一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统，通过填料优化配置与厌氧氨氧化微生物阶段培养构建强化脱氮湿地系统用于高氮污水处理，实现高氮污水中氮素的稳定与低碳处理。本发明专利技术所述系统包括人工湿地池体、接种污泥和湿地填料，所述湿地填料为砾石、沸石、海蛎壳或三者任意比例混合的标准模块化湿地填料，标准模块化湿地填料采用压制或烧制方式进行制作。厌氧氨氧化微生物通过控制水力负荷与培养溶液进行阶段培养。本发明专利技术实施工艺简单、成本低廉，可大规模的工业化应用。

Anammox wetland system for high nitrogen wastewater treatment

The invention discloses an anaerobic ammonia oxidation type wetland system for high nitrogen sewage treatment. The enhanced denitrification wetland system for high nitrogen sewage treatment is constructed by optimizing the packing configuration and cultivating anaerobic ammonia oxidation microorganisms in stages, and the nitrogen stabilization and low carbon treatment in high nitrogen sewage are realized. The system comprises a constructed wetland pond body, an inoculated sludge and a wetland filler. The wetland filler is a standard modular wetland filler mixed in any proportion of gravel, zeolite, oyster shell or the three. The standard modular wetland filler is manufactured by pressing or firing. Anammox microorganisms are cultured by controlling hydraulic loading and culture solution. The invention has the advantages of simple process, low cost and large scale industrial application.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统
本专利技术涉及污水处理系统，特别是涉及一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统。
技术介绍
随着我国经济快速发展，农业或食品生产污水产生量也日益增大，同时该类污水还存在氮素含量较高的特征。以畜禽养殖污水为例，畜禽养殖业作为我国农业的重要组成部分，其氮素的排放量为102.48万吨，占全国氮排放总量的21.7%，畜禽养殖污水中总氮含量约为400-1500mg/L。因此，对高氮污水有效处理成为我国政府与社会关注的重点问题。通常，此类污水处理主要采用生物处理工艺，利用好氧硝化过程与厌氧反硝化过程实现氮素的去除，但由于传统厌氧反硝化过程需要大量碳源材料，从而造成了处理成本较高的问题。针对此现状，近年来日益成熟的厌氧氨氧化处理工艺为解决此问题提供了新的途径，但是由于厌氧氨氧化微生物存在生长速率缓慢、环境要求较高及抗冲击负荷能力较弱等特性，传统生物反应器在处理此高氮污水过程中稳定性能较弱，并且反应系统操作较为复杂，如何构建一种低碳、稳定及简单的厌氧氨氧化系统成为高氮污水处理领域的关注重点。人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种污水生态处理工艺，它是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地单元由植物、微生物、填料及动物组成，各组成成分分别起着不同的作用，并且相互协同作用，使得整个人工湿地生态系统平衡运转，发挥良好的净化功能。在这些单元中湿地填料起着决定性骨架作用，首先湿地填料具有过滤、沉淀、吸附和絮凝等作用，可以将水体中的悬浮物有效去除，其次湿地填料为植物和微生物的生长及氧传输提供了必备条件。目前，针对不同污水类型，多种物质已被选用为湿地填料，例如土壤、火山岩、煤渣、红壤、砖块、海蛎壳、沸石、陶粒、卵石等。由于湿地系统存在水力停留时间较长与抗冲击负荷能力较强的特性，因此将其作为厌氧氨氧化微生物的作用载体可保证该作用过程的稳定化效果，并简化工艺运行程序。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统。为达上述目的，本专利技术一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统，所述系统包括人工湿地池体、接种污泥和湿地填料，所述高氮污水COD含量为100-1000mg/L，氨氮含量为50-800mg/L，总氮为50-800mg/L，总磷含量为5-40mg/L。其中所述人工湿地池体为砖混构建，池体长宽比为10:1-5:1。其中所述湿地填料为砾石、沸石、海蛎壳或三者任意比例混合的标准模块化湿地填料。其中所述接种污泥为厌氧氨氧化污泥、污水处理厂絮状活性污泥、颗粒污泥或三者任意比例的污泥。