[发明专利]一种温室气体减排的垂直流人工湿地系统运行方法

说明书

本发明公开了一种温室气体减排的垂直流人工湿地系统运行方法，从循环进水池中将污水间歇泵入人工湿地池体内，并由布水管布水，然后水流自表面垂直向下依次流过填料区和淹没出水区后，一部分湿地出水直接排出，一部分湿地出水再回流至循环进水池；所述填料区和淹没出水区中装填有强化温室气体减排填料，所述填料区接种有好氧甲烷氧化菌，所述填料区处于脉冲充水好氧状态，所述淹没出水区接种有甲烷厌氧氧化菌，所述淹没出水区处于淹没厌氧状态。本发明在实现良好的有机物、氮、磷去除的前提下，实现了温室气体CH₄和CO₂的减排。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种温室气体减排的垂直流人工湿地系统运行方法。

背景技术

在“碳中和”社会构建的背景下，削减CO₂和CH₄等温室气体排放造成的碳排放日益成为人们关注的重点，成为衡量水污染处理技术的重要标准。人工湿地兼具水质净化和景观效果，且具有造价和运行费用低、运行管理方便、净化效果好、耐冲击负荷能力强等优点，在分散式农村生活污水处理、污水处理厂尾水深度净化、城市水环境提升和生态修复等方面应用广泛。但是，人工湿地因其整体处于厌氧/缺氧环境，产生的CH₄和CO₂排放显著，是重要人为碳排放源。其中，CH₄的温室效应是CO₂的28倍，控制削减CH₄和CO₂的产生和排放是人工湿地温室气体减排的重要手段。

目前尚未有将以强化温室气体减排填料作为湿地基质，用于人工湿地减少甲烷、二氧化碳排放，同时实现污水处理的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种温室气体减排的垂直流人工湿地系统运行方法，在实现良好的有机物、氮、磷去除的前提下实现温室气体CH₄和CO₂的减排。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种温室气体减排的垂直流人工湿地系统运行方法，从循环进水池中将污水间歇泵入人工湿地池体内，并由布水管布水，然后水流自表面垂直向下依次流过填料区和淹没出水区后，一部分湿地出水直接排出，一部分湿地出水再回流至循环进水池；所述填料区和淹没出水区中装填有强化温室气体减排填料，所述填料区接种有好氧甲烷氧化菌，所述填料区处于脉冲充水好氧状态，所述淹没出水区接种有甲烷厌氧氧化菌，所述淹没出水区处于淹没厌氧状态。

作为优选的技术方案，所述强化温室气体减排填料由如下重量份的原料混合造粒制成：锰矿石或锰矿渣70～90份，砂砾10～20份，黏土10～30份，水泥1～5份。

作为优选的技术方案，所述甲烷厌氧氧化菌为锰型甲烷厌氧氧化菌。

作为优选的技术方案，所述填料区的高度为1～2m，所述淹没出水区的高度为0.1～0.5m。

作为优选的技术方案，所述填料区和淹没出水区中还装填有砾石填料，砾石填料与强化温室气体减排填料以1:4的体积比混合均匀。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过间歇进水、潮汐式运行方式，垂直流人工湿地上部填料区处于脉冲充水好氧状态，氧含量高，抑制了产甲烷菌的活性，同时促进了好氧甲烷氧化微生物的活性，将底部厌氧区产生的CH₄氧化，削减了CH₄的产生和排放，提升了人工湿地的处理效果和温室减排能力。

2、本发明的垂直流人工湿系统采用淹没出水，当湿地池体内水位降低至淹没出水区时，开始新一轮进水，使淹没出水区处于淹没厌氧状态，并且淹没出水区中装填有强化温室气体减排填料，强化了甲烷厌氧氧化菌的生长代谢，促进CH₄的转化，控制和削减CH₄等温室气体的产生和排放。