一种人工湿地高效除磷的方法
【专利摘要】本发明公开了一种人工湿地高效除磷的方法，所述的垂直流人工湿地由进水管、出水管、透气管、多层填料构成的过滤层、底部不透水层和具有一定净化功能的水生植物组成；多层填料自上而下依次为：沙土覆盖层、钢渣层、增氧砖粉颗粒层、蛭石层；本发明的人工湿地除磷吸附容量和速度远远大于其他方法，大大延长了填料的使用周期，避免了因经常更换填料带来的高额置换成本，不仅提高了湿地系统对污水的降解能力，而且延长了湿地的使用寿命。
【专利说明】
一种人工湿地高效除磷的方法
技术领域
[0001]本发明涉及人工湿地领域，确切地说是一种人工湿地高效除磷的方法。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]人工湿地对磷的去除是通过湿地填料基质的理化反应、植物根系的吸收以及微生物的积累等几方面共同作用完成的。但是植物的吸收与微生物的积累作用对磷的去除只占很少的一部分。研究发现，磷的主要去除机制是基质的吸附作用，水体中的正磷酸盐，在水流流经湿地介质表面时，受到介质的吸附，此吸附能力的好坏，将取决于湿地是否有良好的水力传导性和较高的比表面积。因此，选择有效的湿地基质填料对水体中磷的去除意义重大。
[0004]同时从现有技术实践来看，人工湿地系统中进水携氧数量较低、大气复氧和植物根系释氧能力有限，而污水中有机物的好氧降解和脱氮的硝化过程均需要充足的氧，因此人工湿地中的溶解氧无法满足大量污染物降解的需要，限制生物的硝化反应。所以目前急需一种新的人工湿地来解决其降解能力不足的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种人工湿地高效除磷的方法。
[0006]上述目的通过以下方案实现:
一种人工湿地高效除磷的方法，其特征在于:包括以下步骤:
(1)污水进入隔栅池去除大颗粒的悬浮物和杂物；
(2)预处理后的废水再进入垂直流人工湿地进一步处理；
(3)处理后的污水收集到调节池，常规工艺处理后达到标准排放或者回收利用；
所述的垂直流人工湿地由进水管、出水管、透气管、多层填料构成的过滤层、底部不透水层和具有一定净化功能的水生植物组成；多层填料自上而下依次为:沙土覆盖层、钢渣层、增氧砖粉颗粒层、蛭石层；
所述的增氧砖粉颗粒由下述重量份的原料制得:
废砖粉20-30、羧甲基淀粉钠1-2、蓖麻油2-4、硬脂酸1-2、氧化铝1-4、六偏磷酸钠1-2、甲基丙烯酸0.3-0.5、过氧化钙2-4;
所述的增氧砖粉颗粒制备方法为:
(I)废砖粉于浓度为5-8%的盐酸中浸泡10-12小时，过滤，烘干，180-200 °C焙烧，冷却，投入浓度为20-25%的双氧水中浸泡，过滤，阴干，得改性粉备用；(2)硬脂酸、氧化铝、六偏磷酸钠、甲基丙烯酸混匀后，加适量水，升温至50-60°C，20-80rpm下搅拌均匀，再加入改性粉以及其余原料，搅拌均匀，造粒，于室温下自然干燥24-26h，再30-50 °C供干后，过筛，即得。
[0007]所述的一种人工湿地高效除磷的方法，其特征在于:所述钢渣层钢渣粒径为10-20_、增氧砖粉颗粒层增氧砖粉颗粒粒径为10-20_、輕石层虫至石颗粒粒径为8-10mm。
[0008]所述的一种人工湿地高效除磷的方法，其特征在于:所述沙土覆盖层、钢渣层、增氧砖粉颗粒层、輕石层体积比为0.4_1:1_2:1_2:2_3。
[0009]所述的一种人工湿地高效除磷的方法，其特征在于:沙土覆盖层由颗粒粒径为1-5mm的细砂组成;具有一定净化功能的水生植物指的是马蹄莲，其种植于沙土覆盖层上。
[0010]本发明的有益效果为:(1)本发明使用废砖粉变废为宝，其来源广泛，价格低廉，利用砖粉改性后的优异的吸附性和离子交换性，使得其能够将污水中的重金属离子吸附掉。同时改性后的废砖粉表面粗糙、孔隙率高、微孔结构分布均匀、比表面积大、外表坚硬、抗水力冲击强度较高等优点， 适合微生物的附着生长，可以作为微生物载体；(2)废砖粉用双氧水浸泡后，能够增加人工湿地的溶解氧含量，过氧化钙是一种相对稳定的过氧化物，常温下干燥的过氧化钙不易分解，具有较强的漂白、杀菌、消毒作用且对环境无污染，在水中缓慢分解释放出活性氧，同时调节水体PH值，增加人工湿地的除氨氮除磷效果，去除二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体。