一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统的构建与运行方法，包括以下步骤：（1）以砖混构建的湿地池体为运行装置，以间歇式或连续流运行方式进行，池体底部坡度设定为2%-5%，进水口设置在池体前端底部，进水口距离池底高度为5-30cm，出水口设置在池体后端上部，出水口距离池体上端高度为10-30cm；（2）湿地填料为砾石、沸石、海蛎壳或三者任意比例混合的标准模块化湿地填料，砾石、沸石和海蛎壳作为填料时孔隙率设置为20%-80%，填料粒径大小为1-10cm，标准模块化湿地填料采用三者粉剂按照任意比例混合后压制或烧制而成，模块化湿地填料的孔隙率为10%-80%，模块化湿地填料为两侧通透的长方形，砾石、沸石和海蛎壳粉剂粒径大小为0.1-1cm；（3）标准模块化湿地填料制备完成后，根据其通透性方向将其布置在湿地池体内，标准模块化湿地填料通透性方向与水流方向平行或垂直；（4）湿地系统构建完毕后，需用培养溶液进行浸泡预处理1-10天，所述培养溶液为河水、湖水、污水或三者任意比例混合的水溶液，该溶液中铁离子含量需添加至1-10mg/L；预处理后，湿地系统可用于高氮污水处理，人工湿地系统水力负荷控制为1-50cm/天，水力停留时间控制为2-10天。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术上述的技术特征作更详细的说明。本专利所申请的一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统可用于各种可生化高氮污水的净化处理（包括养殖沼液和食品加工污水等），可用于有效去除污水中有机物、氮磷营养盐、重金属、持久性有机物（如抗生素和雌激素等）和致病微生物。本系统适合处理污水的COD含量为100-2000mg/L，氨氮含量为50-800mg/L，总氮为50-800mg/L，总磷含量为5-40mg/L。本系统启动与运行以砖混构建的湿地池体为运行装置，湿地池体长宽比为10:1-5:1，湿地池体高度为0.5-2m，湿地反应池体底部斜度为2%-5%，池体底部通过防透膜或土质压实进行防透处理。湿地前端可设置布水池，布水池内布置悬浮物筛分网，其采用挂钩式方式固定在布水池周边池体上，当悬浮物筛分网的过水率降低20%-60%时，可将其拆卸下来进行清理。湿地填料为砾石、沸石、海蛎壳或三者任意比例混合的标准模块化湿地填料，砾石、沸石和海蛎壳作为填料时孔隙率设置为20%-80%，填料粒径大小为1-10cm。标准模块化湿地填料采用三者粉剂按照任意比例混合后压制或烧制而成，模块化湿地填料的孔隙率为10%-80%，模块化湿地填料为两侧通透的长方体，砾石、沸石和海蛎壳粉剂粒径大小为0.1-1cm。模块化湿地填料制备模具有柱状实心体结构，填料制备原料可与其混合其间，从而当脱模后实现模块化填料中具有理想的孔隙率和孔洞分布效果。脱模后的标准模块化填料放置在通风干燥的场地进行养护，养护场地温度为10-40℃、湿度为10-50%、养护时间为1-28天。湿地系统构建完毕后，用培养溶液进行浸泡预处理1-10天，所述培养溶液为河水、湖水、污水或三者任意比例混合的水溶液，该溶液中铁离子含量需添加至1-10mg/L；预处理后，模块化填料湿地系统可用于高氮污水处理，人工湿地系统水力负荷控制为1-50cm/天，水力停留时间控制为2-10天。湿地内部添加接种污泥强化系统启动速度，接种污泥可为湿污泥形态或干化污泥形态，接种污泥类型可为厌氧氨氧化污泥、污水处理厂活性污泥、颗粒污泥或三者任意比例的污泥，污泥接种量以干重计算为0.1-10g/m2。湿地填料层上部无需种植湿地植物，如有杂草产生需及时清理。以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统，其特征在于：所述系统包括人工湿地池体、接种污泥和湿地填料，所述湿地填料为砾石、沸石、海蛎壳或三者任意比例混合的标准模块化湿地填料，砾石、沸石和海蛎壳作为填料时孔隙率设置为20%‑80%，填料粒径大小为1‑10cm；标准模块化湿地填料采用三者粉剂按照任意比例混合后压制或烧制而成，模块化湿地填料的孔隙率为10%‑80%，模块化湿地填料为两侧通透的长方体，砾石、沸石和海蛎壳粉剂粒径大小为0.1‑1cm，所述接种污泥为厌氧氨氧化污泥、污水处理厂活性污泥、颗粒污泥或三者任意比例的污泥，污泥接种量干重为0.1‑10g/m2。

【技术特征摘要】
1.一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统，其特征在于：所述系统包括人工湿地池体、接种污泥和湿地填料，所述湿地填料为砾石、沸石、海蛎壳或三者任意比例混合的标准模块化湿地填料，砾石、沸石和海蛎壳作为填料时孔隙率设置为20%-80%，填料粒径大小为1-10cm；标准模块化湿地填料采用三者粉剂按照任意比例混合后压制或烧制而成，模块化湿地填料的孔隙率为10%-80%，模块化湿地填料为两侧通透的长方体，砾石、沸石和海蛎壳粉剂粒径大小为0.1-1cm，所述接种污泥为厌氧氨氧化污泥、污水处理厂活性污泥、颗粒污泥或三者任意比例的污泥，污泥接种量干重为0.1-10g/m2。2.根据权利要求1所述的一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统，其特征在于：以高氮污水短程脱氮处理系统出水和高氮污水的混合污水作为湿地系统处理污水，当高氮污水中生物需氧量含量为10-50...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，李杰，刘超翔，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35