一种狐尾藻–微生物污水净化系统和构建方法技术方案

本发明专利技术属于污水净化技术领域，尤其涉及一种狐尾藻–微生物污水净化系统和构建方法。本发明专利技术为解决狐尾藻在有机物去除能力上的短板，利用一种浮叶植物——狐尾藻和污水处理厂活性污泥作为原料来构建污水净化系统，通过控制系统构建参数，强化系统内微生物增值，并在狐尾藻的根、茎等组分形成附着的生物膜，实现对污水中污染物强化去除的目的。由此，狐尾藻和其根、茎部的微生物膜组成狐尾藻–微生物的净化系统，充分利用植物的吸收和附着生物膜中微生物的降解功能，既可以实现污水中的氮磷等营养物质的去除，同时又可兼具一定的有机物去除能力。

【技术实现步骤摘要】
一种狐尾藻–微生物污水净化系统和构建方法
本专利技术属于污水净化
，尤其涉及一种狐尾藻–微生物污水净化系统和构建方法。
技术介绍
狐尾藻是一种多年生的沉水草本植物，茎呈圆柱形，较为发达，多分枝。节部生根，在水中的底泥中蔓延生长。叶呈披针形，鲜绿色。目前主要应用于水质净化、水体修复工程等。关于狐尾藻用于水质净化有很多公开的专利，例如：公布号为CN107098475A，专利名称为“利用狐尾藻治理滨海纳污河道的方法”的中国专利技术专利中公开了一种利用绿狐尾藻处理污水厂尾水的方法，可以形成根际微生物净化、水生植物吸收等脱氮除磷模式，实现尾水氮和磷的出水水质稳定达到地表IV类水标准以上。公布号为CN105198087A，专利名称为“一种利用绿狐尾藻处理污水厂尾水的方法”的中国专利技术专利中，公开了一种利用狐尾藻治理滨海纳污河道的方法，不仅简便易行、成本低廉，而且在高盐度水体中主要污染物脱除率也在90％以上，水体基本恢复了生态自净功能。这些专利将狐尾藻用于畜禽养殖废水、污水厂尾水以及受污染河道水体的修复，在氮、磷等营养物质的去除方面取得较好效果，但是在有机物的去除能力方面有限，这大大限制了利用狐尾藻净水技术的应用范围。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种狐尾藻–微生物污水净化系统和构建方法。在污水处理生化工艺中，有机物的去除的主要工具是微生物。狐尾藻的生长能力很强，可在水面下长出大量的根系和蔓延的茎系统，为微生物的附着提供了天然的载体。因此，本专利技术为解决狐尾藻在有机物去除能力上的短板，可通过调控狐尾藻生长过程中的环境因子，强化其根和茎的附着微生物量，形成具有有机物去除能力的生物膜。由此，狐尾藻和其根、茎部的微生物组成狐尾藻–微生物的净化系统，充分利用植物的吸收和附着生物膜中微生物的降解功能，既可以实现污水中的氮磷等营养物质的去除，同时又可兼具一定的有机物去除能力。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：采用狐尾藻作为基础构建植物，混合液悬浮固体浓度(MLSS)为8000–15000mg/L的污水处理厂回流污泥作为接种污泥，原料投加比例为10g狐尾藻(干重):(1–3)g活性污泥(以MLSS计)。添加中等浓度生活污水作为植物和微生物生长的底物，有机物负荷为100–200mgCOD/g植物，设置曝气强度为0.01–0.1m3/(h·L)。系统构建时间为20–30d，温度为15–25℃，光照强度为3000–8000Lx。在此条件下构建的系统中植物质量增量可达20–30％，在狐尾藻根、茎组分形成附着生长的生物膜，生物量可达0.5–5mg干重/g植物干重。与狐尾藻相比，本专利技术所述强化附着生物膜的狐尾藻–微生物净水系统具有更强污染物净化能力，对中等浓度生活污水中COD、TN、TP和NH4+–N去除率分别可达80–90％、50–70％、85–95％和80–90％，分别提升60％、10％、37％和15％以上；系统对水中初始浓度为100mg/L的四环素的去除率可达95％以上。该系统在污水和废水处理领域具有广阔的应用前景。有益效果本专利技术公开了一种狐尾藻–微生物污水净化系统和构建方法，该方法利用一种浮叶植物——狐尾藻和污水处理厂活性污泥作为原料来构建污水净化系统，通过控制系统构建参数，强化系统内狐尾藻的根、茎等组分的微生物增值和生物膜附着，实现对污水中污染物强化去除的目的。与狐尾藻相比，强化附着生物膜的狐尾藻–微生物净水系统具有更强污染物净化能力，对中等浓度生活污水中COD、TN、TP和NH4+–N去除率分别可达80–90％、50–70％、85–95％和80–90％，分别提升60％、10％、37％和15％以上；系统对水中初始浓度为100mg/L的四环素的去除率可达95％以上。该系统在污水和废水处理领域具有广阔的应用前景。附图说明图1：接种污泥对系统植物质量增量的影响结果图；图2：接种污泥对系统微生物量的影响结果图。具体实施方式以下，将详细地描述本专利技术。