水(原水)中加入一定量的工业葡萄糖(每1L原水中加入葡萄糖100g)，该生态滤池的设计水力负荷为30m/d，调试过程中按20%、40%、60%、80%、100%的梯度逐步提高进水水量，每个梯度保持5天，都是为了提高生态滤池的培养驯化效果，缩短调试时间，当进水水量达到设计流量时，不断的进行微生物镜检，直至农作物长势良好和复合填料上发现大量的群居钟虫和少量的轮虫等，表示调试结束，进入生产运行阶段。
[0061](3)生态滤池净化农村生活污水
[0062]达到满负荷运行的生态滤池，不再在原水中加入葡萄糖，保证气水比为5:1的条件下，通过复合填料上的微生物、农作物根系微生物进行矿化、降解、转化以及农作物的同化吸收作用，实现污染物的去除。
[0063]修复农村生活污水
[0064]如图1所示，将预先制作、处理、混合好的竹丝填料和凹土陶粒进入圆柱形滤池中，将通过曝气水培14天的水稻按照间距为8cm的行间距种入复合填料中(根系在复合填料区中的埋设深度不少于12cm，并充氧曝气，好氧活性污泥加入生态滤池壳体中作为接种微生物，接种体积为生态滤池壳体总容积的1/5，接种的好氧活性污泥来自当地污水处理厂的二沉池中。经过初步沉淀的农村生活污水中加入少量的工业葡萄糖(100mg/L)后栗入滤池的底部，由布水器均匀的进入复合滤料层和农作物根系，进行培养驯化和调试，曝气量保证气水比为5:1，在接种挂膜培养条件下，在25天左右培养时间下复合填料上均形成稳定生物膜，停止加入工业葡萄糖，并进入实验阶段；
[0065]当水力停留时间HRT为7h，水温在16.5?20.3°C条件下，进水总氮、硝态氮、亚硝态氮、氨氮分别为 17.84 ?26.43mg.L \8.89 ?15.54mg.L\θ.27 ?1.12mg.L、6.89 ?14.75mg.L S总氮、硝态氮、氨氮相应的去除率不低于92.3%,94.6%,93.7%，亚硝态氮的积累浓度不高于0.98mg/L，水稻的长势一直保持较好。
[0066]实施例3
[0067]如图1所示，一种生态滤池装置，包括水箱2和生态滤池壳体11，其中生态滤池壳体11包括风机4、布水器6、布气管7和复合填料区8，水箱2通过管道与布水器6连接，管道上设有水栗1，水栗1位于水箱2中，风机4与布气管7连接，生态滤池壳体11上还设有出水口 10，复合填料区8上种植农作物9，复合填料区8中填充凹土陶粒和竹丝填料，凹土陶粒和竹丝填料的制作方法及生态滤池装置处理生活污水的过程如下所述。
[0068](1)制作复合填料的两种填料
[0069]竹丝填料由成年毛竹手工加工成长宽高为1.0cm的方形，配制体积为8%的浓硫酸水溶液进行连续浸泡3天，然后用河水或自来水浸泡5天，自然条件下风干保存备用。
[0070]凹土陶粒由凹土(粉碎后过30目的筛子)、面粉和铁肩按照60%、25%、15%比例混合(质量比)形成混合物，混合物与去离子水(质量比)按照1:3搅拌成糊状，制作成粒径1.2cm的陶粒毛坯，将陶粒毛坯放到1050?1100度的马弗炉中进行煅烧2小时成型，冷却后取出备用。
[0071](2)构建生态滤池和调试
[0072]竹丝填料、凹土陶粒两种备用填料按照1:2的比例完全混合成复合填料，并填充到生态滤池壳体中，并将水培出大量根系的农作物(水芹)种植到复合填料中；取自污水处理厂的活性污泥进入生态滤池中作为接种微生物，而且在生活污水(原水)中加入一定量的工业葡萄糖(每1L原水中加入葡萄糖120g)，该生态滤池的设计水力负荷为30m/d，调试过程中按20 %、40 %、60 %、80 %、100 %的梯度逐步提高进水水量，每个梯度保持7天，都是为了提高生态滤池的培养驯化效果，缩短调试时间，当进水水量达到设计流量时，不断的进行微生物镜检，直至农作物长势良好和复合填料上发现大量的群居钟虫和少量的轮虫等，表示调试结束，进入生产运行阶段。
[0073](3)生态滤池净化农村生活污水
[0074]达到满负荷运行的生态滤池，不再在原水中加入葡萄糖，保证气水比为5:1的条件下，通过复合填料上的微生物、农作物根系微生物进行矿化、降解、转化以及农作物的同化吸收作用，实现污染物的去除。
[0075]修复农村生活污水
