[發明專利]一種狐尾藻–微生物污水凈化系統和構建方法

在審

• 申請號: 202010720687.1
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111762897A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 郭旋;李鵬;鐘華;張成軍;趙同科;鄒國元;杜連鳳
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F101/38;C02F101/34
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 李斌

本發明屬于污水凈化技術領域，尤其涉及一種狐尾藻–微生物污水凈化系統和構建方法。本發明為解決狐尾藻在有機物去除能力上的短板，利用一種浮葉植物——狐尾藻和污水處理廠活性污泥作為原料來構建污水凈化系統，通過控制系統構建參數，強化系統內微生物增值，并在狐尾藻的根、莖等組分形成附著的生物膜，實現對污水中污染物強化去除的目的。由此，狐尾藻和其根、莖部的微生物膜組成狐尾藻–微生物的凈化系統，充分利用植物的吸收和附著生物膜中微生物的降解功能，既可以實現污水中的氮磷等營養物質的去除，同時又可兼具一定的有機物去除能力。

技術領域

本發明屬于污水凈化技術領域，尤其涉及一種狐尾藻–微生物污水凈化系統和構建方法。

背景技術

狐尾藻是一種多年生的沉水草本植物，莖呈圓柱形，較為發達，多分枝。節部生根，在水中的底泥中蔓延生長。葉呈披針形，鮮綠色。目前主要應用于水質凈化、水體修復工程等。關于狐尾藻用于水質凈化有很多公開的專利，例如：公布號為CN107098475A，專利名稱為“利用狐尾藻治理濱海納污河道的方法”的中國發明專利中公開了一種利用綠狐尾藻處理污水廠尾水的方法，可以形成根際微生物凈化、水生植物吸收等脫氮除磷模式，實現尾水氮和磷的出水水質穩定達到地表IV類水標準以上。公布號為CN105198087A，專利名稱為“一種利用綠狐尾藻處理污水廠尾水的方法”的中國發明專利中，公開了一種利用狐尾藻治理濱海納污河道的方法，不僅簡便易行、成本低廉，而且在高鹽度水體中主要污染物脫除率也在90％以上，水體基本恢復了生態自凈功能。

這些專利將狐尾藻用于畜禽養殖廢水、污水廠尾水以及受污染河道水體的修復，在氮、磷等營養物質的去除方面取得較好效果，但是在有機物的去除能力方面有限，這大大限制了利用狐尾藻凈水技術的應用范圍。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供了一種狐尾藻–微生物污水凈化系統和構建方法。

在污水處理生化工藝中，有機物的去除的主要工具是微生物。狐尾藻的生長能力很強，可在水面下長出大量的根系和蔓延的莖系統，為微生物的附著提供了天然的載體。

因此，本發明為解決狐尾藻在有機物去除能力上的短板，可通過調控狐尾藻生長過程中的環境因子，強化其根和莖的附著微生物量，形成具有有機物去除能力的生物膜。由此，狐尾藻和其根、莖部的微生物組成狐尾藻–微生物的凈化系統，充分利用植物的吸收和附著生物膜中微生物的降解功能，既可以實現污水中的氮磷等營養物質的去除，同時又可兼具一定的有機物去除能力。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

采用狐尾藻作為基礎構建植物，混合液懸浮固體濃度(MLSS)為8000–15000mg/L的污水處理廠回流污泥作為接種污泥，原料投加比例為10g狐尾藻(干重):(1–3)g活性污泥(以MLSS計)。添加中等濃度生活污水作為植物和微生物生長的底物，有機物負荷為100–200mg COD/g植物，設置曝氣強度為0.01–0.1m³/(h·L)。系統構建時間為20–30d，溫度為15–25℃，光照強度為3000–8000Lx。在此條件下構建的系統中植物質量增量可達20–30％，在狐尾藻根、莖組分形成附著生長的生物膜，生物量可達0.5–5mg干重/g植物干重。與狐尾藻相比，本發明所述強化附著生物膜的狐尾藻–微生物凈水系統具有更強污染物凈化能力，對中等濃度生活污水中COD、TN、TP和NH₄⁺–N去除率分別可達80–90％、50–70％、85–95％和80–90％，分別提升60％、10％、37％和15％以上；系統對水中初始濃度為100mg/L的四環素的去除率可達95％以上。該系統在污水和廢水處理領域具有廣闊的應用前景。

有益效果