添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于人工濕地基質(zhì)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種添加微生物載體填料的新型人工濕地基質(zhì)，用于人工濕地強(qiáng)化處理城市生活污水。
【背景技術(shù)】
[0002]人工濕地是一種自適應(yīng)系統(tǒng)，其可以通過(guò)水體、基質(zhì)、水生植物和微生物間一系列的物理、化學(xué)和生物途徑，完成對(duì)污染物的高效去除。濕地基質(zhì)在人工濕地中起著重要作用，傳統(tǒng)的人工濕地基質(zhì)主要由土壤、砂石等組成，在污水凈化過(guò)程中，依靠基質(zhì)巨大的比表面積，在其表面形成一層生物膜，進(jìn)而對(duì)流經(jīng)的污水進(jìn)行阻擋截留，通過(guò)吸附、沉淀、過(guò)濾去除水中污染物。
[0003]中國(guó)專利201410082817.8公開了一種可移動(dòng)組合的潛流式人工濕地裝置，其填料層采用以下任一種填料組合:①?gòu)纳系较?以填料層深度百分比計(jì)，天然土壤層、陶粒、爐渣、粗砂、礫石；②從上到下:天然土壤層、蛭石、爐渣、粗砂、礫石；③從上到下:天然土壤層、沸石、爐渣、粗砂、礫石；④從上到下:天然土壤層、海泡石、爐渣、粗砂、礫石；中國(guó)專利200510030330.6公開了一種污水處理人工濕地基質(zhì)組合配方，包括各種水質(zhì)均需要的基礎(chǔ)性基質(zhì)及根據(jù)水質(zhì)不同可選擇的選擇性基質(zhì)，基礎(chǔ)性基質(zhì)為沙土混合料及碎石，選擇性基質(zhì)為沸石、石灰石、煤渣、鋼渣、高爐渣、碎石、陶粒、瓜子片及卵石中的一種或一種以上混合物，基礎(chǔ)性基質(zhì)與選擇性基質(zhì)的總高度為0.6m-1.2m，其中，沙土混合料的高度為10.20cm。其生物膜附著點(diǎn)少，對(duì)污水處理能力弱。
[0004]目前使用的微生物載體存在掛膜速度慢、使用壽命短、造價(jià)高的問(wèn)題，同時(shí)，由于生物膜含量低，其對(duì)污水中溶解性固體和不同性有機(jī)物的吸附、沉淀和去除能力弱，人工濕地基質(zhì)易堵塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種生物膜含量高，基質(zhì)不易堵塞，保溫性能和透氣性好的人工濕地基質(zhì)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，包括聚氨酯軟性微生物載體材料和無(wú)機(jī)基質(zhì)，所述聚氨酯軟性微生物載體材料占人工濕地基質(zhì)總體重量的1% -10% ;所述無(wú)機(jī)基質(zhì)包括細(xì)礫石、蛭石和高爐膨脹爐渣中的兩種或三種，所述無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分的重量比為:礫石I?4:蛭石I?2:高爐膨脹爐洛:1?5 ;所述聚氨酯軟性微生物載體材料均勻分布于所述無(wú)機(jī)基質(zhì)中。
[0007]優(yōu)選的是，所述聚氨酯軟性微生物載體材料的尺寸為10mm*10mm*1mm ;
[0008]優(yōu)選的是，所述細(xì)碌石的大小為Imm-1Omm,蛭石的大小為高爐膨脹爐禮:的大小為
[0009]優(yōu)選的是，所述無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分分層鋪設(shè)或混合均勻后一次鋪設(shè)。
[0010]優(yōu)選的是，所述聚氨酯軟性微生物載體材料的合成單體為4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和聚醚多元醇。
[0011]優(yōu)選的是，所述聚氨酯軟性微生物載體材料的合成單體為甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇和聚酯多元醇。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
[0013](I)軟性聚氨酯微生物載體材料的比表面積高、親水性和微生物附著性好、機(jī)械強(qiáng)度高，添加到人工濕地基質(zhì)中，能夠?yàn)槲鬯幚砦⑸锾峁┐罅扛街稽c(diǎn)，加速生物膜的生成，增加曝氣，提高微生物除氮去磷能力；同時(shí)，載體材料增加了基質(zhì)內(nèi)部生物膜的含量，提高整個(gè)濕地系統(tǒng)對(duì)污水中溶解性固體和不溶性有機(jī)物的吸附、沉淀和去除能力，減少人工濕地基質(zhì)的堵塞。
