一種尾水深度凈化濕地構(gòu)建、啟動(dòng)與穩(wěn)定運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種尾水深度凈化濕地構(gòu)建、啟動(dòng)與穩(wěn) 定運(yùn)行方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國(guó)城市污水廠一般將尾水就近排入該廠附近的河浜，造成尾水排放口 周?chē)暮愉翰糠謪^(qū)域水生環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，例如排放尾水即使達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002)I級(jí)A水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，仍遠(yuǎn)高于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002)V類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，即《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002) -級(jí)A的 NH3-N、C0D、TN、TP排放標(biāo)準(zhǔn)為5. 0mg/l、50mg/L、15mg/l、0. 5mg/l，而《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 (GB3838-2002)V類(lèi)水的NH3-N、C0D、TN、TP標(biāo)準(zhǔn)為 2. 0mg/l、40mg/l、2. 0mg/l、0. 4mg/L?？?慮到傳統(tǒng)潛流式濕地系統(tǒng)凈化效率偏低，而多級(jí)濕地聯(lián)用又會(huì)造成基建成本高、占地面積 大、運(yùn)行管理難度大。因此，本發(fā)明構(gòu)建一種對(duì)城市污水廠尾水有較高深度凈化能力、管理 維護(hù)簡(jiǎn)單、能耗低的多級(jí)填料潛流人工濕地，運(yùn)對(duì)解決由尾水排放而導(dǎo)致的部分地表水污 染運(yùn)一難題意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)潛流式濕地系統(tǒng)凈化效率偏低和多級(jí)濕地聯(lián)用效率低 下而提供一種高效水平潛流式多級(jí)填料尾水深度凈化濕地建造與啟動(dòng)運(yùn)行方法。本發(fā)明所 構(gòu)建的運(yùn)種潛流式W逐級(jí)填充堿石、紅磚碎塊、鋼渣、陶粒和粘±作為濕地填料；并投加反 硝化聚憐菌制劑，同時(shí)交錯(cuò)種植巧白、梭魚(yú)草、黑麥草與紅葉石楠作為濕地植物，通過(guò)填料 過(guò)濾吸附、植物吸收和微生物分解的綜合作用，有效地深度凈化城市污水廠尾水，具有投資 少、成本低、處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 陽(yáng)0化]一種可深度凈化城市污水廠尾水的多級(jí)填料人工濕地系統(tǒng)如圖1、圖2、圖3所示： 多級(jí)填料潛流式人工濕地整體規(guī)格為長(zhǎng)X寬X深化XBXH)，共分為5個(gè)區(qū)域，沿尾水水 流方向依次構(gòu)建長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的集水池I、長(zhǎng)度為L(zhǎng)2的投菌配水槽II、長(zhǎng)度為L(zhǎng)3的濕地床體 區(qū)III、長(zhǎng)度為L(zhǎng)4的沉淀區(qū)VI與長(zhǎng)度為L(zhǎng)5的清水池V，其整體由Ξ屯墻磚擱而成，其中投 菌配水槽與沉淀區(qū)分別用二四磚擱布水墻隔開(kāi)（墻上布有小孔）。污水處理廠尾水經(jīng)水管 收集通過(guò)調(diào)節(jié)閥口引入集水池匯集后，經(jīng)溢流堪1溢流進(jìn)入在投菌配水槽內(nèi)，再經(jīng)其后端 布水墻2對(duì)尾水進(jìn)行均質(zhì)均量，進(jìn)入裝有拔風(fēng)管3的濕地床體區(qū)聯(lián)合物理、化學(xué)、生物方法 對(duì)尾水進(jìn)行深度凈化處理，其后處理水自流通過(guò)布水墻均質(zhì)均量來(lái)到沉淀區(qū)沉淀去除大顆 粒雜質(zhì)，再經(jīng)溢流堪溢流匯集于清水池，控制閥口將處理后的尾水外排。
