一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法技术

本发明专利技术公开了一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，包括河床清理、混料与铺料、植物种植和插设通气管等步骤，具体为平整先前排放污水的河道，然后铺上一层大理石石子和铁矿渣的混料层，在混料层上种植柳树或水杉，再铺设一层橡胶颗粒，最后插设若干通气管，即完成了所述的水平潜流湿地的建设。本发明专利技术提供了一个更加良好的供氧机制，有利于需氧细菌的生长繁殖和氨氮的转化；同时利用饱和层为厌氧细菌提供一个低氧的生长环境，通过木本植物的发达根系为细菌提供碳源，因此，两者在功能上相结合，使得本发明专利技术湿地的脱氮功能增强，另外，下层的铁矿渣可调节废水体系的pH，本发明专利技术还种植了柳树或水杉，以进一步提高氮磷废水的吸收能力和净化能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境科学与工程领域，特别涉及一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法。
技术介绍
农业生产中大量含氮、磷肥料的生产和使用，以及食品、畜产品加工等工业废水和城市生活废水的排放，特别是含磷洗涤剂产生的污水未经处理即排放到河道中，使得河水富含氮、磷等植物营养物质，因而造成水体富营养化。在富营养化的水体中，由于养料充足，藻类等浮游植物大量繁殖，从而过度消耗水中氧气，造成其他水生植物和动物的死亡，使生态平衡受到破坏。因此，必须采取措施进行预防和综合治理，以降低水体富营养化进程，使水质趋向好转。人工湿地是一种利用功能上相互作用的基质、微生物和植物去除污染物的生态系统，具有投资少、耗能低、维护方便和环境经济效益好等特点，因此，利用人工湿地去除废水中氮磷污染物的技术在我国废水处理中得到了广泛的应用。在中国专利CN104032707A“一种脱氮除磷高效型水平潜流湿地的建筑方法”依次从下而上铺设有大理石屑、中层基质和大理石屑，并种植水生植物芦苇或香蒲宿根以达到去除氮磷污染物，该专利通过铺设三层基质以提供一个微生物生长繁殖的环境，利用硝化细菌和亚硝化细菌去除氮，同时利用水生植物进一步提高氮磷废水的处理能力，然而该专利在实际应用于人工湿地建设时，还存在着以下缺点：微生物生长繁殖的需氧环境不够理想，往往会处于无氧条件下；废水体系pH值不适合微生物的生长繁殖；水生植物芦苇或香蒲宿根的氮磷废水处理能力弱。
技术实现思路
本专利技术提供一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，以解决现有技术中的上述缺陷，本专利技术通过在下层基质中加入铁矿渣，以调节废水体系的pH，通过铺设无毒橡胶颗粒层和通气管，提供一个需氧微生物生长繁殖的需氧环境；并通过种植适用能力、吸收能力和净化能力均更强的柳树或水杉，以提高氮磷废水的处理能力。本专利技术的技术方案如下：一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，包括以下步骤：(1)河床清理将原有用于排放污水的河道排干后，清除河底污泥，并平整河床，使其纵向向下坡度为1～3％；(2)混料与铺料按质量比为1000：1～3选取大理石石子和铁矿渣，并充分混合后得到混料，所述的混料铺设在清理完成的河床上，高度低于河岸20-40cm，形成河道；(3)植物种植在铺设的混料上，种植柳树或水杉，并在混料的表面上再铺设一层厚度为10-30cm，粒径为2-4cm的橡胶颗粒；(4)插设通气管选取若干通气管，所述的通气管的壁上设有若干孔，然后将所述的通气管插入到铺设有橡胶颗粒的河道上，即完成所述的潜流湿地的建设，所述的通气管的上端露出橡胶颗粒层。进一步的优选，所述的大理石石子的粒径为3～5cm；所述的铁矿渣的粒径为1～5cm。进一步的优选，所述的柳树或水杉为3～5年生，种植时剪去地上部分茎叶，种植其宿根。进一步的优选，所述的通气管为内径5～10cm，长度比步骤(2)铺设混料的厚度多10-20cm的直管。进一步的优选，所述的通气管壁上的孔的孔径为3～5mm，孔的密度为0.3～0.8个孔/cm2。进一步的优选，所述的通气管的上端露出橡胶颗粒层5～15cm。进一步的优选，插入的所述的通气管的密度为每平方米河道插设0.3-1根。进一步的优选，所述的通气管的材料为聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯的一种或几种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：一、本专利技术的一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，通过在水平潜流湿地的上层铺设橡胶颗粒层，形成潜流湿地的不饱和层，同时插设壁上开有孔的通气管，以提供一个更加良好的供养机制，有利于需氧硝化细菌和亚硝化细菌的生长繁殖和氨氮的转化；二、本专利技术的一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，通过在水平潜流湿地的下层铺设含CaCO3的大理石石子作为饱和层，可以为厌氧的厌氧氨氧化细菌提供一个低氧环境，因此，与上层的硝化细菌和亚硝化细菌在功能上的结合，使湿地的脱氮功能增强，同时下层的铁矿渣可调节废水体系的pH；三、本专利技术的一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，种植了生长旺盛、根系输氧能力和适应能力更强的柳树或水杉，以进一步提高氮磷废水的吸收能力和净化能力，此外木本植物的发达根系为需氧和厌氧细菌提供碳源；四、本专利技术的一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，具有投资少、耗能低、维护方便和环境经济效益好等优点，可在富营养化水体的净化和修复中大力推广。