。該方法充分利用人工濕地的優(yōu)點，強化了人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的快速構(gòu)建，優(yōu)化了濕地的運行方式，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟及社會價值。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及農(nóng)村生活污水處理的環(huán)保技術(shù)領域，具體涉及一種可穩(wěn)定運行、且同時高效去除COD、氨氮和總磷的一種處理農(nóng)村生活污水的潛流人工濕地生態(tài)系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)

農(nóng)村生活污水具有面廣量大、治理條件復雜、基礎薄弱的特點。基于此，人工濕地能夠利用基質(zhì)－微生物－植物這個復合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學和生物的三重協(xié)調(diào)作用實現(xiàn)對農(nóng)村生活污水的高效凈化；尤其是潛流人工濕地(SFCWs)，其水流位于填料表層以下，通過植物根系、表面生物膜及填料截留等多重作用，具有較好污染物去除效果，并且該技術(shù)在農(nóng)村生活污水處理方面已有較多的實例。但在實際運行過程中發(fā)現(xiàn)，處理農(nóng)村生活污水時的脫氮效率僅停留在40％～50％之間；除磷效果一般為40％～60％；COD的去除效果較好，但是最高也只能達到70％～80％，處理過的廢水很難同時達到污水綜合排放一級標準(GB8978-1996)。

對于這類難題，大部分專利(如CN106115928A、CN106542635A、CN106554134A等)公開的內(nèi)容重點在于人工濕地結(jié)構(gòu)和填料的建設，包括反應單元的組合、濕地填充基質(zhì)的選擇及不同基質(zhì)材料的人工濕地組合等，對于植物、微生物等人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要要素的優(yōu)化和構(gòu)建很少。而人工濕地生態(tài)的構(gòu)建，尤其是植物和微生物生態(tài)的建設，對于構(gòu)建高效的基質(zhì)－微生物－植物復合生態(tài)系統(tǒng)具有顯著應用價值，可以有效保障人工濕地污水處理系統(tǒng)的適用性和穩(wěn)定性。

此外，不同運行方式對構(gòu)建好的人工濕地系統(tǒng)沖擊較大：如間歇運行改變水位控制人工濕地的溶解氧含量，能夠提高人工濕地氮素去除效果，處理效果優(yōu)于連續(xù)流進水人工濕地。然而間歇運行方式對農(nóng)村生活污水的處理具有不穩(wěn)定性因素，難以保證系統(tǒng)大批量連續(xù)運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種處理農(nóng)村生活污水的潛流人工濕地生態(tài)系統(tǒng)及處理方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種處理農(nóng)村生活污水的潛流人工濕地生態(tài)系統(tǒng)，包括培養(yǎng)池、人工濕地池和出水集水池；所述培養(yǎng)池用于美人蕉根系微生物的培養(yǎng)，以生活污水為培養(yǎng)基質(zhì)培養(yǎng)美人蕉種子，從而獲得OD_600nm＝0.2～0.6的微生物水；人工濕地池內(nèi)填充的濕地基質(zhì)為摻有微生物水的礫石和土壤，土壤附于礫石之上，且微生物水與濕地基質(zhì)按照1L/m³進行摻雜；且所述濕地基質(zhì)上以6株/m²的種植密度交叉種植有兩種濕地植物；人工濕地池用于對生活污水進行兩次處理，以達到排放標準，出水集水池用于存儲兩次處理的中間產(chǎn)物。

一種潛流人工濕地處理農(nóng)村生活污水的方法，包括以下步驟：

步驟1、取生活污水，按照1:4～3:4的體積比與清水混合，作為培養(yǎng)液培養(yǎng)未發(fā)芽的美人蕉種子，直至培養(yǎng)液的OD_600nm＝0.2～0.6；

步驟2、將OD_600nm＝0.2～0.6的培養(yǎng)液按照1L/m³分別均勻地摻入土壤和礫石中，構(gòu)成濕地基質(zhì)；

步驟3、將步驟2中的礫石和土壤按照4:1的體積比鋪入人工濕地池中，土壤附于礫石之上，且土壤厚度小于1米；然后按照6株/m²的種植密度交叉種植兩種濕地植物；