[发明专利]一种改良的利用湿地收割芦竹强化人工湿地去除氨氮的方法

摘要

本发明公开了一种改良的利用湿地收割芦竹强化人工湿地去除氨氮的方法，本人工湿地包括池体、进出水系统、湿地基质以及湿地植物芦竹，所述芦竹收割后炭化处理（炭化前经过温和碱预处理）得到芦竹生物质炭材料，然后将生物质炭材料作为湿地基质回填到池体内；所述湿地基质自下而上依次为底层、中间层和表层，中间层即为该生物质炭材料。本方法增强了对污水中NH4+-N的去除效果，且无二次污染，还能有效降低传统人工湿地建造和运行费用，具有水处理效果稳定、可缓冲对水力和污染负荷的冲击等特点。本发明不仅解决了收割后湿地植物处置不当对环境造成二次污染的问题，还有效强化了湿地对NH4+-N的去除效果，且实现了湿地植物的再利用。

主权项

一种改良的利用湿地收割芦竹强化人工湿地去除氨氮的方法，本湿地类型为潜流型或表面流人工湿地，包括池体（1）、进出水系统、装填在池体内的湿地基质以及种植于基质上的湿地植物芦竹（2），其特征在于：所述芦竹在收割季收割后炭化处理得到芦竹生物质炭材料，然后将芦竹生物质炭材料作为湿地基质回填到池体内；所述湿地基质分为三层结构，自下而上依次为底层（3）、中间层（4）和表层（5），底层与表层为碎石，中间层即为芦竹生物质炭材料，所述芦竹生物质炭材料为湿地基质总体积的30～50%；其中芦竹炭化处理得到芦竹生物质炭材料的过程为：（1）原料制备：将收割后的芦竹秸秆洗净，切短至4~5cm，烘干备用；（2）芦竹秸秆预处理：将第（1）步得到的芦竹秸秆加入温和碱反应液中浸泡预处理，温和碱反应液为NaOH和H2O2组成的混合水溶液，其中NaOH质量分数为0.25～2%，H2O2质量分数为0.14～1.01 %，余量为水；预处理参数为：温度40～80℃，固液比（g/mL）1:30～1:10，处理时间4h～32h，将经预处理后的芦竹秸秆用水洗至中性后烘干备用；（3）将第（2）步预处理后的芦竹秸秆在氮气氛围下绝氧热解制得芦竹生物炭，其中热解温度为400~800℃，热解时间为1.5~2.5h；（4）将第（3）步制备的芦竹生物炭放入粉碎机中破碎，过筛，取80~40目的芦竹生物炭作为吸附材料，用去离子水洗涤以使芦竹生物炭的pH值降低至7.5~8，之后放入烘箱中烘干即制备得到所述的芦竹生物质炭材料。