[发明专利]一种利用人工湿地堵塞物强化脱氮的方法

说明书

本发明公开了一种利用人工湿地堵塞物提高脱氮效率的方法，其包括以下步骤：回收人工湿地的堵塞物；准备老化枯萎的植物，并烘干；将所述的人工湿地的堵塞物与老化枯萎的植物混合，利用强碱液预处理后进行厌氧发酵，回收上清发酵液，测定其COD_Cr含量及其总氮含量；将发酵液作为碳源，按照发酵液的COD_Cr与N的比例为4~8加入人工湿地的进水中，进行人工湿地的脱氮处理。采用本发明的技术方案，既能提高低碳高氮污水的脱氮效率，又能实现对人工湿地废弃物的减量处理，解决堵塞物影响人工湿地长期高效运行的问题，二次污染小，生物反硝化脱氮效果好，提高了堵塞物作为再生资源的利用率。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种利用人工湿地堵塞物强化脱氮的方法。

背景技术

人工湿地作为一种污水资源化生态工程技术，其运行成本低、维护简单、兼具污水净化功能和景观生态效益，净化高氮污水时兼具经济上及效果上的双重优势。但从工程实践来看，人工湿地在长时间运行的过程中，受制于其污染耐受能力和设计不当或管理不善等问题，极易出现堵塞现象，人工湿地堵塞后，进入湿地的污水不能与填料充分的接触，与微生物、植物接触时间也大大缩短，从而导致脱氮效率降低。

人工湿地中氮主要依赖微生物的生理生化反应去除，反硝化作用是人工湿地脱氮的最后一步，该过程是在无氧或低氧条件下，通过微生物的作用以硝态氮和亚硝态氮为电子受体，以水体中的有机碳为电子供体，将硝态氮和亚硝态氮还原为氮气排出系统。故有机碳源作为反硝化作用的底物是必不可少的，而目前我国污水普遍属于低碳高氮类水质，碳源不足会直接限制脱氮效果。因此如何降低成本地外加碳源来提高人工湿地脱氮效率、如何处置人工湿地堵塞物提高人工湿地运行寿命已成为当前国内外研究的热点和难点问题。

国内外学者针对人工湿地处理低碳源污水时脱氮效果不佳这一问题，多采用在进水中投加葡萄糖、乙醇、甲醇等液态有机碳或植物碳源的方法，总的来说，反硝化效果均得到了一定的提高，但采用化学药品或成本过高，或具有毒性，而采用植被制备碳源所需时间普遍在5-7天，制备周期长、产量低，均存在缺陷。而近年来对人工湿地堵塞物的研究也多聚焦在对堵塞物成分的分析以及利用化学、物理或生物的方法等措施缓解堵塞等方面，工程量大，成本高，同时缺少对堵塞物处置和再利用的方法，有悖于人工湿地技术节能环保的基本特征。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种利用人工湿地堵塞物强化脱氮的方法，能够低成本解决堵塞物处置和资源利用的问题，同时显著提高人工湿地处理低碳污水的脱氮效率，是一种高效多功能的人工湿地堵塞物处理和再利用方法。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种利用人工湿地堵塞物强化脱氮的方法，其包括以下步骤：

步骤S1：回收人工湿地的堵塞物；

步骤S2：准备老化枯萎的植物，并烘干；

步骤S3：将步骤S1所述的人工湿地的堵塞物与步骤S2中的老化枯萎的植物混合，利用强碱液预处理至pH为10～14后进行厌氧发酵，回收上清发酵液，测定其COD_Cr含量及其总氮含量；

步骤S4：将发酵液作为碳源，根据发酵液和污水中氮含量来确定发酵液的添加量，按照发酵液的COD_Cr与N的比例为4～8加入人工湿地的进水中，进行人工湿地的脱氮处理。

采用此技术方案，在实现对人工湿地堵塞物资源回收利用的同时提高反硝化脱氮效率的方法。基于堵塞物中含有大量可利用的有机物，本方法采用发酵法促进堵塞物中总有机物向溶解性有机物释放，来获得具有高产量的有机物和低含量氮的新型碳源，从而降低二次污染的风险。