[0006]濕地床體區(qū)依次填充厚度為H1的粒徑40-50mm堿石、厚度為肥的粒徑20-40mm紅磚碎塊、厚度為冊(cè)的粒徑8-lOmm鋼渣、厚度為H4的粒徑4-8mm陶粒、加厚度為冊(cè)的粘 ±層（每層用網(wǎng)格ImmXlmm的紗網(wǎng)隔開(kāi)）來(lái)構(gòu)建濕地填料，床底坡度1%。濕地床搭配種 植巧白、紅葉石楠、梭魚(yú)草和黑麥草，并且安置有拔風(fēng)管。在本發(fā)明中人工濕地選用生長(zhǎng)期 的巧白、梭魚(yú)草、黑麥草與紅葉石楠進(jìn)行移植，植物移植后立即進(jìn)水，使水面接近于濕地表 層±壤，1周后濕地植物開(kāi)始恢復(fù)生長(zhǎng)，從而讓移植植物適應(yīng)人工濕地系統(tǒng)的環(huán)境并生長(zhǎng)和 濕地床填料的掛膜。
[0007] 本發(fā)明的主要原理在于W下Ξ個(gè)方面：
[0008] 其一是，本發(fā)明采用堿石、紅磚碎塊、鋼渣、陶粒和±壤作為濕地填料，既有利于截 留、吸附尾水中的污染物，又有利于在濕地基質(zhì)表面及其孔隙中形成生物膜，生物膜中的微 生物攝取尾水中污染物用于自身生長(zhǎng)繁殖，實(shí)現(xiàn)尾水在濕地中下部區(qū)域中的凈化。
[0009] 其二是，本發(fā)明通過(guò)投加反硝化聚憐菌B8制劑促使其反硝化功能對(duì)尾水做進(jìn)一 步深度脫氮，從而使河浜避免富營(yíng)養(yǎng)化威脅。
[0010] 其Ξ是，本發(fā)明交錯(cuò)種植巧白、梭魚(yú)草、黑麥草與紅葉石楠作為濕地植物，綜合運(yùn) 用植物吸收和根際微生物代謝作用，對(duì)尾水水質(zhì)進(jìn)行有效凈化。
[0011] 本發(fā)明具有W下優(yōu)勢(shì)：
[0012] (1)本發(fā)明的濕地床中依次填充堿石、紅磚碎塊、鋼渣、陶粒、上壤作為濕地填料， 改進(jìn)了傳統(tǒng)濕地填料層組合，使其更適應(yīng)尾水的水力條件。從水處理效果來(lái)看，本發(fā)明制作 的濕地床較之單級(jí)或二級(jí)填料濕地，其對(duì)城市污水廠尾水深度凈化的能力有所提高。而且 濕地填料中紅磚碎塊混合較高，而紅磚碎塊便宜易得，如可W使用城市拆遷改造中的廢棄 房屋磚頭。
[0013] (2)采用間歇交替運(yùn)行方式，既有效提高復(fù)氧水平，有可有效避免濕地堵塞。通 過(guò)構(gòu)建基于菌劑強(qiáng)化多級(jí)填料人工濕地系統(tǒng)形成反硝化聚憐菌的優(yōu)勢(shì)菌群、植物根際微生 物群落和附著于填料生物膜的污水處理生態(tài)系統(tǒng)，有效地深度凈化低碳源城市污水廠尾 水，其中CODcr能夠降至20. 50~26.lOmg/L;ΤΡ能夠降至0. 19~0. 63mg/L;TN能夠降至 0. 74~8.lOmg/L;NH/-N能夠降至0. 01~0. 35mg/L，具有投資少、成本低、處理效果穩(wěn)定、 運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為多級(jí)填料人工濕地系統(tǒng)的平面布置圖。 陽(yáng)01引其中：i-集水池；II-投菌配水槽；III-濕地床體區(qū)；IV-沉淀區(qū)；V-清水池；1-巧 白；2-紅葉石楠；3-梭魚(yú)草；4-黑麥草；
[0016]k多級(jí)填料人工濕地系統(tǒng)的長(zhǎng)度巧-多級(jí)填料人工濕地系統(tǒng)的寬度。
[0017] 圖2為多級(jí)填料人工濕地系統(tǒng)的剖面圖。 陽(yáng)0化]其中：1-溢流堪；2-布水墻（墻上布有間距為300mm的孔徑為20mm的小孔）；3-拔 風(fēng)管；
[0019]L1-集水池I的長(zhǎng)度；L2-投菌配水槽II的長(zhǎng)度；L3-濕地床體區(qū)III的長(zhǎng)度； L4-沉淀區(qū)IV的長(zhǎng)度；L5-清水池V的長(zhǎng)度。
[0020] 圖3為人工濕地內(nèi)部濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)剖面圖。 W21] 其中：H1-粒徑40~50mm的堿石層厚度；肥-粒徑20~40mm的紅磚碎塊層厚度； 冊(cè)-粒徑8~10mm的鋼渣層厚度；H4-粒徑4~8mm的陶粒層厚度；冊(cè)-粘±層厚度。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023] 本發(fā)明的一種可深度凈化城市污水廠尾水的多級(jí)填料人工濕地系統(tǒng)由濕地系統(tǒng) 構(gòu)建、啟動(dòng)、穩(wěn)定運(yùn)行3步，現(xiàn)分別敘述如下：
