[实用新型]一种适用于低温条件下污水氨氮处理的潜流人工湿地装置

说明书

本实用新型提出了一种结构简单，运行费用低的使用表面附着有锰氧化物的石英砂作为主要基质的潜流人工湿地装置。该装置，包括：人工湿地，在人工湿地的顶部设置的污水入水口和在人工湿地底部设置的出水口，在人工湿地内从上至下依次布置的第一砾石层、表面附着有锰氧化物的水钠锰矿砂层和第二砾石层，在所述第一砾石层上种植有植物；污水通过所污水入水口进入人工湿地内，在依次流经所述第一砾石层、表面附着有锰氧化物的水钠锰矿砂层和第二砾石层后，再经过在人工湿地底部的出水口排出。

技术领域

本实用新型属于水污染控制与水处理技术领域，具体地说是一种适用于低温条件的、用于污水厂尾水处理的、强化去除氨氮的一种形成的锰氧化物小球作为填料的潜流人工湿地装置。

背景技术

水体富营养化是目前对于水环境健康造成威胁的重要问题之一。而人工湿地作为一种由植物、基质、微生物等组成的复合生态污水净化系统，其对于污水的净化、水生态恢复等方面都有极其重要的作用。其中，潜流人工湿地还具有符合率高、占地面积小、应用广泛等特点。但潜流人工湿地中溶解氧(DO)的消耗限制了其对于氨氮的去除，潜流人工湿地基质表层约10cm处将消耗约50%的DO，从而破坏氨氮的完全氧化，限制氨氮的去除率(约为43%~76%)，且总氮去除效率不稳定等问题。因此，解决人工湿地中氨氮的去除效率低且不稳定等问题，是现在人工湿地领域中的热点问题。

而目前，国内外研究者也针对缺氧导致的电子受体缺失抑制潜流人工湿地中氨氮去除效率做出了探索与研究，例如进行曝气提高溶解氧，但该方法能耗较高，占地面积过大；利用铁氧化物作为微生物的替代电子受体，但是铁氧化物在接受电子以后容易出现沉积的现象，从而导致长期运行效果不佳。

实用新型内容

为了解决目前各种技术存在的问题，本实用新型提出了一种结构简单，运行费用低的使用表面附着有锰氧化物的石英砂作为主要基质的潜流人工湿地装置。

本实用新型的技术方案为：

本实用新型实施例提供了一种适用于低温条件下污水氨氮处理的潜流人工湿地装置，包括：

人工湿地，在人工湿地的顶部设置的污水入水口和在人工湿地底部设置的出水口，在人工湿地内从上至下依次布置的第一砾石层、表面附着有锰氧化物的水钠锰矿砂层和第二砾石层，在所述第一砾石层上种植有植物；

污水通过所污水入水口进入人工湿地内，在依次流经所述第一砾石层、表面附着有锰氧化物的水钠锰矿砂层和第二砾石层后，再经过在人工湿地底部的出水口排出。

优选地，所述湿地植物为风车草和石菖蒲中的一种。

优选地，所述水钠锰矿砂层的厚度大于或等于所述第二砾石层的厚度。

优选地，污水通入所述人工湿地内后，所述水钠锰矿砂层表面富集有至少包含锰氧化菌的微生物小球。

本实用新型实施例还提供了一种适用于低温条件下污水氨氮处理的石英砂的制备方法，包括：

步骤S1，先将天然石英砂中加入浓盐酸中进行清洗；其中，天然石英砂需完全浸入至浓盐酸中；

步骤S2，再将清洗过的天然石英砂在0.4mol/L的高锰酸钾溶液中煮沸，并持续搅拌；其中，所加入的高锰酸钾溶液和天然石英砂的质量比为3:25；

步骤S3，随后向溶液中滴加浓盐酸，并继续煮沸10分钟；其中，每1L溶液中加入2.5mol的浓盐酸；

步骤S4，冷却后进行过滤，用纯水洗净后即得到附着有锰氧化物的石英砂。

本实用新型的有益效果为：

（1）、本实用新型易于操作，运行简便，针对于污水厂尾水有较好的处理效果，结构简单，成本较低，且不需要外加蠕动泵等装置，即不需要外部能源供应，更有利于环境保护。