本發(fā)明涉及的是一種利用水生植物提高碳氮失衡尾水濕地總氮去除率的方法，屬于污水處理廠尾水構造濕地深度處理技術領域。
背景技術：
對于氮元素，濕地的去除機理包括揮發(fā)、氨化、硝化/反硝化、植物攝取和基質吸附。許多研究表明，濕地中的主要去氮機理是微生物硝化/反硝化，硝化/反硝化去氮量占氮去除總量的70%以上。污水處理廠常采用A/O 工藝，消耗了大量的COD，特別是其中的BOD，使得尾水碳氮比嚴重失調，從而造成反硝化過程碳源不足，抑制反硝化微生物，降低脫氮效率。此外，與一般濕地相似，尾水濕地受凈化能力季節(jié)性波動大、冬季凈化能力不足問題的困擾，無法滿足季節(jié)出水量相對均衡的污水處理廠尾水的凈化要求。
針對碳氮失衡尾水濕地氮去除效率低等問題，國內外已發(fā)展了多種解決方案，但是，這些方法在實際應用過程中還存在明顯的不足，添加高C/N原污水的方法存在合理投放比例控制困難、容易降低出水水質和效果受到原污水中低分子有機物含量不足限制等問題；添加低分子碳水化合物方法存在運行成本高、碳源的有效利用率低等缺點；而添加植物秸稈方法目前還主要處在技術的研發(fā)階段，對于投加方式、投加量、投加時機等方面還存在爭議，難以滿足大范圍應用的要求。
蘆葦、菰、菖蒲、再力花等作為目前人工濕地生態(tài)工程最常用的水生植物種類；由于這些水生植物的生長旺盛期與反硝化細菌的活性旺盛期幾乎完全重疊，使得選擇的水生植物難以在微生物碳源需求旺盛期（春夏季）提供足夠的碳源；當前選擇的水生植物類型及其配置往往會加劇濕地凈化能力的季節(jié)性波動。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出的是一種利用水生植物提高碳氮失衡尾水濕地總氮去除率的方法，其目的在于有效解決現(xiàn)有技術所存在的碳氮失衡尾水濕地氮去除效能不足的問題。
本發(fā)明的技術解決方案：一種利用水生植物提高碳氮失衡尾水濕地總氮去除率的方法，構建一個復合處理系統(tǒng)，該復合處理系統(tǒng)包括穩(wěn)定塘——表面流濕地——生態(tài)輸水渠——水平潛流濕地四個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)間通過各工藝依次串聯(lián)；
所述各工藝是大量種植的水生植物，冷季型和暖季型水生植物配置面積比2:1，水生植物全年不收割，通過水生植物根系分泌有機質和殘體分解作用，逐步改善水體中的碳氮失衡狀況，進一步提高氮去除率，而且由于冷季型和暖季型水生植物的配置，避免出現(xiàn)水生植物分解導致的二次污染。
本發(fā)明的優(yōu)點：
1）冷季型與暖季型間種，不僅可以降低水生植物群落中不同物種間的競爭，提高水生植物群落的穩(wěn)定性，而且可以避免水生植物殘體集中分解，形成二次污染；
2）本處理系統(tǒng)水生植物全年不收割，這樣可以降低人才成本，同時分解的有機質可為濕地反硝化提供碳源，在降低人力成本的同時提高氮去除率；
3）本處理系統(tǒng)包括穩(wěn)定塘、生態(tài)輸水渠、表面流濕地和水平潛流濕地復合處理系統(tǒng)，由于不同系統(tǒng)中在水深、水體擾動程度、水生植物類型上的差異，使得不同子系統(tǒng)及子系統(tǒng)內部的不同區(qū)域厭氧和好氧環(huán)境交替出現(xiàn)，平衡硝化與反硝化作用，提高總氮去除率；
4）本發(fā)明更加強調冷季型水生植物的種植，不僅有利于減輕濕地凈化工程普遍存在的冬季凈化能力不足的問題，而且有利于緩解尾水濕地存在的尖銳的夏季碳源不足的問題。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明的實施例示意圖。
附圖中是浮床植物，是漂浮植物，是挺水植物（冷季型），是挺水植物（暖季型），是沉水植物（冷季型），是沉水植物（暖季型）。
具體實施方式
一種利用水生植物提高碳氮失衡尾水總氮去除率的方法，構建一個穩(wěn)定塘——表面流濕地——生態(tài)輸水渠——水平潛流濕地工藝相串聯(lián)的復合處理系統(tǒng)，通過水生植物吸收、微生物硝化/反硝化、物理沉降和自然揮發(fā)等途徑，逐步去除水體硝態(tài)氮和氨態(tài)氮，其核心在于各工藝中大量種植的水生植物，冷季型和暖季型水生植物配置面積比2:1，水生植物全年不收割，通過水生植物根系分泌有機質和殘體分解作用，逐步改善水體中的碳氮失衡狀況，進一步提高氮去除率，而且由于冷季型和暖季型水生植物的配置，避免出現(xiàn)了水生植物分解導致的二次污染。
