一种用于黑臭水体净化的湿地填料的制备方法及应用该填料的净水装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于黑臭水体净化的湿地填料的制备方法，涉及水污染控制技术领域，包括以下步骤：S1：将磁黄铁矿粉、菱铁矿分和膨润土按照质量比为5:3:2的比例进行配比，得到原料；S2：将原料与适量蒸馏水混合造粒，然后置于无氧的管式炉中在900℃的温度下煅烧2h，得到成品。本发明专利技术还提供了一种采用该湿地填料的净水装置。本发明专利技术针对引起水体黑臭的典型感官性状指标，利用磁黄铁矿、菱铁矿、膨润土为原料，将硫自养反硝化与厌氧、好氧系统有机耦合，达到消除黑臭水体中典型嗅味物质的目的，同时能够有效提高了对常规污染物的降解能力。能够有效提高了对常规污染物的降解能力。能够有效提高了对常规污染物的降解能力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于黑臭水体净化的湿地填料的制备方法及应用该填料的净水装置


[0001]本专利技术涉及水污染控制
，特别是涉及一种用于黑臭水体净化的湿地填料的制备方法及应用该填料的净水装置。

技术介绍

[0002]湿地是水生态修复和水环境治理中使用最为普遍的技术之一，湿地填料作为微生物附着生长的主要场所，在水体的强化净化和生态修复中发挥着重要的作用。目前常用的湿地系统，多采用粗砂、砾石、沸石等材料作为填料，依靠填料表面较大的粗糙程度、丰富的孔隙、充足的比表面积，使得表面附着生长大量的生物膜，借助吸附和生物降解，实现对污染物的有效去除。
[0003]现有研究表明，这类常用的填料对悬浮物、COD等常规污染物有着较好的去除作用，但对于导致水体嗅味的硫醚、土臭素等特殊的微污染物，却存在去除作用不佳的问题。此外，面对地表污染水体中普遍存在的碳源不足、氮磷营养物偏高等问题，常规填料也难于保障氮磷的去除效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于黑臭水体净化的湿地填料的制备方法及应用该填料的净水装置。
[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种用于黑臭水体净化的湿地填料的制备方法，包括以下步骤：S1：将磁黄铁矿粉、菱铁矿粉和膨润土按照质量比为5:3:2的比例进行配比，得到原料；S2：将原料与适量蒸馏水混合造粒，然后置于无氧的管式炉中在900℃的温度下煅烧2h，得到成品。
[0006]本专利技术还提供了一种净水装置，包括厌氧区和好氧区，所述厌氧区与所述好氧区连通，所述厌氧区内填充有混合填料A，所述好氧区内填充有混合填料B，所述混合填料A包括由上述制备方法制得的湿地填料以及多孔陶粒，所述混合填料B包括塑料花球和铁碳颗粒。
[0007]作为本专利技术所述净水装置的一种优选方案，其中：所述混合填料A中湿地填料与多孔陶粒的体积比为1:5，所述混合填料B中塑料花球与铁碳颗粒的体积比为5:1。
[0008]作为本专利技术所述净水装置的一种优选方案，其中：所述厌氧区包括厌氧池，所述厌氧池中开设有进水口和出水口，所述厌氧池位于所述好氧区的上方，且所述出水口位于所述好氧区的正上方。
[0009]作为本专利技术所述净水装置的一种优选方案，其中：所述厌氧池内沿其长度方向等距设置有若干块导流板，若干块所述导流板依次交错设置在所述厌氧池的上端和下端，使所述厌氧池内形成蛇形通道。
[0010]作为本专利技术所述净水装置的一种优选方案，其中：所述好氧区包括至少两个好氧床，至少两个所述好氧床沿竖直方向依次排布，且任意相邻的两个所述好氧床之间均设置有虹吸管，所述虹吸管较高的一端伸至位于上方的所述好氧床内，所述虹吸管较低的一端伸至位于下方的所述好氧床内，位于最下方的所述好氧床中开设有出水口。
[0011]作为本专利技术所述净水装置的一种优选方案，其中：还包括输送水管，所述输送水管的一端伸至位于最下方的所述好氧床内，所述输送水管的另一端通过循环水泵伸至位于最上方的所述好氧床的上方。
[0012]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在填料的原料中加入磁黄铁矿粉，磁黄铁矿属于单硫化物，由Fe2+离子和S2-离子组成，晶形结构存在铁亏空，晶体对称性低，具有磁性，导电性高，氧化还原电位高，反应活性高。
