申请日2016.01.22
公开(公告)日2016.10.05
IPC分类号C02F3/32; C02F101/16; C02F101/10; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法，所述的人工湿地由吸附基质、植物以及植物促生长菌粉组成;所述的植物促生长菌粉由下述重量份的原料混合而得：黑曲霉菌粉1-3、枯草芽孢杆菌粉2-4、酵母菌粉1-3、甲壳素1-2、壳聚糖1-2、鼠李糖脂1-2。本发明在吸附基质中加入促进生长的菌粉，在甲壳素、壳聚糖等微生物载体的作用下，能够促进植物生长，有助于有机物的降解，增加人工湿地降解污染物的能力;本发明在污水处理过程中不需要添加化学药剂，安全、绿色无污染。
权利要求书
1.一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)污水进入隔栅池去除大颗粒的悬浮物和杂物;
(2)预处理后的废水再进入垂直流人工湿地进一步处理，所述的人工湿地由吸附基质、植物以及植物促生长菌粉组成;
(3)处理后的污水收集到调节池，再通过常规工艺处理达到标准排放;
所述的植物促生长菌粉由下述重量份的原料混合而得：
黑曲霉菌粉1-3、枯草芽孢杆菌粉2-4、酵母菌粉1-3、甲壳素1-2、壳聚糖1-2、鼠李糖脂1-2;
所述的吸附基质由下述重量份的原料制得：
废砖粉20-30、干淀粉1-2、蓖麻油2-4、氧化铝1-4、活性炭1-2、过氧化钙2-4;
所述的吸附基质制备方法为：
(1)废砖粉于浓度为5-8%的盐酸中浸泡10-12小时，过滤，烘干，180-200℃焙烧，冷却后，投入浓度为20-25%的双氧水中浸泡，过滤，阴干，得改性粉备用;
(2)干淀粉、蓖麻油、氧化铝、活性炭混匀后，加适量水，升温至50-60℃，20-80rpm下搅拌均匀，再加入改性粉以及其余原料，搅拌均匀，造粒，于室温下自然干燥24-26h，再30-50℃烘干后，过筛，即得。
2.根据权利要求1所述的一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法，其特征在于：植物指的是马蹄莲，其种植于吸附基质上;吸附基质的颗粒粒径大小为1-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法，其特征在于：植物促生长菌粉的质量为吸附基质的0.5-2%。
说明书
一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法
技术领域
本发明涉及人工湿地领域，确切地说是一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法。
背景技术
人工湿地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。
人工湿地对磷的去除是通过湿地填料基质的理化反应、植物根系的吸收以及微生物的积累等几方面共同作用完成的。但是植物的吸收与微生物的积累作用对磷的去除只占很少的一部分。研究发现，磷的主要去除机制是基质的吸附作用，水体中的正磷酸盐，在水流流经湿地介质表面时，受到介质的吸附，此吸附能力的好坏，将取决于湿地是否有良好的水力传导性和较高的比表面积。因此，选择有效的湿地基质填料对水体中磷的去除意义重大。
同时从现有技术实践来看，人工湿地系统中进水携氧数量较低、大气复氧和植物根系释氧能力有限，而污水中有机物的好氧降解和脱氮的硝化过程均需要充足的氧，因此人工湿地中的溶解氧无法满足大量污染物降解的需要，限制生物的硝化反应。所以目前急需一种新的人工湿地来解决其降解能力不足的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法。
上述目的通过以下方案实现：
一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)污水进入隔栅池去除大颗粒的悬浮物和杂物;