[0014](2)蛭石作為人工濕地基質(zhì)，其保溫效果和透氣性好，吸水力強(qiáng)，利于人工濕地在不同季節(jié)都保持較強(qiáng)的污水處理能力。
[0015](3)高爐膨脹爐渣顆粒小，內(nèi)部含微孔結(jié)構(gòu)，表面光滑，利于增加微生物在基質(zhì)內(nèi)部的附著，提聞基質(zhì)處理有機(jī)物能力。
[0016](4)細(xì)礫石來(lái)源廣泛，成本低廉，透氣性和吸水性好，利于人工濕地基質(zhì)系統(tǒng)的曝氣供氧。人工濕地基質(zhì)生產(chǎn)方法簡(jiǎn)便，便于大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。
[0017]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0018]實(shí)施例1
[0019]本實(shí)施例的添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，包括聚氨酯軟性微生物載體材料和無(wú)機(jī)基質(zhì)，聚氨酯軟性微生物載體材料占人工濕地基質(zhì)總體重量的1%;無(wú)機(jī)基質(zhì)包括細(xì)礫石、蛭石和高爐膨脹爐渣，其重量比為:礫石1:蛭石2:高爐膨脹爐渣:1 ;聚氨酯軟性微生物載體材料均勻分布于無(wú)機(jī)基質(zhì)中。
[0020]聚氨酯軟性微生物載體材料的尺寸為10mm*10mm*1mm ;
[0021]細(xì)碌石的大小為1_，蛭石的大小為1mm,高爐膨脹爐洛的大小為1_。
[0022]無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分分層鋪設(shè)。
[0023]實(shí)施例2
[0024]本實(shí)施例的添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，包括聚氨酯軟性微生物載體材料和無(wú)機(jī)基質(zhì)，聚氨酯軟性微生物載體材料占人工濕地基質(zhì)總體重量的10% ;無(wú)機(jī)基質(zhì)包括細(xì)礫石、蛭石，無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分的重量比為:礫石4:蛭石I ;聚氨酯軟性微生物載體材料均勻分布于無(wú)機(jī)基質(zhì)中。
[0025]聚氨酯軟性微生物載體材料的尺寸為10mm*10mm*1mm ;
[0026]細(xì)碌石的大小為1mm,蛭石的大小為8mm。
[0027]無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分混合均勻后一次鋪設(shè)。
[0028]實(shí)施例3
[0029]本實(shí)施例的添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，包括聚氨酯軟性微生物載體材料和無(wú)機(jī)基質(zhì)，聚氨酯軟性微生物載體材料占人工濕地基質(zhì)總體重量的3% ;無(wú)機(jī)基質(zhì)包括細(xì)礫石、蛭石和高爐膨脹爐渣，無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分的重量比為:礫石4:蛭石1:高爐膨脹爐S:5 ;氨酯軟性微生物載體材料均勻分布于所述無(wú)機(jī)基質(zhì)中。
[0030]聚氨酯軟性微生物載體材料的尺寸為10mm*10mm*1mm ;
[0031]細(xì)碌石的大小為5mm,蛭石的大小為1mm,高爐膨脹爐洛的大小為5_。
[0032]無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分分層鋪設(shè)。
[0033]實(shí)施例4
[0034]本實(shí)施例的添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，包括聚氨酯軟性微生物載體材料和無(wú)機(jī)基質(zhì)，聚氨酯軟性微生物載體材料占人工濕地基質(zhì)總體重量的?% ;無(wú)機(jī)基質(zhì)包括細(xì)礫石和高爐膨脹爐渣，無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分的重量比為:礫石4:高爐膨脹爐渣:3 ;聚氨酯軟性微生物載體材料均勻分布于所述無(wú)機(jī)基質(zhì)中。
[0035]聚氨酯軟性微生物載體材料的尺寸為10mm*10mm*1mm ;
[0036]細(xì)碌石的大小為7mm,蛭石的大小為8mm,高爐膨脹爐洛的大小為7_。
