[发明专利]Fe-C强化型人工湿地脱氮系统及脱氮方法

说明书

Fe‑C强化型人工湿地脱氮系统及脱氮方法，它涉及一种人工湿地脱氮系统及脱氮方法。本发明是为了解决现有氮素污染物净化处理效率低下的技术问题。Fe‑C强化型人工湿地脱氮系统包括括蓄水池、进水蠕动泵、湿地植物、第一铁矿石基质垂直流人工湿地、第二铁矿石基质垂直流人工湿地、缓释碳源基质水平流人工湿地和出水管，所述脱氮系统按照括蓄水池、进水蠕动泵、第一铁矿石基质垂直流人工湿地、第二铁矿石基质垂直流人工湿地、缓释碳源基质水平流人工湿地和出水管的顺序设置。本发明的Fe‑C强化型人工湿地脱氮系统，对氮素的去除率可超过90％。本发明属于农业废水净化的技术领域。

技术领域

本发明涉及一种人工湿地脱氮系统及脱氮方法。

背景技术

农田氮素流失导致的环境污染问题日趋严重，对现代农业和社会经济的可持续发展构成了严重威胁。东北作为我国重要的粮食核心产区和最大的商品粮生产基地。过量氮肥的施用导致农田退水中氮素(如：氨氮、硝氮)等污染物进入周边受纳水体，带来了严重的富营养化隐患。排水沟渠在一定程度上能够起到污染物净化效果，但存在处理效率低下的问题。因此，开发新型的强化型人工湿地生态处理技术具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有氮素污染物净化处理效率低下的技术问题，提供了一种Fe-C强化型人工湿地脱氮系统及脱氮方法。

Fe-C强化型人工湿地脱氮系统包括括蓄水池、进水蠕动泵、湿地植物、第一铁矿石基质垂直流人工湿地、第二铁矿石基质垂直流人工湿地、缓释碳源基质水平流人工湿地和出水管，所述脱氮系统按照括蓄水池、进水蠕动泵、第一铁矿石基质垂直流人工湿地、第二铁矿石基质垂直流人工湿地、缓释碳源基质水平流人工湿地和出水管的顺序设置，所述第一铁矿石基质垂直流人工湿地下端设有第一铁矿石基质垂直流人工湿地出水口，所述第二铁矿石基质垂直流人工湿地下端设有第二铁矿石基质垂直流人工湿地出水口，所述出水管位于缓释碳源基质水平流人工湿地的下端，所述第一铁矿石基质垂直流人工湿地及第二铁矿石基质垂直流人工湿地、内所填基质为铁矿石，所述第一铁矿石基质垂直流人工湿地及第二铁矿石基质垂直流人工湿地上面种植湿地植物，所述缓释碳源基质水平流人工湿地内所填基质为碳源材料。

所述铁矿石填充厚度不超过40cm，铁矿石粒径为4～8cm。

所述碳源材料为木头、水稻秸秆、玉米秸秆、玉米棒及枯落物中的一种或几种的任意组合。

所述碳源材料填充厚度不超过30cm，碳源材料粒径为1～5cm。

所述湿地植物为千屈菜、美人蕉、香蒲及菖蒲中的一种或几种的任意组合。

所述湿地植物种植密度为0.025棵/cm²。

所述第一铁矿石基质垂直流人工湿地及第二铁矿石基质垂直流人工湿地内径为10cm、高度为40cm。

所述缓释碳源基质水平流人工湿地长、宽、高分别为20cm、5cm和30cm。

采用Fe-C强化型人工湿地脱氮系统的脱氮方法如下：

将废水从蓄水池通过进水蠕动泵抽出，先从第一铁矿石基质垂直流人工湿地顶部进入第一铁矿石基质垂直流人工湿地，从第一铁矿石基质垂直流人工湿地出水口的出水，从第二铁矿石基质垂直流人工湿地顶部进入第二铁矿石基质垂直流人工湿地，从第二铁矿石基质垂直流人工湿地出水口的出水，进入缓释碳源基质水平流人工湿地，然后从出水管出水，水力停留时间为0.5天～2天。

本发明具有以下优点：

1、本发明的Fe-C强化型人工湿地脱氮系统，通过铁矿石基质的投加来强化微生物电子传递和酶促反应，进而实现氨氮的高效去除。

2、本发明的Fe-C强化型人工湿地脱氮系统，通过缓释碳源基质内碳源的补给保障了氮素的高效去除。