[0013]（2）本专利技术中，在厌氧环境内，由于存在硫自养反硝化菌和异养反硝化菌，发生同步脱硫反硝化反应，硝酸盐氮反应变为氮气去除，消耗S2-、H+，并产生0价S。0价S参与硫自养反硝化反应，在消耗一定碳源的基础上将硝酸盐氮和氨氮转化为氮气去除，产生H+并为硫自养反硝化菌提供营养。磁性FeS会强化微生物的厌氧发酵，促进厌氧微生物分解难降解的有机物如嗅味物质，提高产氢产乙醇的效率。菱铁矿与H+发生反应，产生CO2和高活性Fe2+；在好氧环境内， FeS粉末、碎屑和少量溶解态FeS随水流带入，迅速被氧化，反应生成H+和Fe2+。氧化亚铁硫杆菌会在酸性环境内，利用菱铁矿和磁黄铁矿产生的Fe2+作为电子供体，将硝酸盐氮转化为氮气。Fe2+及其氧化产物Fe3+，起混凝作用，并会与水中磷酸根离子形成络合物，起到良好除磷效果。铁碳填料利用好氧环境下的铁碳微电解反应对水中污染物进行降解。
[0014]（3）本专利技术中硫自养反硝化和厌氧发酵产生的H+一方面供给同步脱硫反硝化反应，一方面与菱铁矿反应，一方面不断地酸洗填料表面，防止填料板结，使填料常用常新，降低维护成本。
[0015]（4）本专利技术中厌氧发酵将水中微生物无法直接利用的难降解有机物转化为乙醇，菱铁矿与H+反应生成CO2，均被用作微生物脱氮除磷反应的碳源。
[0016]（5）本专利技术中好氧区位于厌氧区的下方，厌氧池出水跌流进入好氧床，挟气富氧。好氧池内分有多层，由虹吸装置进行富氧，当每一层中的水达到设计深度，虹吸即自动启动，迅速抽空该层中的水。高速水流挟气富氧进入下层继续反应，原先一层填料上的生物膜暴露在空气中，进行氧转移，整个富氧过程无需外加能源。
[0017]（6）本专利技术中位于最下方的好氧床中的水可通过输送水管输送至位于最上方的好氧床的上方，经过一次跌水曝气后返回至最上方的好氧床中，实现富氧，同时，还可让水反应更充分，从而可根据最终出水的水质需求，调整好氧区的循环次数。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为本专利技术提供的净水装置的结构示意图；图2为对照组和试验组对水中土臭素的吸附处理情况示意图；图3为对照组和试验组对水中二甲基异崁醇的吸附处理情况示意图；图4为对照组和试验组对水中氨氮的吸附处理情况示意图；图5为对照组和试验组对水中总磷的吸附处理情况示意图；图6为对照组和试验组对水中土臭塑逐时吸附处理情况示意图；其中：1、厌氧池；2、进水口；3、出水口；4、导流板；5、好氧床；6、虹吸管；7、输送水管；8、循环水泵。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本专利技术作出进一步详细的说明。
[0021]本实施例提供了一种用于黑臭水体净化的湿地填料的制备方法，包括以下步骤：S1：将磁黄铁矿粉、菱铁矿粉和膨润土按照质量比为5:3:2的比例进行配比，得到原料；S2：将原料与适量蒸馏水混合造粒，然后置于无氧的管式炉中在900℃的温度下煅烧2h，得到成品。
[0022]本实施例还提供了一种净水装置，包括厌氧区和好氧区。其中，厌氧区包括呈长方体形状的厌氧池1，该厌氧池1的左侧开设有进水口2，右侧开设有出水口3。在厌氧池1内沿其长度方向依次等距设置有若干块导流板4，这些导流板4均位于竖直平面内，且依次交错设置在厌氧池1的上端和下端，使厌氧池1内形成蛇形的流动通道。在厌氧池1内填充有混合填料A，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于黑臭水体净化的湿地填料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将磁黄铁矿粉、菱铁矿粉和膨润土按照质量比为5:3:2的比例进行配比，得到原料；S2：将原料与适量蒸馏水混合造粒，然后置于无氧的管式炉中在900℃的温度下煅烧2h，得到成品。2.一种净水装置，其特征在于：包括厌氧区和好氧区，所述厌氧区与所述好氧区连通，所述厌氧区内填充有混合填料A，所述好氧区内填充有混合填料B，所述混合填料A包括由权利要求1制得的湿地填料以及多孔陶粒，所述混合填料B包括塑料花球和铁碳颗粒。3.根据权利要求2所述的一种净水装置，其特征在于：所述混合填料A中湿地填料与多孔陶粒按照体积比为1:5，所述混合填料B中塑料花球与铁碳颗粒按照体积比为5:1。4.根据权利要求2所述的一种净水装置，其特征在于：所述厌氧区包括厌氧池(1)，所述厌氧池(1)中开设有进水口(2)和出水口(3)，所述厌氧池(1)位于所述好氧区的上方，且所述出水...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯骞，佘雨薇，薛朝霞，罗景阳，方芳，操家顺，李超，郑迪，
申请(专利权)人：国河环境研究院南京有限公司，
类型：发明
国别省市：