一種微生物強化雙布水潛流人工濕地的制作方法
【專利說明】
[0001](一)
技術領域
[0002]本實用新型涉及人工濕地，特別涉及一種微生物強化雙布水潛流人工濕地。
[0003](二)
【背景技術】
[0004]人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。
[0005]人工濕地是一個綜合的生態系統，它應用生態系統中物種共生、物質循環再生原理，結構與功能協調原則，在促進廢水中污染物質良性循環的前提下，充分發揮資源的生產潛力，防止環境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。
[0006]人工濕地的植物還能夠為水體輸送氧氣，增加水體的活性。濕地植物在控制水質污染，降解有害物質上也起到了重要的作用。
[0007]濕地系統中的微生物是降解水體中污染物的主力軍。好氧微生物通過呼吸作用，將廢水中的大部分有機物分解成為二氧化碳和水，厭氧細菌將有機物質分解成二氧化碳和甲烷，硝化細菌將銨鹽硝化，反硝化細菌將硝態氮還原成氮氣等等。通過這一系列的作用，污水中的主要有機污染物都能得到降解同化，成為微生物細胞的一部分，其余的變成對環境無害的無機物質回歸到自然界中。
[0008]濕地生態系統中還存在某些原生動物及后生動物，甚至一些濕地昆蟲和鳥類也能參與吞食濕地系統中沉積的有機顆粒，然后進行同化作用，將有機顆粒作為營養物質吸收，從而在某種程度上去除污水中的顆粒物。
[0009]人工濕地具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，非常適合中、小城鎮的污水處理。人工濕地污水處理系統是一個綜合的生態系統，具有如下優占.
[0010]①建造和運行費用便宜
[0011]②易于維護，技術含量低
[0012]③可進行有效可靠的廢水處理
[0013]④可緩沖對水力和污染負荷的沖擊
[0014]⑤可提供和間接提供效益，如水產、畜產、造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息、娛樂和教育。
[0015]但也有不足
[0016]①常規潛流人工濕地依靠自然微生物生長繁殖，不能針對水質的不同選擇相應的微生物，對水質降解不具有針對性；微生物自然生長繁殖周期長，潛流濕地一般需要3年的時間達到穩定。
[0017]②常規潛流人工濕地，整個濕地單元中微生物生活環境基本一致，微生物生活環境未進行分區選擇，水質凈化效果不理想。
[0018]③常規潛流人工濕地布水方式單一，不能讓潛流人工濕地在冬季、夏季達到最佳運行效果。
[0019]潛流濕地中的植物及微生物受氣候影響較大，由于冬季冰凍期影響，布水層結冰造成濕地系統不能正常運行，微生物降解作用不能充分發揮，特別是濕地建成初期，潛流濕地內部溶解氧較低的情況下，造成表層好氧區的好氧微生物作用減弱，出水水質較差，不利于水體的自凈。
[0020]人工濕地作為一種處理污水的新技術有待于進一步改良，上述問題急需要改進，使其充分發揮資源的生產潛力，防止環境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。
[0021](三)【實用新型內容】
[0022]本實用新型為了彌補現有技術的不足，提供了一種微生物強化雙布水潛流人工濕地，該微生物強化雙布水潛流人工濕地運行成本低、污水處理效果好、冬季冰凍期仍能正常使用。
[0023]本實用新型是通過如下技術方案實現的:
[0024]一種微生物強化雙布水潛流人工濕地，包括布水區、集水渠及若干潛流濕地水處理單元，其特殊之處在于:該潛流濕地水處理單元包括一級潛流濕地、溢流墻、二級潛流濕地；布水區內設置上、下布水管、微生物固定化填料，上、下布水管均與該潛流人工濕地的進水管相連，下布水管出口處位于微生物固定化填料內，上布水管出口處位于微生物固定化填料的上方，定向性微生物在布水區投加，該區域微生物固定化填料起到截留、繁殖微生物作用；溢流墻的左右兩側分別設有微生物固定化填料，作用為好氧、缺氧、厭氧微生物自然選擇。
[0025]一級潛流濕地、溢流墻、二級潛流濕地組成一個濕地處理單元，根據處理水量的不同，可設置若干個處理單元，若干潛流濕地水處理單元并聯運行，單個處理單元倒膜、檢修等不影響其他單元運行。
[0026]該潛流人工濕地還包括用于排污的導排管，防止潛流濕地水處理系統內的管道被污泥、生物膜堵塞，保證該系統的正常運行。
[0027]與布水管相連的進水管連接配水渠，集水渠內設置集水管。
[0028]微生物固定化填料的寬度為2_4m，其中微生物固定化填料一般為火山巖、陶粒等，微生物為可選擇性的土著菌，處理不同的污水，所選擇的土著菌不同，比如潛流濕地用于處理城市污水處理廠尾水，該微生物為該廠污泥內篩選、提取；潛流濕地用于河道內河水，該微生物在就近河道環境內篩選、提取。所述微生物在污水處理中會進行自然選擇繁殖，不同的菌分布到適合自己生存的區域，大大提升了污水處理效果。
[0029]土著菌的篩選、提取步驟:
[0030](1) 土著菌的采集:從待處理的污水或污泥中取樣，置于無菌器皿中；
[0031](2) 土著菌的培養:待處理的污水或污泥與微生物培養基的重量比為9:3?9:1，在24-26°C，pH為6.5?7.5下培養5?10天，
[0032]土著菌的培養步驟:采用葡萄糖、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、碳酸鈣和蒸餾水組成的培養基，先將培養基的pH調至6.5?7.5，再在121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入占總重量4%待分離的污水或污泥，在溫度24-26°C，放置于通風黑暗處培養3?4天，然后再轉接培養3次，獲得菌液。按照重量百分比，培養基的具體組成為:葡萄糖0.7%、硫酸鎂0.01%、磷酸二氫鉀0.01%、碳酸鈣0.3%、余量為蒸餾水。
[0033]土著菌的培養步驟還可以為:采用由牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉和蒸餾水組成的培養基，先將培養基的pH調至6.5?7.5，再在121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入占總重量7%待分離的污水或污泥，在溫度24-26°C，放置于通風黑暗處培養3?4天，然后再轉接培養3次，獲得菌液。按照重量百分比，培養基的具體組成為:牛肉膏0.3%、蛋白胨0.45%、氯化鈉0.45%、余量為蒸餾水。此方法在污水或污泥中富集需氧菌時適用。
[0034]土著菌的培養步驟還可以為:采用由磷粉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、蛋白胨、氯化鈉、有機磷和蒸餾水組成的培養基，先將培養基的pH調至6.5?7.5，再在121°C高溫滅菌20分鐘，待冷卻后，加入占總重量4%待分離的污水或底泥，在溫度24-26 °C，