闵智昊 王高媛
中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070
[摘要]填料是人工湿地水污染综合处理过程中的基本要素，在污染物去除过程中起到了至关重要的作用，但是传统的人工湿地填料主要局限于砾石、沸石、陶粒等，处理水中氨氮效果不佳，难以达标，本文阐述了在高出水指标人工湿地建造过程中研究出的一种将微生物种植在碎石基质上，高效处理污水中氨氮的负载微生物填料的制备工艺及其水处理效果。
[关键词]人工湿地；填料； 水处理
Abstract: Filler is a basic element in the comprehensive treatment of constructed wetland water pollution, and plays a vital role in the removal of pollutants. However, traditional constructed wetland fillers are mainly limited to gravel, zeolite, ceramsite, etc. It is difficult to reach the standard. This paper describes a preparation process and water treatment effect of a microbial filler loaded with microbes planted on a gravel substrate to efficiently treat ammonia nitrogen in sewage during the construction of a high wetted index constructed wetland.
key words: Constructed wetland; filler; water treatment
人工湿地填料主要分为三大类：天然材料、工业副产品和人造产品三大类，不同种类的填料处理性能方面各有差异，在湿地建设过程中，应结合湿地具体的经济、技术指标来选择不同的填料组合。
本文依托于玉溪市海绵城市试点区老城片区海绵工程项目东风水库径流区九溪湿地扩建工程，本湿地水处理规模为14万方/天，进水水质为劣Ⅴ类水，出水指标为地表Ⅲ类水以上，湿地出水将直接作为玉溪市储备饮用水源，水处理要求高，由于湿地功能规划为水处理+公园，水工艺部分占地面积有限，采用传统填料很难满足污水处理要求。只有开发出新型高效填料才有可能达到出水标准，湿地采用的负载微生物填料是由完全从自然界筛选的细菌，采用独特酶处理技术而成，可吸附在基质表面，长期高效的处理污水中氨氮以及SS。
1、负载微生物填料制备工艺
湿地负载微生物填料拌制过程：高效负载微生物基质的筛选→基质的翻晒及预处理→基质回填→基质池中放水浸泡排空后发酵→基质池添加微生物菌液,并进行曝气→对基质进行微生物吸附检测→挂膜成功后投入运营，六个步骤制备而成。
（1）高效负载微生物基质的筛选：高效负载微生物基质筛选基本要求为有足够大的比表面积及孔隙度，应当结合当地情况进行筛选，在满足工艺设计的要求下可选择粒径较小的基质作为微生物载体。
（2）基质的翻晒及预处理：基质通过翻晒进行风干处理，翻晒过程中应该多次翻动基质保证基质填料能够在较短时间内风干。
（3）基质回填：基质采用分层回填，底层100mm 厚粒径20-40mm 的基质，面层采用100mm 厚粒径10-20mm 的基质，底层及面层可一次回填到位，基质回填过程中应该注意避免从高处直接快速倾倒基质，防止基质在倾倒过程中碰撞而破碎，避免在后期运行过程中对出水管造成堵塞。
（4）基质池中放水浸泡24小时后排空;同时复合高效微生物就地发酵：基质池中放水浸泡24h可以使基质完全被水浸没,便于后期微生物的吸附接种，此过程应当注意基质池的水位，应当及时补水，保证基质完全被浸没。在排空过程中，条件允许时应该采用快速抽空的方式，一方面能及时排空基质池中的水分，另一方面也能对基质池进行充气，方便复合微生物的接种。复合高效微生物就地发酵采用直接接种曝气的方式,。发酵过程中应当注意微生物培养液的配置，需要按照配方进行配置高效微生物的培养液，同时应该保证微生物培养过程中的温度处于20-30℃,并且需要不间断曝气,保证微生物能有效扩大培养。
（5）基质池添加微生物菌液,并进行曝气：本工艺的实施可通过直接完全投加微生物菌液进行微生物接种，考虑到微生物直接挂膜周期较长，可将微生物菌液投加至基质中，使微生物负载在基质上，便于后期运行过程中挂膜。曝气24小时后可通过排空的方式将菌液回收。菌液可进行重复利用，或者通过大量的稀释再进行排放。
（6）对基质进行微生物吸附检测：将部分洗涤水接种至微生物培养液中,通过对洗涤水进行镜检观察, 如果能找到芽孢杆菌即说明载体接种成功。如果对基质要求挂膜成功，则可通过多更换几次微生物培养液进行曝气，直至挂膜，当基质上能观察到有絮状物存在即表明挂膜成功。此时如果继续挂膜则可能导致生物膜容易脱落。
（7）挂膜成功后投入运营：微生物吸附指标达到后，微生物填料即可运营使用
2、微生物菌剂的功效介绍
本湿地中负载微生物填料中共投放了两种菌剂，1#菌剂可降解废水中的蛋白质、淀粉、纤维素、糖类、动植物的油脂等碳氢化合物。功效如下：
（1）强效去除BOD、COD。
（2）快速启动与恢复系统，提高系统处理能力及抗冲击能力。
（3）增加原生动物的数量和多样性。
（4）当由于负荷和毒性物质的冲击导致系统故障时，能迅速恢复过来。
（5）在冬季低温仍有快速繁殖及处理能力。
（6）有效减少剩余污泥产生量，减少絮凝剂等化学药品的使用，节省电力。
（7）消除硫化氢、氨氮等臭味气体及泡沫。
（8）具有较强的挂膜速度及生长繁殖能力。
2#菌剂是由多种可将氨氮转化为亚硝酸态或硝酸态的微生物菌种复配而成的，适用于好氧处理含氨氮废水。功效如下：
（1）提高硝化效率，保持系统硝化作用的长期稳定性。
（2）迅速从冲击负荷及突发性因素导致的脱氮作用混乱状态中恢复。
（3）对高浓度氨氮有很好的缓冲作用，协助其他微生物更好的适应废水环境。
（4）将安全系数不足的系统对脱氮作用的影响降到最小。
（5）提高低温季节对氨氮的去除能力，降低低温对硝化作用的影响。
3、填料水处理效果
负载微生物填料是一种新型的高效填料，通过将微生物菌剂包覆在碎石基质表面处理污水，在投入运营后进行水质检测，此填料对污水中的SS以及氨氮处理效果极佳，SS去除率＞80%，氨氮去除率＞80%，水处理效果极佳
4、结论与不足
负载微生物填料对去除污水中氨氮以及SS具有较好的效果，对COD、BOD等指标也有一定的处理能力，填料功能高效，但是其制备工艺较为复杂，且造价颇高，实际应用过程中还需要根据不同的进水、出水指标来选择不同的微生物菌剂，故而多适用于占地面积有限，水处理指标高的人工湿地，与其他填料组合使用效果更佳。
参考文献：
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