(2)预处理后的废水再进入垂直流人工湿地进一步处理，所述的人工湿地由吸附基质、植物以及植物促生长菌粉组成;
(3)处理后的污水收集到调节池，再通过常规工艺处理达到标准排放;
所述的植物促生长菌粉由下述重量份的原料混合而得：
黑曲霉菌粉1-3、枯草芽孢杆菌粉2-4、酵母菌粉1-3、甲壳素1-2、壳聚糖1-2、鼠李糖脂1-2;
所述的吸附基质由下述重量份的原料制得：
废砖粉20-30、干淀粉1-2、蓖麻油2-4、氧化铝1-4、活性炭1-2、过氧化钙2-4;
所述的吸附基质制备方法为：
(1)废砖粉于浓度为5-8%的盐酸中浸泡10-12小时，过滤，烘干，180-200℃焙烧，冷却后，投入浓度为20-25%的双氧水中浸泡，过滤，阴干，得改性粉备用;
(2)干淀粉、蓖麻油、氧化铝、活性炭混匀后，加适量水，升温至50-60℃，20-80rpm下搅拌均匀，再加入改性粉以及其余原料，搅拌均匀，造粒，于室温下自然干燥24-26h，再30-50℃烘干后，过筛，即得。
所述的一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法，其特征在于：植物指的是马蹄莲，其种植于吸附基质上;吸附基质的颗粒粒径大小为1-5mm。
所述的一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法，其特征在于：植物促生长菌粉的质量为吸附基质的0.5-2%
本发明的有益效果为：
(1)本发明在吸附基质中加入促进生长的菌粉，在甲壳素、壳聚糖等微生物载体的作用下，能够促进植物生长，有助于有机物的降解，增加人工湿地降解污染物的能力;本发明在污水处理过程中不需要添加化学药剂，安全、绿色无污染。
(2)使用废砖粉变废为宝，其来源广泛，价格低廉，利用砖粉改性后的优异的吸附性和离子交换性，使得其能够将污水中的重金属离子吸附掉。同时改性后的废砖粉表面粗糙、孔隙率高、微孔结构分布均匀、比表面积大、外表坚硬、抗水力冲击强度较高等优点，适合微生物的附着生长，可以作为微生物载体;
(2)废砖粉用双氧水浸泡后，能够增加人工湿地的溶解氧含量，过氧化钙是一种相对稳定的过氧化物, 常温下干燥的过氧化钙不易分解, 具有较强的漂白、杀菌、消毒作用且对环境无污染, 在水中缓慢分解释放出活性氧，同时调节水体PH 值，增加人工湿地的除氨氮除磷效果，去除二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体。
(3)本发明的人工湿地吸附容量和速度远远大于其他方法，大大延长了填料的使用周期，避免了因经常更换填料带来的高额置换成本，不仅提高了湿地系统对污水的降解能力，而且延长了湿地的使用寿命。
具体实施方式
一种无须化学药剂的废水人工湿地处理方法，包括以下步骤：
(1)污水进入隔栅池去除大颗粒的悬浮物和杂物;
(2)预处理后的废水再进入垂直流人工湿地进一步处理，所述的人工湿地由吸附基质、植物以及植物促生长菌粉组成;
(3)处理后的污水收集到调节池，再通过常规工艺处理达到标准排放;
所述的植物促生长菌粉由下述重量份的原料混合而得：
黑曲霉菌粉1、枯草芽孢杆菌粉2、酵母菌粉1、甲壳素1、壳聚糖2、鼠李糖脂1;
所述的吸附基质由下述重量份的原料制得：
废砖粉30、干淀粉1、蓖麻油2、氧化铝1、活性炭1、过氧化钙4;
所述的吸附基质制备方法为：
(1)废砖粉于浓度为8%的盐酸中浸泡12小时，过滤，烘干，200℃焙烧，冷却后，投入浓度为25%的双氧水中浸泡，过滤，阴干，得改性粉备用;
(2)干淀粉、蓖麻油、氧化铝、活性炭混匀后，加适量水，升温至60℃，60rpm下搅拌均匀，再加入改性粉以及其余原料，搅拌均匀，造粒，于室温下自然干燥24h，再50℃烘干后，过筛，即得。
植物指的是马蹄莲，其种植于吸附基质上;吸附基质的颗粒粒径大小为1-5mm。植物促生长菌粉的质量为吸附基质的0.5%
该人工湿地系统总磷平均去除率为 68.9%.单位面积磷滞留量平均为265mg·m-2·d-1,总氮平均去除率67.6%，重金属去除率达40-70%。