[发明专利]一种人工湿地及用于入库河流的分散污水总氮高效脱除的方法

说明书

本发明涉及人工湿地及用于入库河流的分散污水总氮高效脱除的方法，所述人工湿地包括依次排列的廊道(1)、植物‑煤块格室(2)、缓式碳源格室(3)、第1植物‑水泥砖格室(4)和第2植物‑水泥砖格室(5)。在待处理河流内搭建所述人工湿地后，取第1植物‑水泥砖格室(4)和第2植物‑水泥砖格室(5)中自然形成的菌种进行分析，选取优势菌种进行人工培养，培育后移至菌种填室，通过曝气管道将枯草芽孢杆菌间歇式控制、投放至所述人工湿地装置中，可以解决人工湿地总氮脱除技术的碳源缺乏瓶颈，具有较高的实用价值。

技术领域

本发明涉及河流净化技术领域，尤其是一种人工湿地及用于入库河流的分散污水总氮高效脱除的方法。

背景技术

人工湿地是一种污水生态处理工艺的典型代表，它是由人工建造和控制运行的湿地类型，其中，人工湿地对污水中含氮有机物质的主要去除途径为湿地微生物的硝化以及反硝化作用，在好氧条件下，污水中的氨氮经过亚硝化细菌、硝化细菌的亚硝化以及硝化作用，先后转化为亚硝酸盐、硝酸盐，随后在缺氧以及有机碳存在的条件下，经过反硝化细菌的反硝化作用而被还原为氮气，从水中逸出、释放到大气中，最终实现人工湿地对污水中氨氮的有效去除。

在实际运行中，人工湿地总氮脱除技术的瓶颈是碳源的缺乏，进而引出木质素作为基质填料，但木质素存在难降解问题，如何强化木质素的转化，提升其作为碳源的应用性是个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的河流水体含氮污染物去除技术存在的问题，提供一种用于入库河流的分散污水总氮高效脱除的方法，通过构建人工湿地进行自然筛选，得到优势菌种。在此基础上选择的优势菌种与缓释碳源填室配合，后者补充碳源，前者高效去除后者带来的木质素污染，构成的人工湿地系统，具有高效除去氨氮、硝酸盐氮、含磷污染物等效果，且在实际运行中适应性强，通过不断调节曝气布菌的时间，保证不同季节条件下保持总体稳定的净水效果。

具体方案如下：

一种人工湿地，包括依次排列的廊道(1)、植物-煤块格室(2)、缓式碳源格室(3)、第1植物-水泥砖格室(4)和第2植物-水泥砖格室(5)；

其中，所述植物-煤块格室(2)填充煤块，并且种植挺水植物；所述缓式碳源格室(3)填充木块；所述第1植物-水泥砖格室(4)和第2植物-水泥砖格室(5)填充水泥块，并且所述第1植物-水泥砖格室(4)和第2植物-水泥砖格室(5)种植挺水植物；

所述人工湿地内设置相连通的管网，所述管网连接菌种室和鼓风曝气装置，通过所述鼓风曝气装置的曝气过程，将所述菌种室内的菌种携带至所述人工湿地的格室中。

进一步的，所述管网的出口位于所述人工湿地的底部，所述管网的进口连接鼓风曝气装置，所述菌种室设置在所述管网的进口和出口之间，以实现随曝气过程携带菌种到所述人工湿地的格室中。

本发明还保护用于入库河流的分散污水总氮高效脱除的方法，采用所述人工湿地，还包括沉淀池和出水池，其中，

所述人工湿地开始使用时，河流内的水在泵的作用下进入沉淀池，经沉淀后进入所述人工湿地，自廊道依次流经所述植物-煤渣格室、所述缓式碳源格室、所述第1植物-水泥砖格室和所述第2植物-水泥砖格室，经过过滤后的水进入出水池，最后从所述出水池回到河流中；

在所述人工湿地使用一段时间后，取所述第1植物-水泥砖格室(4)和第2植物-水泥砖格室(5)中自然形成的菌种进行分析，选取优势菌种后并进行人工培养，然后通过间歇式曝气的方法投加到所述装置中；

在所述人工湿地正常运行下，对所述挺水植物进行收割，从而移除被所述挺水植物固定的污染物，之后种植新的挺水植物，达到持续净化水质的目的。

进一步的，步骤(3)中，所述优势菌种是指菌种数量占微生物菌种总量的比例≥1％，优选为枯草芽孢杆菌。