[0024] 1、人工濕地的構(gòu)建
[00巧]如圖1、圖2及圖3所示，多級(jí)填料潛流式人工濕地整體規(guī)格為L(zhǎng)XBXH，其分為5個(gè)區(qū)域，沿尾水水流方向依次構(gòu)建長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的集水池I、長(zhǎng)度為L(zhǎng)2的投菌配水槽II、長(zhǎng)度 為L(zhǎng)3的濕地床體區(qū)III、長(zhǎng)度為L(zhǎng)4的沉淀區(qū)IV與長(zhǎng)度為L(zhǎng)5的清水池V，其整體由Ξ屯墻磚 擱而成，其中投菌配水槽與沉淀區(qū)分別用二四磚擱布水墻和隔開(kāi)（墻上布有間距為300mm 的孔徑為20mm的小孔）。濕地床體區(qū)依次填充厚度為HI的粒徑40-50mm堿石、厚度為肥 的粒徑20-40mm紅磚碎塊、厚度為冊(cè)的粒徑8-lOmm鋼渣、厚度為H4的粒徑4-8mm陶粒和 厚度為冊(cè)的粘±層（每層用網(wǎng)格ImmX1mm的紗網(wǎng)隔開(kāi)）來(lái)構(gòu)建濕地填料，床底坡度1 %。 濕地床搭配種植巧白、紅葉石楠、梭魚(yú)草和黑麥草，并且安置有拔風(fēng)管3。污水處理廠尾水經(jīng) 水管收集通過(guò)調(diào)節(jié)閥口引入集水池匯集后，經(jīng)溢流堪1溢流進(jìn)入在投菌配水槽內(nèi)，再經(jīng)其 后端布水墻2對(duì)尾水進(jìn)行均質(zhì)均量，進(jìn)入濕地床體區(qū)聯(lián)合物理、化學(xué)、生物方法對(duì)尾水進(jìn)行 深度凈化處理，其后處理水自流通過(guò)布水墻均質(zhì)均量來(lái)到沉淀區(qū)沉淀去除大顆粒雜質(zhì)，再 經(jīng)溢流堪溢流匯集于清水池，控制閥口將處理后的尾水外排。 陽(yáng)0%] 2、人工濕地的啟動(dòng)
[0027] 人工濕地選用巧白、梭魚(yú)草、黑麥草與紅葉石楠進(jìn)行移植，植物移植后立即進(jìn)水， 使水面接近于濕地表層±壤，1周后濕地植物開(kāi)始恢復(fù)生長(zhǎng)，并輔之WB8菌劑投加（具體操 作見(jiàn)表1)，從而讓移植植物適應(yīng)人工濕地系統(tǒng)的環(huán)境并生長(zhǎng)和濕地床的掛膜。
[0028]B8菌劑的制備：用滅過(guò)菌的接種筆挑取1環(huán)保藏于斜面培養(yǎng)基的惡臭假單胞菌 B8,接種于裝有高溫蒸汽滅菌后抑6. 5的50mLDNJPU培養(yǎng)基的lOOmL錐形瓶中，于搖床 (設(shè)置培養(yǎng)溫度30°C，搖床轉(zhuǎn)速12化/min)搖晃培養(yǎng)20h，得到B8制劑（菌劑活菌數(shù)為 6. 25X1〇7~8. 55X10 7cfu/mL)。
[0029] 硝化聚憐菌B8是一種從安徽省天長(zhǎng)市污水處理廠氧化溝外溝中的活性污泥中篩 選得到的菌株，已于2014年5月16日保藏于中國(guó)北京市朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)的中 國(guó)科學(xué)院微生物研究所菌種保藏中屯、，保藏編號(hào)為CGMCC NO. 9168。經(jīng)鑒定為惡臭假單胞 菌（Pseudomonas putida sp.)，與已公開(kāi)報(bào)道具有反硝化除憐功能的DPB-A51UDPB-A9、 DPB-A10、YB、化-5菌株為不同種，而與已公開(kāi)報(bào)道具有反硝化除憐功能的H-虹b02菌株為 不同屬。
[0030] 表1反硝化聚憐菌B8菌液的投加
[0031]
[0032] 3、人工濕地的穩(wěn)定運(yùn)行
[0033] 利用上述人工濕地系統(tǒng)處理尾水的實(shí)施例如下：人工濕地的啟動(dòng)接菌操作完畢 后，對(duì)多級(jí)填料人工濕地系統(tǒng)深度凈化污水處理廠尾水效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具體操作為：采用運(yùn) 行模式為進(jìn)水-處理24h-排空的人工濕