專利名稱：一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種人工濕地污水處理技術(shù)，具體涉及一種利用氨化細(xì)菌在植物浮島人工濕地中強化分解有機氮的人工濕地裝置，屬污水生物處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，人工濕地中氮的去除機理主要包括有機氮氨化、氨揮發(fā)、微生物硝化/反硝化、植物吸收和基質(zhì)吸附，污水中的氮基本以有機氮和氨氮兩種形式存在。一般情況下，有機氮被微生物分解成氨氮。污水中無機氮作為植物生長過程中不可或缺的物質(zhì)可以直接被植物吸收并通過植物的收割從污水和濕地中去除。但植物直接吸收只占很少的一部分，主要的去除途徑是通過微生物的硝化、反硝化作用來完成的。而實際上，大部分濕地氮的去除率低于30%，不能很好地去除氮，因此，人工濕地存在出水氨氮濃度高的問題。而氨化作用是生物脫氮環(huán)節(jié)中的起始環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到后續(xù)的脫氮過程；有機氮的充分和及時分解會影響人工濕地中氮的去除效果和速率，水體中氨化細(xì)菌的數(shù)量和活性又影響著人工濕地出水水質(zhì)狀況。硝化是在硝化細(xì)菌的作用下將NH/-N氧化為硝酸根，由于人工濕地中氨化細(xì)菌數(shù)量有限，不能充分及時地把有機氮分解為nh4+-N，則硝化細(xì)菌就沒有足夠的NH4+-N去氧化分解成硝態(tài)氮，而硝態(tài)氮是植物利用的主要形式，因此影響了后續(xù)植物對氮吸收同化和反硝化作用，最終導(dǎo)致水力停留時間延長、氮去除過程的不連續(xù)和氮(包括總氮、有機氮、氨氮、 硝態(tài)氮等)的去除負(fù)荷較低等問題。為了進(jìn)一步提高人工濕地中有機氮的去除率，《環(huán)境工程學(xué)報》第2卷第8期(2008 年8月)刊登的“人工濕地中氨化細(xì)菌去除有機氮的效果”一文，對人工濕地基質(zhì)中5株氨化細(xì)菌進(jìn)行了初步鑒定，比較了不同氨化細(xì)菌去除有機氮的效果。結(jié)果表明，芽孢桿菌屬汸 acillus)、假單胞菌屬(Pseudom onas)為人工濕地中氨化細(xì)菌的優(yōu)勢菌屬；氨化細(xì)菌一 1、氨化細(xì)菌一2及氨化細(xì)菌一5對有機氮的去除效果相對較好，分別達(dá)到了 46. 2%,49. 4% 和52. 6%。但總體來說，有機氮的去除率仍然不高。中國專利CN200420047987.4公開了一種去除污水中有機污染物并脫氮的兩段 SBR工藝裝置，包括有SBR反應(yīng)器，SBR反應(yīng)器中設(shè)有曝氣系統(tǒng)，該曝氣系統(tǒng)包括有按公知技術(shù)連接的壓縮空氣管路、氣體流量計和曝氣器。該工藝裝置是由分別命名為SBRl和SBR2 的兩個SBR反應(yīng)器組成，在每個SBR反應(yīng)器中均放置連接測控儀的4種傳感器，其取值分別是作為兩段SBR工藝運行過程的控制參數(shù)；SBR2內(nèi)安裝有攪拌器；SBRl和SBR2反應(yīng)器之間設(shè)置有將SBRl反應(yīng)器出水轉(zhuǎn)換到SBR2反應(yīng)器中的出水轉(zhuǎn)換裝置。該專利解決了無法控制異養(yǎng)菌與硝化菌同時處于最佳的生存環(huán)境，降低處理效率以及出水有機物濃度過高的問題，但仍然存在著工藝裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、處理成本高的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為解決人工濕地中氨氮去除率較低、出水氨氮濃度高以及現(xiàn)有處理裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、處理成本高的問題而提供一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地
直ο為實現(xiàn)本實用新型的上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案本實用新型一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地裝置采用以下技術(shù)方案本實用新型一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地裝置是由種植人工浮島植物的花盆、盛污水的容器、曝氣充氧機構(gòu)構(gòu)成。所述花盆的底部帶有孔洞，以便于人工浮島植物的根系穿過花盆底部的孔洞生長至花盆底部之外；所述的花盆懸掛在盛污水的容器中，使污水水面剛好到達(dá)花盆的底部；所述的曝氣充氧機構(gòu)是由曝氣頭、管道、控制閥順序連接而成，曝氣頭位于盛污水的容器中。所述的盛污水的容器為圓形，容積為8-10L ；所述花盆的直徑Φ=15-20(3Π1，盆深 "=5-10cm。本實用新型的使用方法為1)選擇人工浮島植物，將人工浮島植物種植在底部帶孔的花盆中，使人工浮島植物的根系穿過花盆底部的孔洞生長至花盆底部之外；2)將花盆懸掛在盛有污水的容器中，使污水水面剛好到達(dá)花盆的底部；3)將微生物量為6 15g · Γ1糞產(chǎn)堿桿菌的氨化細(xì)菌菌劑投入污水中，氨化細(xì)菌菌劑為液體菌劑，與污水的體積比為3 10 1000 ；4)將曝氣頭連接到污水中進(jìn)行曝氣充氧。所述盛有污水的容器為圓形為宜。所述花盆的直徑^=15-20cm，盆深#=5-10cm; 所述圓形容器的容積為8-10L。所述的人工浮島植物可以是南方常見的綠化植物，如蕙蘭、小葉女貞、女貞和紅冬