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许专利技术人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本专利技术的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本专利技术的范围，从而应当理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。以下实施例仅是作为本专利技术的实施方案的例子列举，并不对本专利技术构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本专利技术的实质和构思的范围内的修改均落入本专利技术的保护范围。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。实施例1一种狐尾藻–微生物污水净化系统，所述净化系统以污水处理厂活性污泥为基质，以狐尾藻为基础构建植物，以生活污水为生长底物，在狐尾藻的根、茎上形成附着生长的微生物膜。所述污泥为混合液悬浮固体浓度为8000mg/L的污水处理厂回流污泥。所述生活污水为中等浓度生活污水。上述的狐尾藻–微生物污水净化系统的构建方法，包括以下步骤：(1)采用狐尾藻作为基础构建植物，混合液悬浮固体浓度为8000mg/L的污水处理厂回流污泥作为接种污泥，将狐尾藻和接种污泥投加到构建容器中，所述狐尾藻和接种污泥的原料投加比例为10g狐尾藻:1g活性污泥。；(2)在构建容器中添加中等浓度生活污水作为植物和微生物生长的底物，所述污水净化系统的有机物负荷为100mgCOD/g植物。(3)设置曝气强度为0.01m3/(h·L)，系统构建时间为30d，温度为15℃，光照强度为3000Lx，所述净化系统中植物质量增量为20％，所述净化系统中微生物量为0.5mg干重/g植物干重。实施例2一种狐尾藻–微生物污水净化系统，所述净化系统以污水处理厂活性污泥为基质，以狐尾藻为基础构建植物，以生活污水为生长底物，在狐尾藻的根、茎上形成附着生长的微生物膜。所述污泥为混合液悬浮固体浓度为15000mg/L的污水处理厂回流污泥。所述生活污水为中等浓度生活污水。上述的狐尾藻–微生物污水净化系统的构建方法，包括以下步骤：(1)采用狐尾藻作为基础构建植物，混合液悬浮固体浓度为15000mg/L的污水处理厂回流污泥作为接种污泥，将狐尾藻和接种污泥投加到构建容器中，所述狐尾藻和接种污泥的原料投加比例为10g狐尾藻:3g活性污泥。；(2)在构建容器中添加中等浓度生活污水作为植物和微生物生长的底物，所述污水净化系统的有机物负荷为200mgCOD/g植物。(3)设置曝气强度为0.1m3/(h·L)，系统构建时间为20d，温度为25℃，光照强度为8000Lx，所述净化系统中植物质量增量为30％，所述净化系统中微生物量为5mg干重/g植物干重。实施例3选取长势良好、茎叶和根长度基本一致的狐尾藻植株，清洗干净晾干后称本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种狐尾藻–微生物污水净化系统，其特征在于：所述净化系统以污水处理厂活性污泥为基质，以狐尾藻为基础构建植物，以生活污水为生长底物，在狐尾藻的根、茎上形成附着生长的微生物膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种狐尾藻–微生物污水净化系统，其特征在于：所述净化系统以污水处理厂活性污泥为基质，以狐尾藻为基础构建植物，以生活污水为生长底物，在狐尾藻的根、茎上形成附着生长的微生物膜。


2.根据权利要求1所述的狐尾藻–微生物污水净化系统，其特征在于，所述净化系统中微生物膜量为0.5–5mg干重/g植物干重。


3.根据权利要求1所述的狐尾藻–微生物污水净化系统，其特征在于，所述活性污泥为混合液悬浮固体浓度为8000–15000mg/L的污水处理厂回流污泥。


4.根据权利要求1所述的狐尾藻–微生物污水净化系统，其特征在于，所述生活污水为中等浓度生活污水。


5.如权利要求1-4任一所述的狐尾藻–微生物污水净化系统的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用狐尾藻作为基础构建植物，混合液悬浮固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭旋，李鹏，钟华，张成军，赵同科，邹国元，杜连凤，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：北京;11