[发明专利]一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统

说明书

本发明公开了一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统，通过填料优化配置与厌氧氨氧化微生物阶段培养构建强化脱氮湿地系统用于高氮污水处理，实现高氮污水中氮素的稳定与低碳处理。本发明所述系统包括人工湿地池体、接种污泥和湿地填料，所述湿地填料为砾石、沸石、海蛎壳或三者任意比例混合的标准模块化湿地填料，标准模块化湿地填料采用压制或烧制方式进行制作。厌氧氨氧化微生物通过控制水力负荷与培养溶液进行阶段培养。本发明实施工艺简单、成本低廉，可大规模的工业化应用。

技术领域

本发明涉及污水处理系统，特别是涉及一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统。

背景技术

随着我国经济快速发展，农业或食品生产污水产生量也日益增大，同时该类污水还存在氮素含量较高的特征。以畜禽养殖污水为例，畜禽养殖业作为我国农业的重要组成部分，其氮素的排放量为102.48万吨，占全国氮排放总量的21.7%，畜禽养殖污水中总氮含量约为400-1500 mg/L。因此，对高氮污水有效处理成为我国政府与社会关注的重点问题。通常，此类污水处理主要采用生物处理工艺，利用好氧硝化过程与厌氧反硝化过程实现氮素的去除，但由于传统厌氧反硝化过程需要大量碳源材料，从而造成了处理成本较高的问题。针对此现状，近年来日益成熟的厌氧氨氧化处理工艺为解决此问题提供了新的途径，但是由于厌氧氨氧化微生物存在生长速率缓慢、环境要求较高及抗冲击负荷能力较弱等特性，传统生物反应器在处理此高氮污水过程中稳定性能较弱，并且反应系统操作较为复杂，如何构建一种低碳、稳定及简单的厌氧氨氧化系统成为高氮污水处理领域的关注重点。

人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种污水生态处理工艺，它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。人工湿地单元由植物、微生物、填料及动物组成，各组成成分分别起着不同的作用，并且相互协同作用，使得整个人工湿地生态系统平衡运转，发挥良好的净化功能。在这些单元中湿地填料起着决定性骨架作用，首先湿地填料具有过滤、沉淀、吸附和絮凝等作用，可以将水体中的悬浮物有效去除，其次湿地填料为植物和微生物的生长及氧传输提供了必备条件。目前，针对不同污水类型，多种物质已被选用为湿地填料，例如土壤、火山岩、煤渣、红壤、砖块、海蛎壳、沸石、陶粒、卵石等。由于湿地系统存在水力停留时间较长与抗冲击负荷能力较强的特性，因此将其作为厌氧氨氧化微生物的作用载体可保证该作用过程的稳定化效果，并简化工艺运行程序。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统。

为达上述目的，本发明一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统，所述系统包括人工湿地池体、接种污泥和湿地填料，所述高氮污水COD含量为100-1000mg/L，氨氮含量为50-800mg/L，总氮为50-800mg/L，总磷含量为5-40mg/L。

其中所述人工湿地池体为砖混构建，池体长宽比为10:1-5:1。

其中所述湿地填料为砾石、沸石、海蛎壳或三者任意比例混合的标准模块化湿地填料。

其中所述接种污泥为厌氧氨氧化污泥、污水处理厂絮状活性污泥、颗粒污泥或三者任意比例的污泥。

一种用于高氮污水处理的厌氧氨氧化型湿地系统的构建与运行方法，包括以下步骤：

（1）以砖混构建的湿地池体为运行装置，以间歇式或连续流运行方式进行，池体底部坡度设定为2%-5%，进水口设置在池体前端底部，进水口距离池底高度为5-30cm，出水口设置在池体后端上部，出水口距离池体上端高度为10-30cm；