[发明专利]一种调配进水碳污染物负荷浓度以促进生活污水处理效率的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种调配垂直潜流式人工湿地进水碳污染物负荷浓度以促进生活污水处理效率的方法。

背景技术

人工湿地是一种包含土壤、填料、植被和微生物的生态工程系统，其利用自然的净化能力来处理污水，具有投资少、能耗低、管理简便、过程稳定、处理效果好、无二次污染等优点，已逐渐被世界许多国家所接受，并广泛应用于生活污水的处理。人工湿地仿造自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的净化。根据人工湿地的流态，其可分为地表漫流湿地、地下潜流湿地和垂直流人工湿地三种：地表漫流湿地采用表土覆盖而有自由表面水流，因会散发臭味和易引起蚊蝇滋生等环境卫生问题；地下潜流湿地采用砾石填料，水在亚表层下以潜流的方式水平推流前进，因而在其表面不会散发臭味和有环境卫生问题，目前应用最多；垂直流人工湿地由于具有高的净化效率和相对较小的土地需求等优点而变得越来越普遍。

地下潜流湿地和垂直流人工湿地可以组合为垂直潜流式人工湿地，其集地下潜流和垂直流两种湿地的优点于一身：充分利用填料表面及植物根系上生物膜及表层土和填料截留作用处理；水流在地表下流动，保湿性较好；对有机物和重金属去除效果好；受季节影响小；不易堵塞。但垂直潜流式人工湿地对于不同碳污染物负荷的生活污水的处理效率和机理上所存在的差异还未受到深入关注。生活污水的碳污染物负荷浓度是影响湿地系统内部碳氮磷循环的主要指标之一，其关乎到了湿地生态系统功能的变异性，是确定污水碳氮磷平衡特征的一个重要参数。湿地生态系统的碳污染物负荷浓度性质会直接影响到湿地中微生物种群的结构，其若比例失调就很有可能会导致部分细菌变性、解体，从而影响污水的处理效率。另外，不同湿地植物和同种植物在不同环境条件下，不同生长时期对污水中污染物的负荷比例的需求量也是不同的。植物对污染物吸收量及比例的需求变化，更会间接影响其在不同季节对污水的处理效率。所以，当人工湿地进水碳污染物符合浓度达到或者接近最优值时，垂直潜流式人工湿地中反硝化脱氮和聚磷菌除磷的性能都会增强，其对于有机物的去除能力也会提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便易行、经济效益好的调配垂直潜流式人工湿地进水碳污染物负荷浓度以促进生活污水处理效率的方法。

本发明提供的调配进水碳污染物负荷浓度以促进生活污水处理效率的方法，具体步骤如下：

（1）采用人工合成的生活污水，调控出高、中、低三种生活污水碳污染物负荷浓度；

（2）测试垂直潜流式人工湿地对于所调控出的高中低三种碳污染物负荷浓度的人工合成的生活污水的TOC、TN和TP的处理效率；

（3）综合考虑TOC、TN和TP污染物的处理效率，选择出最优的进水碳污染物负荷浓度；

（4）测试实际所需要处理的生活污水的碳污染物负荷浓度，然后向生活污水中加入适量的工业废水，以调节生活污水的碳污染物负荷浓度达到先前所确定的最优值。

本方法中，其所采用的人工合成的生活污水是按照经济合作与发展组织(OECD, Organisation for Economic Co-operation and Development)在1996年所制订的关于好氧污水处理方法中化学物质模拟测试的指导方针(Guidelines for Testing of Chemicals Simulation Tests-Aerobic Sewage Treatment, Technical Report)来配制的。

本方法中，所述调控出高、中、低三种碳污染物负荷浓度的生活污水的方法是固定湿地中进水的氮和磷污染物负荷浓度，而改变碳污染物负荷浓度。所述调控出高、中、低三种生活污水碳污染物负荷浓度分别是碳氮比例：10：1、5:1和2.5:1。

本方法中，测试垂直潜流式人工湿地对生活污水的TOC、TN和TP的处理效率的实验历时是连续的一个湿地植物生长周期，既12个月。

本发明的优点在于：

（1）测试垂直潜流式人工湿地对生活污水的TOC、TN和TP的处理效率的实验历时是连续的一个湿地植物生长周期12个月，这样可以避免季节环境因素变化对人工湿地污水处理效率产生影响。

（2）综合考虑TOC、TN和TP污染物的处理效率后所选择出最优的进水碳污染物负荷浓度不是一个固定值，湿地进水指标只要接近这个最优值就可以取得较好的生活污水处理效率。