青的一種。所述的糞產(chǎn)堿桿菌的氨化細(xì)菌菌劑的微生物量最佳為10. 37g · L—1，氨化細(xì)菌菌劑與污水的體積比最佳為5 =IOOO0所述的曝氣充氧采用間歇式，每40 80分鐘曝氣一次，每次曝氣5 8分鐘，以強化分解植物浮島中有機氮。所述糞產(chǎn)堿桿菌從曝氣生物濾池分離篩選得到。采用本實用新型植物浮島人工濕地裝置，利用氨化細(xì)菌承擔(dān)了植物根系吸收小分子含氮有機物的量，并及時充分分解有機氮為氨氮，使得植物根系能夠吸收更多的氨氮。加入氨化細(xì)菌菌劑后氨化作用進(jìn)程發(fā)生改變，為植物根系周圍的微生物群提供了充足的氧氣進(jìn)行硝化作用，硝態(tài)氮是植物利用的主要形式，有利于植物對氮的吸收同化。因此，本實用新型一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地裝置能提高植物浮島人工濕地中有機氮的分解率、降低出水氨氮濃度，且該方法簡單易行，成本低，無二次污染。

圖1為本實用新型一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地裝置示意圖。圖中1一底部帶孔的花盆；2—圓形容器；3—人工浮島植物；4一控制閥；5—曝氣頭。
具體實施方式
為進(jìn)一步描述本實用新型，
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地裝置作更詳細(xì)說明。先選擇多年生草本植物為人工浮島植物3，并且要求該人工浮島植物3的生長良好、根系發(fā)達(dá)、冬季可持續(xù)生長、具有一定的耐寒、耐污性，具有強污水處理能力。人工浮島植物3可以是南方常見的綠化植物，如蕙蘭、小葉女貞、女貞和紅冬青等。然后采用這種人工浮島植物3制作如圖1所示的植物浮島人工濕地裝置，該裝置還包括底部帶孔的花盆1、 圓形容器2、控制閥4和曝氣頭5。底部帶孔的花盆1的直徑Φ=15-20( πι，盆深#=5-10cm， 其底面帶有多個孔，將人工浮島植物3種植在該底部帶孔的花盆中，使人工浮島植物3的根系穿過花盆底部的孔洞生長至花盆底部之外。將底部帶孔的花盆1懸掛在容積為V=S-IOL 的圓形容器2中，圓形容器2盛有污水，使污水水面剛好到達(dá)花盆的底部，并定期更換圓形容器2中的污水。將曝氣頭5連接到污水中對其進(jìn)行曝氣充氧，曝氣頭5連接控制閥4，曝氣充氧量的大小由控制閥4控制。將氨化細(xì)菌菌劑投入到圖1所示植物浮島人工濕地裝置的圓形容器2盛有的污水中，氨化細(xì)菌菌劑與圓形容器2盛有的污水的體積比為5 =IOOO0將裝置放置室外，采用曝氣頭5進(jìn)行間歇曝氣充氧，每小時曝氣一次，每次曝氣5-8分鐘，以強化分解植物浮島中有機氮。上述氨化細(xì)菌菌劑采用糞產(chǎn)堿桿菌/^cWi1S)，為液體菌劑，其微生物量是10. 37g · L—1，可從曝氣生物濾池分離篩選而來。
權(quán)利要求1.一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地裝置，其特征在于它是由種植人工浮島植物(3)的花盆(1)、盛污水的容器(2)、曝氣充氧機構(gòu)構(gòu)成，所述花盆(1)的底部帶有孔洞， 所述的花盆(1)懸掛在盛污水的容器(2)中；所述的曝氣充氧機構(gòu)是由曝氣頭(5)、管道、控制閥(4)順序連接而成，曝氣頭(5 )位于盛污水的容器(2 )中。
2.如權(quán)利要求1所述的一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地裝置，其特征在于 所述的盛污水的容器(2)為圓形，容積為8-10L;所述花盆(1)的直徑^=15-20Cm，盆深 "=5-10cm。
專利摘要本實用新型公開了一種有效去除有機氮的植物浮島人工濕地裝置，它是由種植人工浮島植物(3)的花盆(1)、盛污水的容器(2)、曝氣充氧機構(gòu)構(gòu)成，所述花盆(1)的底部帶有孔洞，所述的花盆(1)懸掛在盛污水的容器(2)中；所述的曝氣充氧機構(gòu)是由曝氣頭(5)、管道、控制閥(4)順序連接而成，曝氣頭(5)位于盛污水的容器(2)中，使污水水面剛好到達(dá)花盆(1)的底部；所述的盛污水的容器(2)為圓形。本實用新型能提高植物浮島人工濕地中有機氮的分解率、降低出水氨氮濃度，且該方法簡單易行，成本低，無二次污染。
文檔編號C02F3/34GK202116380SQ201120190819
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者何業(yè)俊, 張文藝, 李曉霞, 趙婷婷, 陳雪珍 申請人:馬鞍山市黃河水處理工程有限公司