[实用新型]一种有效去除有机氮的植物浮岛人工湿地装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种人工湿地污水处理技术，具体涉及一种利用氨化细菌在植物浮岛人工湿地中强化分解有机氮的人工湿地装置，属污水生物处理领域。

背景技术

目前，人工湿地中氮的去除机理主要包括有机氮氨化、氨挥发、微生物硝化/反硝化、植物吸收和基质吸附，污水中的氮基本以有机氮和氨氮两种形式存在。一般情况下，有机氮被微生物分解成氨氮。污水中无机氮作为植物生长过程中不可或缺的物质可以直接被植物吸收并通过植物的收割从污水和湿地中去除。但植物直接吸收只占很少的一部分，主要的去除途径是通过微生物的硝化、反硝化作用来完成的。而实际上，大部分湿地氮的去除率低于30%，不能很好地去除氮，因此，人工湿地存在出水氨氮浓度高的问题。而氨化作用是生物脱氮环节中的起始环节，直接关系到后续的脱氮过程；有机氮的充分和及时分解会影响人工湿地中氮的去除效果和速率，水体中氨化细菌的数量和活性又影响着人工湿地出水水质状况。

硝化是在硝化细菌的作用下将NH₄⁺-N氧化为硝酸根，由于人工湿地中氨化细菌数量有限，不能充分及时地把有机氮分解为NH₄⁺-N，则硝化细菌就没有足够的NH₄⁺-N去氧化分解成硝态氮，而硝态氮是植物利用的主要形式，因此影响了后续植物对氮吸收同化和反硝化作用，最终导致水力停留时间延长、氮去除过程的不连续和氮（包括总氮、有机氮、氨氮、硝态氮等）的去除负荷较低等问题。

为了进一步提高人工湿地中有机氮的去除率，《环境工程学报》第2卷第8期（2008年8月）刊登的“人工湿地中氨化细菌去除有机氮的效果”一文，对人工湿地基质中5株氨化细菌进行了初步鉴定,比较了不同氨化细菌去除有机氮的效果。结果表明,芽孢杆菌属(B acillus) 、假单胞菌属( Pseudom onas)为人工湿地中氨化细菌的优势菌属；氨化细菌—1、氨化细菌—2及氨化细菌—5对有机氮的去除效果相对较好,分别达到了46.2%、49.4%和52.6%。但总体来说，有机氮的去除率仍然不高。

中国专利CN200420047987.4 公开了一种去除污水中有机污染物并脱氮的两段SBR工艺装置，包括有SBR反应器，SBR反应器中设有曝气系统，该曝气系统包括有按公知技术连接的压缩空气管路、气体流量计和曝气器。该工艺装置是由分别命名为SBR1和SBR2 的两个SBR反应器组成，在每个SBR反应器中均放置连接测控仪的4种传感器，其取值分别是作为两段SBR工艺运行过程的控制参数；SBR2内安装有搅拌器；SBR1和SBR2反应器之间设置有将SBR1反应器出水转换到SBR2反应器中的出水转换装置。该专利解决了无法控制异养菌与硝化菌同时处于最佳的生存环境，降低处理效率以及出水有机物浓度过高的问题，但仍然存在着工艺装置结构复杂、处理成本高的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为解决人工湿地中氨氮去除率较低、出水氨氮浓度高以及现有处理装置结构复杂、处理成本高的问题而提供一种有效去除有机氮的植物浮岛人工湿地装置。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型一种有效去除有机氮的植物浮岛人工湿地装置采用以下技术方案：

本实用新型一种有效去除有机氮的植物浮岛人工湿地装置是由种植人工浮岛植物的花盆、盛污水的容器、曝气充氧机构构成。所述花盆的底部带有孔洞，以便于人工浮岛植物的根系穿过花盆底部的孔洞生长至花盆底部之外；所述的花盆悬挂在盛污水的容器中，使污水水面刚好到达花盆的底部；所述的曝气充氧机构是由曝气头、管道、控制阀顺序连接而成，曝气头位于盛污水的容器中。

所述的盛污水的容器为圆形，容积为8-10L；所述花盆的直径Φ=15-20cm，盆深H=5-10cm。

本实用新型的使用方法为：

1）选择人工浮岛植物，将人工浮岛植物种植在底部带孔的花盆中，使人工浮岛植物的根系穿过花盆底部的孔洞生长至花盆底部之外；

 2）将花盆悬挂在盛有污水的容器中，使污水水面刚好到达花盆的底部；

3）将微生物量为6～15g·L^-1粪产碱杆菌的氨化细菌菌剂投入污水中，氨化细菌菌剂为液体菌剂，与污水的体积比为3～10：1000；

4）将曝气头连接到污水中进行曝气充氧。