[發明專利]基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化的人工濕地系統及其污水脫氮方法

在審

• 申請號: 201810650247.6
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108862574A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 趙聯芳;丁春運;包蕾;賀麗;朱夢晨;楊詩蕙;方艾倫
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 沈進

1.一種基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化的人工濕地系統，其特征在于：該人工濕地系統以下行垂直流人工濕地結構為基礎，沿水流方向依次設置普通填料層、協同反硝化填料層、石灰石填料層及卵石填料層；

所述的協同反硝化填料層由磁黃鐵礦顆粒和木屑進行填充；所述的磁黃鐵礦顆粒由磁黃鐵礦制備成粒度在5-10mm之間顆粒材料，用稀鹽酸浸泡30min，去除礦物表面的氧化物及其他污染物，然后再用清水沖洗至沖洗水pH為中性后得到；所述的木屑為松木片，先用10%NaOH溶液浸泡24小時，然后用清水沖洗至沖洗水pH為中性后得到。

2.根據權利要求1所述的基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化的人工濕地系統，其特征在于：所述協同反硝化填料層由磁黃鐵礦顆粒和木屑按體積比1:1進行混合填充或分層填充。

3.根據權利要求1所述的基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化的人工濕地系統，其特征在于：所述的協同反硝化填料層的厚度為30~40cm。

4.根據權利要求1所述的基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化的人工濕地系統，其特征在于：所述的普通填料層采用的材料為礫石和/或碎石，粒徑為8~15mm，普通填料層厚度為20~40cm；所述的石灰石填料層采用由石灰石制備成粒徑為5-10mm的顆粒材料，石灰石填料層厚度為5~10cm；所述的卵石填料層采用粒徑為10~20mm的鵝卵石，卵石填料層厚度為5cm。

5.根據權利要求1所述的基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化的人工濕地系統，其特征在于：所述人工濕地系統上還種植有地方性常用的挺水植物，所述挺水植物為蘆葦、香蒲、菖蒲、鳶尾中的一種或多種組合。

6.權利要求1-5任一項所述的基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化人工濕地系統的污水脫氮方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）人工濕地系統的接種和啟動階段：將取自城市污水廠生化池厭氧段的厭氧污泥與Fe自養微生物培養液混合制成混合液，加入上述人工濕地系統中，混合液淹沒最上層的普通填料層后靜置，每隔2d排放一次，每次排放混合液的2/3，然后加入等量的Fe自養微生物培養液，測定每次排放的混合液中的硝氮、TN濃度，重復上述排放及測定的步驟；直至排放的混合液中硝氮和TN去除率保持穩定，完成啟動；

（2）系統裝置的穩定運行階段：將待處理的低C/N污水加入啟動成功的人工濕地系統，調節水力停留時間在24-72h之間，完成硝氮和TN的高效去除。

7.根據權利要求6所述的基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化人工濕地系統的污水脫氮方法，其特征在于：所述厭氧污泥經過預處理，具體預處理步驟如下：將厭氧污泥經過沉淀、棄去上清液、加入蒸餾水對污泥進行洗滌，然后重復上述步驟2~3次，得到洗滌后的厭氧污泥。

8.根據權利要求6所述的基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化人工濕地系統的污水脫氮方法，其特征在于：所述Fe自養微生物培養液的成分及含量為：NaHCO₃2.5g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5g/L、CaCl₂·2H₂O 0.01g/L、(NH₄)₂SO₄ 0.28g/L、KH₂PO₄ 0.25g/L、NaNO₃ 0.73g/L、FeSO₄·7H₂O 6g/L。

9.根據權利要求6所述的基于還原態Fe自養/木屑異養協同反硝化人工濕地系統的污水脫氮方法，其特征在于：所述的低C/N污水為低碳氮比的(C/N＜3)廢水。