当然，实施本专利技术的任一方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限定本专利技术的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本专利技术做出的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。本专利技术的技术方案如下：本专利技术的一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，包括以下步骤：(1)河床清理将原有用于排放污水的河道排干后，清除河底污泥，并平整河床，使其纵向向下坡度为1～3％；(2)混料与铺料按质量比为1000：1～3选取大理石石子和铁矿渣，并充分混合后得到混料，所述的混料铺设在清理完成的河床上，高度低于河岸20-40cm，形成河道，所述的大理石石子的粒径为3～5cm；所述的铁矿渣的粒径为1～5cm；(3)植物种植在铺设的混料上，种植3～5年生的柳树或水杉，剪去地上部分茎叶，种植其宿根，并在混料的表面上再铺设一层厚度为10-30cm，粒径为2-4cm的橡胶颗粒；(4)插设通气管选取若干通气管，所述的通气管为内径5～10cm，长度比步骤(2)铺设混料的厚度多10-20cm的直管，插入的密度为每平方米河道插设0.3-1根，所述的通气管的壁上设有若干孔，孔径为3～5mm，孔的密度为0.3～0.8个孔/cm2，然后将所述的通气管插入到铺设有橡胶颗粒的河道上，即完成所述的潜流湿地的建设，所述的通气管的上端露出橡胶颗粒层5～15cm，所述的通气管的材料为聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯的一种或几种。本专利技术的一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，通过在水平潜流湿地的上层铺设橡胶颗粒层，形成潜流湿地的不饱和层，同时插设壁上开有孔的通气管，以提供一个更加良好的供氧机制，有利于需氧硝化细菌和亚硝化细菌的生长繁殖和氨氮的转化；通过在水平潜流湿地的下层铺设含CaCO3的大理石石子作为饱和层，可以为厌氧的厌氧氨氧化细菌提供一个低氧的生长环境，因此，与上层的硝化细菌和亚硝化细菌在功能上的结合，使得本专利技术的湿地的脱氮功能增强，同时下层的铁矿渣可调节废水体系的pH，本专利技术还种植了生长旺盛、根系输氧能力和适应能力更强的柳树或水杉，以进一步提高氮磷废水的吸收能力和净化能力，此外木本植物的发达根系为细菌提供碳源。综上所述，本专利技术具有投资少、耗能低、维护方便和环境经济效益好等优点，可在富营养化水体的净化和修复中大力推广。为了更好的说明和阐述本专利技术，以下通过三个具体实施例来介绍本专利技术可能的实施方式，但又不限于以下实施例。实施例1本专利技术的一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，包括以下步骤：(5)河床清理将原有用于排放污水的河道排干后，清除河底污泥，并平整河床，使其纵向向下坡度为1％；(6)混料与铺料按质量比为1000：1选取大理石石子和铁矿渣，并充分混合后得到混料，所述的混料铺设在清理完成的河床上，高度低于河岸20cm，形成河道，所述的大理石石子的粒径为3cm；所述的铁矿渣的粒径为1cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)河床清理将原有用于排放污水的河道排干后，清除河底污泥，并平整河床，使其纵向向下坡度为1～3％；(2)混料与铺料按质量比为1000：1～3选取大理石石子和铁矿渣，并充分混合后得到混料，所述的混料铺设在清理完成的河床上，高度低于河岸20‑40cm，形成河道；(3)植物种植在铺设的混料上，种植柳树或水杉，并在混料的表面上再铺设一层厚度为10‑30cm，粒径为2‑4cm的橡胶颗粒；(4)插设通气管选取若干通气管，所述的通气管的壁上设有若干孔，然后将所述的通气管插入到铺设有橡胶颗粒的河道上，即完成所述的潜流湿地的建设，所述的通气管的上端露出橡胶颗粒层。

【技术特征摘要】
1.一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)河床清理将原有用于排放污水的河道排干后，清除河底污泥，并平整河床，使其纵向向下坡度为1～3％；(2)混料与铺料按质量比为1000：1～3选取大理石石子和铁矿渣，并充分混合后得到混料，所述的混料铺设在清理完成的河床上，高度低于河岸20-40cm，形成河道；(3)植物种植在铺设的混料上，种植柳树或水杉，并在混料的表面上再铺设一层厚度为10-30cm，粒径为2-4cm的橡胶颗粒；(4)插设通气管选取若干通气管，所述的通气管的壁上设有若干孔，然后将所述的通气管插入到铺设有橡胶颗粒的河道上，即完成所述的潜流湿地的建设，所述的通气管的上端露出橡胶颗粒层。2.根据权利要求1所述的一种高效脱氮型水平潜流湿地的建设方法，其特征在于，所述的大理石石子的粒径为3～5cm；所述的铁矿渣的粒径为1～5cm。3.根据权利要求1所述的一种高效脱氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建秋，周玉梅，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31