[发明专利]一种用于人工湿地的填料

说明书

技术领域

本发明涉及人工湿地技术领域，尤其涉及一种用于人工湿地的填料。

背景技术

填料是人工湿地的重要组成部分。可用于人工湿地的填料有土壤、沙粒、砾石、石块等。填充介质为微生物提供依附表面，同时也为水生植物提供载体和营养物质。填充介质通过吸附、吸收、过滤、离子交换、络合反应等物理化学作用来去除污水中的污染物。

传统的人工湿地中填料多以土壤为主。土壤的物理和化学性质直接影响人工湿地污水处理系统的植物生长、污水的净化效果及土壤的渗透性。土壤微粒带负电荷，这样土壤的表面容易与正电荷结合。土壤微粒表面的带电离子能通过离子交换作用与污水中离子进行交换。由于土壤通透性差，容易发生堵塞，从而形成短流或漫流，所以单纯以土壤为基质的人工湿地已逐渐被以砂石或混合基质所代替。但目前采用的人工湿地用填料存在成本高，氮磷去除效果差，水力传导系数满足不了需求的技术问题，亟待解决。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于人工湿地的填料，成本低廉，水力传导系数高，氮磷去除效果好，可将BOD指标降低60-80％，COD指标降低30-42％，TP能够降至0.12-0.14mg/L，TN能够降至0.45-0.62mg/L。

本发明提出的一种用于人工湿地的填料，其原料按重量份包括：主料70-90份，污泥2-8份，土壤5-15份，细沙4-10份，粗砂10-20份，砾石15-35份，碎瓦片4-12份，灰渣3-10份，鹅卵石4-10份，粉煤灰10-20份，分散剂1-5份。

优选地，主料按重量份包括：沸石5-12份，陶粒4-12份，炉渣20-30份，砖块20-50份。

优选地，砖块的粒径为12-30mm。

优选地，沸石的粒径为5-12mm。

优选地，分散剂采用如下工艺制备：搅拌状态下，向无水乙醇中加入固体石蜡、海泡石粉，升温搅拌均匀，加入液体石蜡、白油搅拌均匀，加入硬脂酸锌搅拌均匀，冷却，干燥得到分散剂。

优选地，分散剂制备工艺中，无水乙醇、固体石蜡、海泡石粉、液体石蜡、白油、硬脂酸锌的质量比为100：10-18：30-50：2-6：1-3：1-2。

本发明的分散剂中，固体石蜡溶解在无水乙醇中，与海泡石粉高速搅拌，对海泡石内部有效渗透，将束状的海泡石纤维分散成单纤维，进一步与液体石蜡、白油作用吸附，不仅填充性好，而且分散性能优良，同时硬脂酸锌可以分子状态分布在上述预处理海泡石粉表面，润滑性能优良。

由于陶粒的水力传导性能和对磷的吸附能力都比较好，是一种性能优良的填料，但是成本较高；而沸石虽有较好的水力传导性能，但吸附磷的性能差，成本也相对较高。砖块、炉渣、沸石、陶粒中，沸石的水力传导系数最大，砖块和炉渣的水力传导系数接近，而陶粒的孔隙率最大，砖块次之，潜流湿地式中填料水力传导系数过大不容易堵塞，但如果填充不均匀，有可能造成短流，使处理效果恶化，而水力传导系数太小，又有可能使湿地的过水性能下降，造成堵塞或漫流。本发明采用砖块、炉渣、沸石、陶粒，并合理控制粒径，水力传导系数好，而且成本低，并可在湿地系统中能够为微生物生长提供更大的表面积，并表现出很好的对磷吸附作用，再配合污泥、土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片、灰渣、鹅卵石、粉煤灰作为填料，并合理控制配比，可有效截留、吸附水中的污染物；同时分散剂可有效促使上述物料之间分散，而且具有一定的填充效果，分散效果好，不易随水流流失，有利于在湿地基质表面及其填料的孔隙中形成生物膜，生物膜分布均匀，进一步增强湿地填料区域中的净化效果。

本发明所得用于人工湿地的填料，出水水质质量高，可将BOD指标降低60-80％，COD指标降低30-42％，TP能够降至0.12-0.14mg/L，TN能够降至0.45-0.62mg/L，而且可明显降低原材料成本和加工成本。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种用于人工湿地的填料，其原料按重量份包括：主料70份，污泥8份，土壤5份，细沙10份，粗砂10份，砾石35份，碎瓦片4份，灰渣10份，鹅卵石4份，粉煤灰20份，分散剂1份。

实施例2

本发明提出的一种用于人工湿地的填料，其原料按重量份包括：主料90份，污泥2份，土壤15份，细沙4份，粗砂20份，砾石15份，碎瓦片12份，灰渣3份，鹅卵石10份，粉煤灰10份，分散剂5份。