[0037]無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分分層鋪設(shè)。
[0038]聚氨酯軟性微生物載體材料的合成單體為4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和聚醚多元醇。
[0039]實(shí)施例5
[0040]本實(shí)施例的添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，包括聚氨酯軟性微生物載體材料和無(wú)機(jī)基質(zhì)，聚氨酯軟性微生物載體材料占人工濕地基質(zhì)總體重量的6% ;無(wú)機(jī)基質(zhì)包括細(xì)礫石、蛭石和高爐膨脹爐渣，無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分的重量比為:礫石2:蛭石2:高爐膨脹爐
S:5 ;聚氨酯軟性微生物載體材料均勻分布于所述無(wú)機(jī)基質(zhì)中。
[0041]聚氨酯軟性微生物載體材料的尺寸為10mm*10mm*1mm ;
[0042]細(xì)碌石的大小為6mm,蛭石的大小為8mm,高爐膨脹爐洛的大小為3_。
[0043]無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分分層鋪設(shè)。
[0044]聚氨酯軟性微生物載體材料的合成單體為甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚醚多元醇和聚酯多元醇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，其特征在于:包括聚氨酯軟性微生物載體材料和無(wú)機(jī)基質(zhì)，所述聚氨酯軟性微生物載體材料占人工濕地基質(zhì)總體重量的1% -10% ;所述無(wú)機(jī)基質(zhì)包括細(xì)礫石、蛭石和高爐膨脹爐渣中的兩種或三種，所述無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分的重量比為:碌石I?4:蛭石I?2:高爐膨脹爐渣:1?5 ;所述聚氨酯軟性微生物載體材料均勻分布于所述無(wú)機(jī)基質(zhì)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，其特征在于:所述聚氨酯軟性微生物載體材料的尺寸為10mm*10mm* 10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，其特征在于:所述細(xì)石樂(lè)石的大小為Imm-1Omm,蛭石的大小為高爐膨脹爐禮:的大小為Imm-lOmm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的添加微生物載體填料的人工濕地基質(zhì)，其特征在于:所述無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分分層鋪設(shè)或混合均勻后一次鋪設(shè)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于人工濕地基質(zhì)領(lǐng)域，涉及一種添加微生物載體填料的新型人工濕地基質(zhì)，包括聚氨酯軟性微生物載體材料和無(wú)機(jī)基質(zhì)，聚氨酯軟性微生物載體材料占人工濕地基質(zhì)總體重量的1％-10％；無(wú)機(jī)基質(zhì)包括細(xì)礫石、蛭石和高爐膨脹爐渣中的兩種或三種，無(wú)機(jī)基質(zhì)中各組分的重量比為：礫石1～4：蛭石1～2：高爐膨脹爐渣：1～5；軟性聚氨酯微生物載體材料的比表面積高、親水性和微生物附著性好、機(jī)械強(qiáng)度高，能夠?yàn)槲鬯幚砦⑸锾峁┐罅扛街稽c(diǎn)，加速生物膜的生成，增加曝氣，提高微生物除氮去磷能力；增加了基質(zhì)內(nèi)部生物膜的含量，提高整個(gè)濕地系統(tǒng)對(duì)溶解性固體和不溶性有機(jī)物的吸附、沉淀和去除能力，減少人工濕地基質(zhì)的堵塞。
【IPC分類】C02F3-32, C02F3-34
【公開號(hào)】CN104649415
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510051730
【發(fā)明人】遲文浩, 薛欣喜, 馮海燕, 高原, 張明霞, 張樂(lè)婷, 王瑋, 付龍
【申請(qǐng)人】青島水務(wù)集團(tuán)有限公司科技中心
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月31日