一種城市污水處理廠尾水垂直流人工濕地生態(tài)消納方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市污水處理廠尾水垂直流人工濕地 生態(tài)消納方法。 二、
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國太湖流域由于執(zhí)行嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)城市污水處理廠尾水能 夠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002) -級A或一級B排放標(biāo)準(zhǔn)，但并 未達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002)V類質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如一級A排放標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中C0D 為50mg/L、TN為15mg/L、TP為lmg/L，而地表水V類質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中COD為40mg/L、TN為2mg/ L、TP為0. 4mg/L。達(dá)標(biāo)排放的城市尾水中C0D、TN、TP等指標(biāo)相對于地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來說還 是超標(biāo)的，直接排入地表水體中會導(dǎo)致水體水質(zhì)下降，特別是夏季富營養(yǎng)化現(xiàn)象更加嚴(yán)重。
[0003] 目前，低碳源城市污水處理廠尾水深度處理方法有化學(xué)氧化法、活性碳等吸附法 以及生物（生態(tài)）深度降解法等。但由于化學(xué)氧化法、活性碳吸附法等處理方法基建成本 高、運(yùn)行管理難度大，運(yùn)用生物（生態(tài)）降解法深度處理低碳源城市污水處理廠尾水近年來 備受關(guān)注。因此，構(gòu)建一種垂直流人工濕地對城市污水處理廠尾水進(jìn)行生態(tài)消納，充分利 用濕地基質(zhì)組合、濕地植物組合、微生物組合的協(xié)同作用進(jìn)一步凈化水質(zhì)，使其由排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918-2002 -級A(-級B)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到地表水質(zhì)量GB3838-2002IV-V標(biāo)準(zhǔn)，對于城市污 水廠尾水安全、生態(tài)排放有較高的應(yīng)用價值。 三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的是針對城市污水處理廠尾水直排入自然水體，導(dǎo)致自然水體水 質(zhì)下降的問題，提出一種城市污水處理廠尾水垂直流人工濕地生態(tài)消納方法。該方法通過 構(gòu)建垂直流人工濕地，并投加同步反硝化除磷菌劑（B8)，對城市污水處理廠尾水進(jìn)行生態(tài) 消納，可有效克服低碳源條件下TN去除率低的問題，進(jìn)一步降低尾水中的COD、TN、TP、NH3-N 等水質(zhì)指標(biāo)，達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002)IV-V類質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
[0005] 本發(fā)明的主要技術(shù)方案（流程）是：以垂直流人工濕地為載體，包括有配水區(qū)、反 應(yīng)池、集水區(qū)等，并在垂直流濕地表面種植再力花、梭魚草、美人蕉、菖蒲、鳶尾等植物；將城 市污水處理廠尾水引入配水區(qū)中，加入同步反硝化除磷菌劑（B8)，連續(xù)引入反應(yīng)池中，尾水 通過同步反硝化除磷菌和濕地基質(zhì)、植物、微生物的吸附、沉淀等作用進(jìn)行消納，最終流入 到集水區(qū)中，排入自然水體。
