一种微生物强化双布水潜流人工湿地的制作方法
【专利说明】
[0001](一)
技术领域
[0002]本实用新型涉及人工湿地，特别涉及一种微生物强化双布水潜流人工湿地。
[0003](二)
【背景技术】
[0004]人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
[0005]人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
[0006]人工湿地的植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性。湿地植物在控制水质污染，降解有害物质上也起到了重要的作用。
[0007]湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。好氧微生物通过呼吸作用，将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水，厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷，硝化细菌将铵盐硝化，反硝化细菌将硝态氮还原成氮气等等。通过这一系列的作用，污水中的主要有机污染物都能得到降解同化，成为微生物细胞的一部分，其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。
[0008]湿地生态系统中还存在某些原生动物及后生动物，甚至一些湿地昆虫和鸟类也能参与吞食湿地系统中沉积的有机颗粒，然后进行同化作用，将有机颗粒作为营养物质吸收，从而在某种程度上去除污水中的颗粒物。
[0009]人工湿地具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。人工湿地污水处理系统是一个综合的生态系统，具有如下优占.
[0010]①建造和运行费用便宜
[0011]②易于维护，技术含量低
[0012]③可进行有效可靠的废水处理
[0013]④可缓冲对水力和污染负荷的冲击
[0014]⑤可提供和间接提供效益，如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。
[0015]但也有不足
[0016]①常规潜流人工湿地依靠自然微生物生长繁殖，不能针对水质的不同选择相应的微生物，对水质降解不具有针对性；微生物自然生长繁殖周期长，潜流湿地一般需要3年的时间达到稳定。
[0017]②常规潜流人工湿地，整个湿地单元中微生物生活环境基本一致，微生物生活环境未进行分区选择，水质净化效果不理想。
[0018]③常规潜流人工湿地布水方式单一，不能让潜流人工湿地在冬季、夏季达到最佳运行效果。
[0019]潜流湿地中的植物及微生物受气候影响较大，由于冬季冰冻期影响，布水层结冰造成湿地系统不能正常运行，微生物降解作用不能充分发挥，特别是湿地建成初期，潜流湿地内部溶解氧较低的情况下，造成表层好氧区的好氧微生物作用减弱，出水水质较差，不利于水体的自净。
[0020]人工湿地作为一种处理污水的新技术有待于进一步改良，上述问题急需要改进，使其充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
[0021](三)【实用新型内容】
[0022]本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种微生物强化双布水潜流人工湿地，该微生物强化双布水潜流人工湿地运行成本低、污水处理效果好、冬季冰冻期仍能正常使用。
[0023]本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0024]一种微生物强化双布水潜流人工湿地，包括布水区、集水渠及若干潜流湿地水处理单元，其特殊之处在于:该潜流湿地水处理单元包括一级潜流湿地、溢流墙、二级潜流湿地；布水区内设置上、下布水管、微生物固定化填料，上、下布水管均与该潜流人工湿地的进水管相连，下布水管出口处位于微生物固定化填料内，上布水管出口处位于微生物固定化填料的上方，定向性微生物在布水区投加，该区域微生物固定化填料起到截留、繁殖微生物作用；溢流墙的左右两侧分别设有微生物固定化填料，作用为好氧、缺氧、厌氧微生物自然选择。
[0025]一级潜流湿地、溢流墙、二级潜流湿地组成一个湿地处理单元，根据处理水量的不同，可设置若干个处理单元，若干潜流湿地水处理单元并联运行，单个处理单元倒膜、检修等不影响其他单元运行。
[0026]该潜流人工湿地还包括用于排污的导排管，防止潜流湿地水处理系统内的管道被污泥、生物膜堵塞，保证该系统的正常运行。
[0027]与布水管相连的进水管连接配水渠，集水渠内设置集水管。
[0028]微生物固定化填料的宽度为2_4m，其中微生物固定化填料一般为火山岩、陶粒等，微生物为可选择性的土著菌，处理不同的污水，所选择的土著菌不同，比如潜流湿地用于处理城市污水处理厂尾水，该微生物为该厂污泥内筛选、提取；潜流湿地用于河道内河水，该微生物在就近河道环境内筛选、提取。所述微生物在污水处理中会进行自然选择繁殖，不同的菌分布到适合自己生存的区域，大大提升了污水处理效果。
[0029]土著菌的筛选、提取步骤:
[0030](1) 土著菌的采集:从待处理的污水或污泥中取样，置于无菌器皿中；
[0031](2) 土著菌的培养:待处理的污水或污泥与微生物培养基的重量比为9:3?9:1，在24-26°C，pH为6.5?7.5下培养5?10天，
[0032]土著菌的培养步骤:采用葡萄糖、硫酸镁、磷酸二氢钾、碳酸钙和蒸馏水组成的培养基，先将培养基的pH调至6.5?7.5，再在121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入占总重量4%待分离的污水或污泥，在温度24-26°C，放置于通风黑暗处培养3?4天，然后再转接培养3次，获得菌液。按照重量百分比，培养基的具体组成为:葡萄糖0.7%、硫酸镁0.01%、磷酸二氢钾0.01%、碳酸钙0.3%、余量为蒸馏水。
[0033]土著菌的培养步骤还可以为:采用由牛肉膏、蛋白胨、氯化钠和蒸馏水组成的培养基，先将培养基的pH调至6.5?7.5，再在121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入占总重量7%待分离的污水或污泥，在温度24-26°C，放置于通风黑暗处培养3?4天，然后再转接培养3次，获得菌液。按照重量百分比，培养基的具体组成为:牛肉膏0.3%、蛋白胨0.45%、氯化钠0.45%、余量为蒸馏水。此方法在污水或污泥中富集需氧菌时适用。
[0034]土著菌的培养步骤还可以为:采用由磷粉、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、蛋白胨、氯化钠、有机磷和蒸馏水组成的培养基，先将培养基的pH调至6.5?7.5，再在121°C高温灭菌20分钟，待冷却后，加入占总重量4%待分离的污水或底泥，在温度24-26 °C，