[发明专利]一种人工湿地有机碳源的补充方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工湿地有机碳源的补充方法，尤其是特别涉及一种适用于处理低碳氮比污水的人工湿地植物有机碳源的补充方法，属于资源环境保护技术领域。

背景技术

人工湿地处理低C/N比污水时遇到由于有机碳源不足而影响氮去除效率的问题。已有的解决方法主要是向人工湿地系统中补充有机碳源，通过在进水中投加甲醇、乙醇、葡萄糖或果糖等易于生物降解的有机物，提高进水的碳氮比，促进反硝化脱氮。也有方法是在人工湿地处理工艺的中端直接输送未处理原水以达到补充有机碳的效果。由于这些有机碳生化反应速度快，为了保持较高的脱氮效果需要不断地补充碳源，从而增加了人工湿地系统运行成本和后续管理的难度。为了降低运行成本，人们又尝试向人工湿地的进水中投加城市污水或含较高有机物浓度的工业废水，但是由于这些废水的水质成分复杂，很容易引入其他污染物质，使人工湿地出水水质恶化，运行不稳定。理想的有机碳源应该具有价廉易得、一次或少次投加而长期有效的特点。

各种植物碳源材料是可资利用的有机碳源，如湿地植物的枯枝落叶、废弃的木材、落下的树枝、麦秆或玉米秆等各种植物秸秆材料。这些材料来源广泛，价格低廉，均含有丰富的有机物质，经过分解可以释放出一定量的有机碳。基于此，可以将植物材料添加到污水厂的生化反应器中，作为反硝化所需的有机碳源，提高污水中氮的去除率。

但是，将植物材料作为有机碳源以提高人工湿地脱氮效率在工程应用上遇到的关键问题是，由于植物材料的分解是先快后慢，导致有机碳的释放是前期短时间内的大量释放及后期稳定、缓慢的释放，从而导致氮去除效率不稳定及出水水质恶化。采用何种植物材料或者植物材料的组合？植物材料补充在人工湿地的什么位置？补充多少量的植物材料才能既发挥提高氮的去除效率又不会造成出水水质的恶化？这些问题的解决是补充植物材料提高人工湿地脱氮效果的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人工湿地有机碳源的补充方法，针对上述存在的难点问题，解决植物材料的筛选、有机碳源的添加方式等技术问题，达到既能提高脱氮效率又不影响出水水质的效果，是一种解决上述困扰补充植物材料作为有机碳源所存在的关键难题的人工湿地植物碳源补充方法。

本发明的技术解决方案是：

一种人工湿地有机碳源的补充方法，其特征在于：将树枝、木屑或植物秸秆中的一种或几种切碎后作为有机碳源加入人工湿地，当进水水质稳定时，将所述有机碳源直接加入到人工湿地的填料中；当进水水质不稳定时，将所述有机碳源加入有机碳释放池，将释放池中的分解液输入人工湿地中。

本发明根据植物材料的释放特点，筛选出脱氮效果好又不影响出水水质的植物材料或不同植物材料的组合形式，作为有机碳源的植物材料包括树枝、木屑或植物秸秆，所述的植物秸秆包括玉米秸秆、芦苇秸秆、香蒲秸秆、美人蕉秸秆、小麦秸秆或水稻秸秆等富含有机质的秸秆。植物碳源优选下列组合之一：

1)树枝10～50％，芦苇秸秆20～60％，玉米秸秆10～30％；

2)木屑10～50％，香蒲秸秆20～60％，玉米秸秆10～30％；或

3)树枝10～50％，美人蕉秸秆20～40％，芦苇秸秆20～60％。

植物碳源应先行切碎，以利于其添加或分解以释放有机碳。长度较大的树枝或植物秸秆等材料应剪碎至接近填料粒径大小，或是＜10cm，以利于有机碳成分快速的释放。

本发明有机碳源的添加方式，可根据人工湿地待处理水的水质特点，确定植物有机碳源的添加方式是直接添加还是间接添加。间接补充的方式是在其进入湿地系统之前让有机碳释放，根据需要用溶解态的碳源和污水混合进入湿地；直接补充方式是直接把植物材料放入湿地的填料中，然后随着湿地的运行，让植物材料随运行时间不断地释放出有机碳。