所述的穩(wěn)定塘——表面流濕地——生態(tài)輸水渠——水平潛流濕地工藝依次串聯(lián)；穩(wěn)定塘水深3.0-4.0 m，生態(tài)輸水渠最深不超過1.5 m，表面流濕地水深0.3-1.5 m；（穩(wěn)定塘＋生態(tài)輸水渠＋表面流濕地）與水平潛流濕地面積比>5:1，水力停留時間2-4天。
所述的復合處理系統(tǒng)包括大面積的水生植物群落，水生植物平均蓋度不低于50%，通過水生植物根分泌有機質、枯枝落葉和死亡殘體的分解作用，逐步提高水體碳氮比，提高氮去除率。
所述的水生植物群落實行冷季型和暖季型植物間種，總面積比為2:1。適宜的水生植物群落具體配置方式：穩(wěn)定塘岸邊淺水區(qū)挺水植物以蘆葦、花葉蘆竹、香蒲和水生鳶尾為主，浮葉植物以水葫蘆為主，浮床植物以冷季型的水芹為主，植物總體覆蓋度大于20%；生態(tài)輸水渠水生植物群落包括沉水植物和挺水植物，其中，沉水植物包括菹草和穗花狐尾藻，挺水植物以蘆葦、花葉蘆竹、香蒲和水生鳶尾為主，水面水生植物蓋度在30-50%；表面流濕地水生植物包括蘆葦、花葉蘆竹、香蒲和水生鳶尾；水平潛流濕地水生植物群落以蘆葦和水生鳶尾為主。
所述的水生植物，全年不收割，通過冷季型和暖季型水生植物配置，避免出現(xiàn)大量植物殘體同時分解造成的二次污染問題。
所述的水平潛流濕地填料為礫石，粒徑3.0-5.0cm，深度1.2-1.5m；次上層為瓦子片，直徑1.0-2.0cm，深度10.0cm；最上層為粗沙層，最大粒徑 2.0mm，深度5.0cm。
所述的表面流濕地，采用壟溝結構，壟溝長80.0-100.0m，壟面寬10.0m，壟面水深0.3-0.5m，壟溝寬7.0-8.0 m，深1.5-2.0m。
所述的生態(tài)輸水渠邊坡系數(shù)1-2，底寬1.0-3.0 m，長度因地制宜，總長應大于2.0 km。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述，
實驗處理對象為某城市污水處理廠的尾水，主要污染物年平均濃度為：COD = 113.4mg/L，總氮 = 50.6mg/L，總磷 = 2.16mg/L，氨氮 = 12.6mg/L，BOD/TN＝1.88。
設計曝氣塘40000m2，表面流濕地150000m2，生態(tài)輸水渠總長2.5km、水面10000m2，潛流濕地40000m2。曝氣塘中蘆葦 400 m2、花葉蘆竹 300 m2、東方香蒲500 m2和水生鳶尾 700 m2，水芹浮床5000 m2。
尾水通過水生植物吸收、微生物硝化—反硝化、物理沉降和自然揮發(fā)等途徑被去除；同時，通過植物根系分泌作用、枯枝落葉和死亡殘體分解作用，令目標水體碳氮失衡狀況逐步得到改善，由進入系統(tǒng)前的1.88(BOD:TN)到流出系統(tǒng)后的>2.5(BOD:TN)，系統(tǒng)TN去除率>85%。
水生植物群落具體配置方式：穩(wěn)定塘岸邊淺水區(qū)挺水植物以蘆葦（P.australis(Cav.) Trin. ex Steud.）、花葉蘆竹（A.donax var. versicolor）、香蒲（T.orientalisPresl.）和水生鳶尾（I. pseudacorus）為主，浮葉植物以水葫蘆（E.crassipes）為主，浮床植物以冷季型的水芹（O.javanica (B.)DC.）為主，植物總體覆蓋度大于20%；生態(tài)輸水渠水生植物群落包括沉水植物和挺水植物，其中，沉水植物包括菹草（P.crispus）和穗花狐尾藻（M.spicatum），挺水植物以蘆葦（P.australis (Cav.) Trin. ex Steud.）、花葉蘆竹（A.donax var. versicolor）、香蒲（T.orientalisPresl.）和水生鳶尾（I. pseudacorus）為主，水面水生植物蓋度在30-50%之間；表面流濕地水生植物包括蘆葦（P.australis (Cav.) Trin. ex Steud.）、花葉蘆竹（A.donax var. versicolor）、香蒲（T.orientalisPresl.）和水生鳶尾（I. pseudacorus）；水平潛流濕地水生植物群落以蘆葦（P.australis (Cav.) Trin. ex Steud.）和水生鳶尾（I. pseudacorus）為主。