[0076]如图1所示，将预先制作、处理、混合好的竹丝填料和凹土陶粒进入圆柱形滤池中，将通过曝气水培14天的水芹按照间距为8cm的行间距种入复合填料中(根系在复合填料区中的埋设深度不少于12cm，并充氧曝气，经过初步沉淀的农村生活污水中加入少量的工业葡萄糖(120mg/L)后栗入滤池的底部，由布水器均匀的进入复合滤料层和农作物根系，进行培养驯化和调试，曝气量保证气水比为5:1，在接种挂膜培养条件下，在35天左右培养时间下复合填料上均形成稳定生物膜，停止加入工业葡萄糖，并进入实验阶段；
[0077]当水力停留时间HRT为12h，水温在7.5?11.5°C条件下，进水总氮、硝态氮、亚硝态氮、氨氮分别为 20.49 ?30.34mg.L \l2.32 — 19.15mg.L ^0.98 ?2.llmg.L \ 14.21 ?23.75mg.L S总氮、硝态氮、氨氮相应的去除率不低于75.54%,80.87%,69.85%，亚硝态氮的积累浓度不高于1.89mg/L，水芹的长势一直保持较好。
【主权项】
1.一种生态滤池装置，包括水箱(2)和生态滤池壳体(11)，所述的生态滤池壳体(11)包括风机(4)、布水器￠)、布气管(7)和复合填料区(8)，所述的水箱(2)通过管道与布水器(6)连接，所述的风机(4)与布气管(7)连接，生态滤池壳体(11)上还设有出水口(10)，所述的复合填料区(8)上种植农作物(9)，其特征在于:所述的复合填料区(8)中填充凹土陶粒和竹丝填料，两者的质量比例为(1?3):1。2.根据权利要求1所述的一种生态滤池装置，其特征在于:所述竹丝填料制作方法为:将成年的毛竹加工成长宽为0.8-lcm的方形，用体积分数为5?10%的浓硫酸浸泡成年毛竹2?3天，然后用水冲洗后自然风干。3.根据权利要求1所述的一种生态滤池装置，其特征在于:所述凹土陶粒的制作方法为: a.将凹土粉碎过30?40目的筛子，然后将粉碎后的凹土与面粉和铁肩按比例混合得到混合物，其中，凹土的质量分数为50-60%，面粉的质量分数为20-25%，铁肩的质量分数为 15-30% ； b.将混合物与水按照质量比(2?3): 1搅拌成糊状，然后制成粒径为0.8?1.2cm的陶粒毛还； c.将陶粒毛坯煅烧2?3小时成型，冷却后取出备用，煅烧温度为850?1100°C。4.根据权利要求1所述的一种生态滤池装置，其特征在于:所述农作物(9)为水稻或水芹。5.权利要求1中所述的生态滤池装置处理污水的方法，其步骤为: (1)构建权利要求1所述的生态滤池装置，按照权利要求2和3中所述的方法制作竹丝填料和凹土陶粒； (2)将竹丝填料和凹土陶粒按比例填充到复合填料区(8)，并将农作物(9)种植在复合填料区⑶中； (3)将葡萄糖和生活污水加入水箱(2)中，将投加了葡萄糖的生活污水作为生态滤池壳体(11)的进水，葡萄糖的投加量为(100?150)mg/L ; (4)水箱(2)中的生活污水通过布水器(6)进入生态滤池壳体(11)中，利用风机(4)和布气管(7)进行曝气，同时将好氧活性污泥加入生态滤池壳体(11)中作为接种微生物，接种体积为生态滤池壳体(11)总容积的1/3?1/5 ; (5)逐步提高进水量和曝气量，进水量按照设计流量的20%、40%、60%、80%和100%这5个梯度逐步增加，每个进水量梯度保持5?7天；曝气量和进水量比例相应地保持在(3 ?5): 1 ; (6)当进水水量达到设计流量且复合填料区(8)中出现群居钟虫和轮虫以及生物膜后，停止加入葡萄糖，直接将生活污水作为生态滤池壳体(11)的进水。
【专利摘要】本发明公开了一种生态滤池装置及其处理污水的方法，属于污水生物处理领域。它包括水箱和生态滤池壳体，生态滤池壳体中的复合填料区中填充凹土陶粒和竹丝填料，两者的质量比例为(1～3):1，复合填料区上种植农作物；凹土陶粒由凹土、面粉和铁屑按质量分数50-60％、20-25％和15-30％制备得到。本发明使用了两种填料形成复合填料，有利于形成更复杂的生态系统和更稳定的生态链，适用于单户或临近几户使用，低温条件下处理效果有保障，本发明结合了曝气生物滤池、农作物、复合填料各自的优点，净化效果好，能实现多种污染物的同步去除；而且复合填料粒径较大，可以免反冲洗过程。
【IPC分类】C02F3/30, C02F3/32, C02F3/12
【公开号】CN105366802
【申请号】CN201510918289
【发明人】何欢, 曹文平, 孙成, 杨绍贵, 许兴原, 刘文杰
【申请人】南京大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月11日