公布日：2022.12.16
申请日：2022.09.28
分类号：C02F3/00(2006.01)I;C02F3/28(2006.01)I;C02F3/32(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;
C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种净水厂富铁污泥资源化利用的方法，包括：步骤(1)在人工湿地前端设置前置缓释碳源池，向前置缓释碳源池投入适量纤维素类天然聚合物；步骤(2)取净水厂富铁污泥作为人工湿地填料；步骤(3)污水厂尾水先经过装有纤维素类天然聚合物的前置缓释碳源池，同时可携带少量缓释碳源进入湿地，实现反硝化脱氮；步骤(4)污水中磷被人工湿地净水厂污泥填料吸附固定；步骤(5)待吸附饱和，将湿地固磷土移作园林土，保持湿润，在厌氧条件下生成蓝铁矿。本发明采用净水厂污泥作为人工湿地填料，避免了进水厂污泥一般处置方法产生的二次污染，强化人工湿地脱氮除磷并同时实现低成本的磷资源化回收,从而实现净水厂富铁污泥的矿化。
权利要求书
1.一种净水厂富铁污泥资源化利用的方法，包括：步骤(1)、在人工湿地前端设置前置缓释碳源池，向前置缓释碳源池投入适量纤维素类天然聚合物；步骤(2)、取净水厂富铁污泥作为人工湿地填料；步骤(3)、污水厂尾水先经过装有纤维素类天然聚合物的前置缓释碳源池，同时可携带少量缓释碳源进入湿地，实现反硝化脱氮；步骤(4)、污水中磷被人工湿地净水厂污泥填料吸附固定；步骤(5)、待吸附饱和，将湿地固磷土移作园林土，保持湿润，在厌氧条件下生成蓝铁矿。
2.根据权利要求1所述的净水厂富铁污泥资源化利用的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的前置缓释碳源池的体积为湿地体积的0.1％-5％，纤维素类天然聚合物需经过充分的浸泡，将COD释放浓度控制在50mg/L以下。
3.根据权利要求1所述的净水厂富铁污泥资源化利用的方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的人工湿地填料来源于净水厂富铁化学污泥，即净水厂使用含铁物质作为絮凝剂。
4.根据权利要求2所述的净水厂富铁污泥资源化利用的方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的净水厂富铁污泥的形状为颗粒状或者砖块状；污泥颗粒通过污泥干化技术制备，成品为颗粒状陶粒。
5.根据权利要求1所述的净水厂富铁污泥资源化利用的方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述的前置缓释碳源池的配水方式为下进上出的方式，从而使尾水和纤维素类天然聚合物更充分的接触。
6.根据权利要求1所述的净水厂富铁污泥资源化利用的方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述的前置缓释碳源池的配水方式为重力流进水方式，前置缓释碳源池底部高于湿地标准水位，当前端进水停止时，前置缓释碳源池的水重力自动排出，可降低或避免纤维素类天然聚合物始终在水中浸泡释放COD。
7.根据权利要求1所述的净水厂富铁污泥资源化利用的方法，其特征在于：在步骤(5)中，移作园林土的湿地固磷土需堆积15cm-30cm厚度，保持土壤相对湿度＞80％，以满足生成蓝铁矿的厌氧环境。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于提供了一种利用净水厂污泥强化人工湿地脱氮除磷的方法。
为实现上述技术目的，本发明提供了一种净水厂富铁污泥资源化利用的方法，包括：
步骤(1)、在人工湿地前端设置前置缓释碳源池，向前置缓释碳源池投入适量纤维素类天然聚合物；
步骤(2)、取净水厂富铁污泥作为人工湿地填料；
步骤(3)、污水厂尾水先经过装有纤维素类天然聚合物的前置缓释碳源池，同时可携带少量缓释碳源进入湿地，实现反硝化脱氮；
步骤(4)、污水中磷被人工湿地净水厂污泥填料吸附固定；同时利用净水厂污泥良好的磷吸附作用，实现磷的吸附固定，使出水磷浓度大大降低。
步骤(5)、待吸附饱和，将湿地固磷土移作园林土，保持湿润，在厌氧条件下生成蓝铁矿。待人工湿地固磷饱和后，将固磷土壤移作园林土，保持土壤湿润度，异化金属菌的作用下实现磷酸铁转变为蓝铁矿，为磷资源化回收和循环提供新的路线。
进一步地，在步骤(1)中，所述的前置缓释碳源池的体积为湿地体积的0.1％-5％，纤维素类天然聚合物需经过充分的浸泡，将COD释放浓度控制在50mg/L以下。
进一步地，在步骤(2)中，所述的人工湿地填料来源于净水厂富铁化学污泥，即净水厂使用含铁物质作为絮凝剂。
更进一步地，在步骤(2)中，所述的净水厂富铁污泥的形状为颗粒状或者砖块状；污泥颗粒通过污泥干化技术制备，成品为颗粒状陶粒。本发明为净水厂污泥可装配利用提供了参考，即通过污泥干化制成颗粒状陶粒，便于储存、运输和使用。
进一步地，在步骤(3)中，所述的前置缓释碳源池的配水方式为下进上出的方式，从而使尾水和纤维素类天然聚合物更充分的接触。
进一步地，在步骤(3)中，所述的前置缓释碳源池的配水方式为重力流进水方式，前置缓释碳源池底部高于湿地标准水位，当前端进水停止时，前置缓释碳源池的水重力自动排出，可降低或避免纤维素类天然聚合物始终在水中浸泡释放COD。
更进一步地，在步骤(5)中，移作园林土的湿地固磷土需堆积一定厚度，保持一定的湿润度，以满足生成蓝铁矿的厌氧环境。
本发明的有益效果：
本发明采用净水厂污泥作为人工湿地填料，避免了进水厂污泥一般处置方法产生的二次污染，强化人工湿地脱氮除磷并同时实现低成本的磷资源化回收,从而实现净水厂富铁污泥的矿化。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明通过湿地前置纤维素类天然聚合物前置缓释碳源池，以净水厂富铁污泥为湿地填料，达到增强脱氮除磷的效果，实现纤维类类天然聚合物和净水厂污泥二次利用，同时实现磷资源化回收的目的。本发明为纤维素类天然聚合物这一农业废弃物重复利用，为净水厂化学污泥的环境友好处置提供了新的途径。
(2)本发明设置上流式前置混合池，为碳源的缓慢释放提供了条件，为湿地内部提供反硝化脱氮的必需碳源的同时可以使COD的释放在可控范围内,高位前置缓释碳源池可减少或避免停水情况下碳源持续释放。
(3)本发明控制前置缓释碳源池纤维素类天然聚合物的投加量，湿地进水先流经前置缓释碳源池，然后携带纤维类天然聚合物及其分解的简单有机物进入人工湿地，满足反硝化作用所必需的碳氮比，增强湿地内部的反硝化作用，提高脱氮效果。
(4)通过湿地前置纤维素类天然聚合物前置缓释碳源池，以净水厂富铁污泥为湿地填料，达到增强脱氮除磷的效果，实现纤维类类天然聚合物和净水厂污泥二次利用，同时实现磷资源化回收的目的。
（发明人：余轶鹏;张艾星;程峻峰;高文乔;张亚晴）