[發明專利]一種復合垂直流人工濕地深度凈化畜禽養殖廢水的處理裝置及其方法和應用

在審

• 申請號: 201811280715.1
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109205793A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 吳振斌;趙玉清;周巧紅;杜露;王川;武俊梅;徐棟
• 申請（專利權）人: 中國科學院水生生物研究所
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F3/30;C02F9/14;C02F103/20;C02F101/16;C02F101/38;C02F101/30
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

本發明屬于污水處理領域，具體涉及一種復合垂直流人工濕地深度凈化畜禽養殖廢水的處理裝置及其方法和應用。本發明構建了一種下行潛流、水平潛流和上行潛流串聯的裝置，通過對濕地池體填料層材料的選擇、濕地植物的選配形成一種復合垂直流人工濕地處理畜禽養殖廢水的方法，結果表明沸石與花葉蘆竹的復合垂直流人工濕地對畜禽養殖廢水脫氮和抗生素及抗性基因去除效果顯著，該方法強化了人工濕地的厭氧氨氧化等脫氮能力，有效提高廢水污染物的去除率，該方法總氮去除率相比傳統潛流人工濕地提高了30%以上，能顯著降低廢水抗生素濃度，對四環素平均去除率達到80%以上，廢水中抗性基因濃度降低約1個數量級。

技術領域

本發明屬于污水處理領域，更具體涉及一種復合垂直流人工濕地深度凈化畜禽養殖污染廢水的處理裝置及其方法和應用。

背景技術

規模化畜禽養殖對環境造成的污染已引起各級政府部門的高度重視與社會公眾的廣泛關注。尤其是畜禽養殖污水，屬于高濃度有機物污染廢水，污染物成分復雜，危害大。為了促進規?；⒓s化畜禽養殖的可持續發展，國家和地方亟待發展和利用經濟、高效的處理技術來降低畜禽養殖污水中污染物濃度。

目前畜禽養殖污水的控制方式主要包括源頭控制法、自然消納法和工程處理法。這些傳統的處理方法雖然取得了一定的成效，但是仍然存在潛在的風險性，畜禽養殖污水即便經過工程法處理后，將大部分的有機物、懸浮物和氨氮等物質大量去除，其水質部分指標仍達不到《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596-2001)的要求，與國家地表水環境質量標準(GB 3838-2002)的Ⅴ類水體要求相差甚遠，普遍存在C/N低、NH4⁺-N高和生物處理難度的問題，導致這類污水仍須經過后續處理(即深度處理)。在眾多深度處理方式中，人工濕地因其具有去污效果好、耐沖擊負荷能力強、投資低和生態環境友好等優點，成為較優的選擇。

發明內容

本發明主要是針對污染成分復雜的養豬場消化池廢水處理工藝相對陳舊，污染負荷超標和出水質量不達標等問題，提供了一種復合垂直流人工濕地深度凈化畜禽養殖污染廢水的處理裝置及其方法，通過復合垂直流人工濕地的處理裝置的構建、濕地填料材料選擇、濕地植物選配來實現畜禽養殖廢水的深度凈化。

同時本發明還提供了上述方法在降低畜禽養殖廢水中N污染物和/或抗生素中的應用。實驗結果表明本發明的處理方法對高NH₄⁺-N養豬場消化池廢水脫氮性能顯著。

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術方案：

一種復合垂直流人工濕地深度凈化畜禽養殖污染廢水的處理裝置，該裝置包括頂部開口的池體，池體包括下行潛流濕地池和上行潛流濕地池，下行潛流濕地池和上行潛流濕地池之間通過隔板隔開，隔板頂部與下行潛流濕地池和上行潛流濕地池的頂部平齊，隔板的底部高于池底，確保水流通過，在上行潛流濕地池的外墻頂部設置有出水采集管，出水采集管的另一端連接有出水管。

進一步的，所述上行潛流濕地池的外墻底部設置有排空管。

進一步的，所述出水采集管和排空管上均設置有截止閥。

一種多級復合垂直流人工濕地深度凈化畜禽養殖污染廢水的處理裝置，由至少兩個上述復合垂直流人工濕地深度凈化畜禽養殖污染廢水的處理裝置通過出水管和進水管串聯而成。

一種利用上述處理裝置處理畜禽養殖廢水的方法，包括如下步驟：

在所述復合垂直流人工濕地處理裝置的下行潛流濕地池和上行潛流濕地池內均填入相同的填料基質，同時在下行潛流濕地池和上行潛流濕地池的基質中均種植相同的凈化植物。

進一步的，所述下行潛流濕地池中填料基質的高度高于上行潛流濕地池中填料基質高度，優選為高3-8cm。

進一步的，所述的凈化植物為耐污染、根系發達、生物量大、輸氧能力強的挺水植物，優選為花葉蘆竹。