[0006] 本發(fā)明的主要原理是：垂直流人工濕地單元均勻布水，城市尾水從濕地表面縱向 流向填料床的底部，再從底部上行流動到出水管，城市尾水經(jīng)歷好氧一厭氧的生化反應(yīng)歷 程，有利于大分子有機(jī)污染物質(zhì)分解為小分子易于降解物質(zhì)，溶解性有機(jī)物則可以通過異 氧微生物代謝作用降解，達(dá)到去除C0D的效果；好氧一厭氧的生化反應(yīng)歷程有利于氮化合 物的好氧硝化和厭氧反硝化過程，達(dá)到高效去除總氮效果，同時植物吸收和氨氮揮發(fā)也能 去除總氮；垂直流濕地基質(zhì)填料、微生物的同化和植物的吸收可去除TP。投加的反硝化聚 磷菌B8是一類既以氧為電子受體又以硝酸鹽為電子受體聚磷的菌群，在厭氧環(huán)境中B8釋 放體內(nèi)的多聚磷酸鹽（P〇ly-P)獲得能量吸收水體中的揮發(fā)性脂肪酸，將其儲存為聚羥基 脂肪酸酯（PHA);在好氧（缺氧）環(huán)境中再消耗PHA，以氧氣或硝酸鹽為電子受體吸收水中 的磷，并在菌株體內(nèi)再次合成P〇ly-P，所以向垂直流人工濕地投加B8菌劑有效提高了尾水 中總氮和總磷的去除效果。本發(fā)明提供的反硝化細(xì)菌（菌株B8)，該菌為自養(yǎng)型反硝化假單 胞菌，分類命名為惡臭假單胞菌（Pseudomonasputida)，已2014年5月16日被保存在中國 微生物菌種保藏管理委員會（登記入冊編號為：CGMCC9168)，保藏單位地位為北京市朝陽 區(qū)北辰西路1號院3號。本發(fā)明利用B8菌種制備反硝化細(xì)菌制劑。
[0007] 本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)：
[0008] (1)本發(fā)明在生態(tài)消納城市污水廠尾水過程中加入了本實(shí)驗(yàn)室獲取的同步反硝化 除磷菌B8,提高了脫氮除磷的效果；
[0009] (2)本發(fā)明因填料粒徑級配合理、填料結(jié)構(gòu)布置合理等而有效解決濕地堵塞問題， 可長期有效的運(yùn)行；
[0010] (3)本發(fā)明的處理裝置填料間隙和植物根系之間可以形成好氧一厭氧微區(qū)域， 在微生物的作用下，形成硝化一反硝化微區(qū)域，為水體脫氮除磷提供了高效的生化反應(yīng)環(huán) 境；
[0011] (4)本發(fā)明在生態(tài)消納城市污水廠尾水過程中不需添加化學(xué)藥劑，減少了二次污 染，降低了處理費(fèi)用。 四、【附圖說明】
[0012] 圖1 :一種城市污水處理廠尾水垂直流人工濕地生態(tài)消納方法的平面布置圖。
[0013] 其中：1、配水井2、布水井3、布水管4、反應(yīng)池5、濕地植物6、清水池7、集水井
[0014] 圖2 :-種城市污水處理廠尾水垂直流人工濕地生態(tài)消納方法的剖面圖。
[0015] 其中：1、配水井2、布水井3、布水管4、黏土填料5、鋼渣填料6、陶粒填料7、紅 磚碎塊填料8、石灰石填料9、清水池10、集水井11、反應(yīng)池12、濕地植物 五、
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明提供一種城市污水處理廠尾水垂直流人工濕地生態(tài)消納方法，通過垂直流 人工濕地來進(jìn)行，垂直流人工濕地主要包括濕地基質(zhì)（紅磚碎塊、鋼渣、陶粒、石灰石等）、 植物（再力花、梭魚草、美人蕉、菖蒲、鳶尾等）、微生物（輪蟲、線蟲等）等。垂直流人工 濕地如附圖2所示，濕地系統(tǒng)尺寸為長L(m)X寬B(m)X高H(m)，濕地分為配水井1、布水 井2、反應(yīng)池11、清水池9、集水井10。剖面圖中反應(yīng)池11左側(cè)部分由底向上分別放置高 度h3 = 0· 4-0. 6m的紅磚碎塊 7、h4 = 0· 4-0. 6m的陶粒 6、h5 = 0· 1-0. 2 的鋼渣 5、h2 = 0. 2-0. 3m的黏土 4,黏土 4表面種植植物12,反應(yīng)池11中間和右側(cè)部分由底向上分別放 置高度hi= 1. 0-1.lm的石灰石8、h2 = 0. 2-0. 3m黏土 4,黏土 4表面種植植物12。將城 市污水處理廠尾水通過提升栗引入垂直流人工濕地配水井1中，并在布水井2中投加同步 反硝化除磷菌劑（B8)，投加量為日處理水量的0.01 % (即每m3尾水菌量約1.25X10 11~ 1. 71X10ncfu/m3)，城市尾水由布水井2通過布水管3均勻連續(xù)的流入到反應(yīng)池11中，并在 反應(yīng)池11左側(cè)向下流動，穿過黏土填料4、鋼渣填料5、陶粒填料6、紅磚碎塊填料7,從反應(yīng) 池11左側(cè)底部流入到反應(yīng)池11中間部分，然后水流由底部向上穿過石灰石填料8、黏土填 料4,再由反應(yīng)池11中間部分流入到反應(yīng)池11右側(cè)，穿過黏土填料4、石灰石填料8,而后流 入垂直流人工濕地清水池9中，最后流入集水井10中，收集處理后的尾水并測COD、TN、TP、 NH3-N等指標(biāo)。采用此方法生態(tài)消納城市污水處理廠尾水，可以使城市污水廠尾水中的COD 從 21. 36-39. 72mg/L降至 17. 52-31. 58mg/L，TP從 0· 031-0. 056mg/L降至 0· 011-0. 023mg/ L，TN從 3. 89-10. 30mg/L降至 2. 13-4. 57mg/L，NH3-N從 0· 67-1. 29mg/L降至 0· 50-1. 08mg/ L，對C0D、TP、TN和NH3-N的平均去除率分別為 20. 13%、64. 60%、46. 75%和 18. 10%，出水 中除總氮外，其余可達(dá)《地表水環(huán)