[0011](3)本发明的人工湿地除磷吸附容量和速度远远大于其他方法，大大延长了填料的使用周期，避免了因经常更换填料带来的高额置换成本，不仅提高了湿地系统对污水的降解能力，而且延长了湿地的使用寿命。【具体实施方式】
[0012]—种人工湿地高效除磷的方法，包括以下步骤:(1)污水进入隔栅池去除大颗粒的悬浮物和杂物；(2)预处理后的废水再进入垂直流人工湿地进一步处理；(3)处理后的污水收集到调节池，常规工艺处理后达到标准排放或者回收利用；所述的垂直流人工湿地由进水管、出水管、透气管、多层填料构成的过滤层、底部不透水层和具有一定净化功能的水生植物组成；多层填料自上而下依次为:沙土覆盖层、钢渣层、增氧砖粉颗粒层、蛭石层；所述的增氧砖粉颗粒由下述重量份的原料制得:废砖粉20、羧甲基淀粉钠2、蓖麻油2、硬脂酸2、氧化铝1、六偏磷酸钠1、甲基丙烯酸0.3、 过氧化钙2;所述的增氧砖粉颗粒制备方法为:(1)废砖粉于浓度为7%的盐酸中浸泡12小时，过滤，烘干，200 °C焙烧，冷却，投入浓度为 25%的双氧水中浸泡，过滤，阴干，得改性粉备用；(2)硬脂酸、氧化铝、六偏磷酸钠、甲基丙烯酸混匀后，加适量水，升温至50°C，80rpm下搅拌均匀，再加入改性粉以及其余原料，搅拌均匀，造粒，于室温下自然干燥26h，再50°C烘干后，过筛，即得。
[0013]所述钢渣层钢渣粒径为10-20mm、增氧砖粉颗粒层增氧砖粉颗粒粒径为10-20mm、蛭石层蛭石颗粒粒径为8-10mm。所述沙土覆盖层、钢渣层、增氧砖粉颗粒层、蛭石层体积比为0.8:1:1:2ο
[0014]沙土覆盖层由颗粒粒径为l-5mm的细砂组成;具有一定净化功能的水生植物指的是马蹄莲，其种植于沙土覆盖层上。
[0015]该人工湿地系统对磷具有较强的去除能力.总磷平均去除率为68.9%.单位面积磷滞留量平均为265mg.m—2.d—1，总氮平均去除率64.6%。
【主权项】
1.一种人工湿地高效除磷的方法，其特征在于:包括以下步骤:(1)污水进入隔栅池去除大颗粒的悬浮物和杂物；(2)预处理后的废水再进入垂直流人工湿地进一步处理；(3)处理后的污水收集到调节池，常规工艺处理后达到标准排放或者回收利用；所述的垂直流人工湿地由进水管、出水管、透气管、多层填料构成的过滤层、底部不透 水层和具有一定净化功能的水生植物组成；多层填料自上而下依次为:沙土覆盖层、钢渣 层、增氧砖粉颗粒层、蛭石层；所述的增氧砖粉颗粒由下述重量份的原料制得:废砖粉20-30、羧甲基淀粉钠1-2、蓖麻油2-4、硬脂酸1-2、氧化铝1-4、六偏磷酸钠1-2、 甲基丙烯酸〇.3-0.5、过氧化钙2-4;所述的增氧砖粉颗粒制备方法为:(1)废砖粉于浓度为5-8%的盐酸中浸泡10-12小时，过滤，烘干，180-200 °C焙烧，冷却， 投入浓度为20-25%的双氧水中浸泡，过滤，阴干，得改性粉备用；(2)硬脂酸、氧化铝、六偏磷酸钠、甲基丙烯酸混匀后，加适量水，升温至50-60°C，20-80rpm下搅拌均匀，再加入改性粉以及其余原料，搅拌均匀，造粒，于室温下自然干燥24-26h，再30-50 °C供干后，过筛，即得。2.根据权利要求1所述的一种人工湿地高效除磷的方法，其特征在于:所述钢渣层钢渣 粒径为10-20mm、增氧砖粉颗粒层增氧砖粉颗粒粒径为10-20mm、輕石层輕石颗粒粒径为8-10mm〇3.根据权利要求1所述的一种人工湿地高效除磷的方法，其特征在于:所述沙土覆盖 层、钢渣层、增氧砖粉颗粒层、輕石层体积比为0.4_1:1_2:1_2:2_34.根据权利要求1所述的一种人工湿地高效除磷的方法，其特征在于:沙土覆盖层由颗 粒粒径为1-5_的细砂组成;具有一定净化功能的水生植物指的是马蹄莲，其种植于沙土覆盖层上。
【文档编号】C02F3/32GK105984956SQ201610042339
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】黄显怀, 张勇, 王坤, 唐建设, 钱静, 高雅, 李婉, 许明新
【申请人】安徽建筑大学, 安徽安净环保科技有限公司