一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构，自下而上依次包括蓄水基层、混凝土再生骨料层、砖再生骨料层，所述蓄水基层的厚度为100

【技术实现步骤摘要】
一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构


[0001]本技术涉及人工湿地填料
，具体涉及一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构。

技术介绍

[0002]在城市快速发展过程中，由于工农业生产的快速发展及人口的不断增加，导致所需要排出的废水量不断增加，再加之监管方面的不完善，所以导致大量废水未经处理即排人河道当中，使河道内的水质受到严重的污染，不仅影响了城市的生态环境，同时也使城市的形象受到较大的影响。近几年来，我国各地方都在加大了对城市水体治理的力度。水环境的治理主要分为两个方面，一是通过建设人工湿地、生态公园等水环境设施，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，另一种是对城市黑臭水体进行综合治理。不管是人工湿地循环治理还是黑臭水体治理的机理都离不开吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化几个过程，使用填料进行水处理是常用的方法之一。填料法用作水处理工程主要发挥两方面的作用，一是作为微生物的介质作用，一是填料本身的过滤作用。而对于污水处理，主要是依靠微生物的作用，填料粗糙的表面作为微生物生长的介质，通常比表面积越大，越有利于微生物的增长。
[0003]用填料进行水处理，常用的填料种类包括石灰石碎石、沸石、陶粒、火山岩等，其中石灰石碎石比表面积相对较小，沸石、陶粒、火山岩都有这较大的比表面积。前述几种填料多为自然填料，受限于自然填料的开采、加工、运输成本以及水处理用量大的原因，无法大规模采用自然填料进行人工湿地等水环境设施的建设。
[0004]建筑垃圾再生骨料具有丰富的多孔结构，相比于价格较高的自然填料，再生骨料价格低廉、拥有丰富的孔隙结构、孔隙率高、比表面积大、富含铁、铝元素及火山灰组分，这些优点使其在水处理领域具有应用潜力。据统计我国每年建筑废弃物总量可达约15.5亿立方米至24亿立方米，并且每年以大于10％的增速持续增长。现阶段我国绝大部分的建筑废弃物未经处理而直接运往郊外露天堆放或填埋，堆积一万吨建筑垃圾约需占用670
‑
1340平方米的土地。填埋式建筑废弃物的处置方式不但长期占用大量的宝贵耕地，而且还耗用了大量的征用土地费、垃圾清运费等建设经费，同时，在清运过程中产生的遗撒和灰飞扬尘严重影响了市容环境。建筑垃圾再生骨料成分主要为废红砖、废混凝土，废红砖主要为高温烧结成型，内部结构疏松，孔隙率高，比表面积大，废混凝土作为二次成型材料，同样具有孔隙率大特点。将建筑垃圾再生骨料用于湿地系统，不仅降低了湿地填料成本，也为建筑垃圾资源化开拓了一个新方向。但建筑垃圾再生骨料在成分、孔隙率、强度上面和传统自然填料还是存在一些区别，目前缺乏对于建筑垃圾再生骨料具体应用方式、工程规模化应用复配方案和实际工程项目污染物控制效能的探讨和研究。有鉴于此，本技术提供了一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构。

技术实现思路

[0005]本技术意在提供一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构，以解决现有技术中存在的不足，本技术要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
[0006]一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构，其改进之处在于：自下而上依次包括蓄水基层、混凝土再生骨料层、砖再生骨料层，所述蓄水基层的厚度为100
‑
300mm，所述混凝土再生骨料层和砖再生骨料层的厚度和不小于1000mm，所述混凝土再生骨料层与砖再生骨料层的厚度比值为0.5
‑
1.5；所述混凝土再生骨料层由加工粉碎的建筑废弃混凝土制成，其粒径为8
‑
16mm；所述砖再生骨料层由加工粉碎的建筑废弃砖制成并经过清洗、附菌处理，其粒径为8
‑
16mm。
[0007]优选的，所述混凝土再生骨料层的压碎值不大于15％，粒径小于8mm的混凝土再生骨料不超过2.5％，粒径大于16mm的混凝土再生骨料不超过0.3％。
[0008]优选的，所述混凝土再生骨料层的空隙率为40
‑
60％，比表面积为4.5
‑
5.5
×
104cm2/g。
[0009]优选的，所述混凝土再生骨料层的表观密度为1.5
‑
2.1g/cm3，堆积密度为0.5
‑
1.0g/cm3。
[0010]优选的，所述砖再生骨料层的压碎值不大于40％，粒径小于8mm的砖再生骨料不超过2.3％，粒径大于16mm的砖再生骨料不超过0.25％。
[0011]优选的，所述砖再生骨料层的空隙率为45
‑
55％，比表面积为2.0
‑
3.5
×
104cm2/g。
[0012]优选的，所述砖再生骨料层的表观密度为1.5
‑
2.5g/cm3，堆积密度为0.7
‑
1.5g/cm3。
[0013]优选的，所述混凝土再生骨料层的吸水率不小于20％，所述砖再生骨料层的吸水率不小于25％。
[0014]优选的，所述混凝土再生骨料层和砖再生骨料层中针片状含量不超过5.7％、杂质含量不超过0.21％。
[0015]本技术利用混凝土再生骨料层和砖再生骨料层能够较好地净化水中的铵态氮，其主要原因在于：一是混凝土再生骨料层和砖再生骨料层的空隙率大，吸附作用明显；二是混凝土再生骨料层和砖再生骨料层使水的pH值升高，其自身含有一定的Mg
2+
，水中也含有一定量的PO
43
‑
，因此在pH较高的情况下，NH
4+
、Mg
2+
，PO
43
‑
发生反应，生成磷酸铵镁(MgNH4PO4·
6H2O)沉淀，从而使得水中的铵态氮(NH
4+
‑
N)浓度降低；三是混凝土再生骨料层和砖再生骨料层的多孔结构，为微生物提供了更多的生长位点，有利于生物脱氮作用的发挥。
[0016]本技术将建筑废弃物中的混凝土和砖制成再生骨料，用其作为人工湿地的填料结构层，充分利用混凝土、砖再生骨料过滤性能好、吸附能力强的特点，有效去除污水中的铵态氮，降低人工湿地的建设和维护费用，实现以废治废。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构示意图。
[0018]附图中的附图标记依次为：1、蓄水基层，2、混凝土再生骨料层，3、砖再生骨料层，4、水面。
具体实施方式
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0020]实施例1：
[0021]参照图1所示，一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构，其改进之处在于：自下而上依次包括蓄水基层1、混凝土再生骨料层2、砖再生骨料层3，所述蓄水基层1的厚度为100
‑
300mm，所述混凝土再生骨料层2和砖再生骨料层3的厚度和不小于1000mm，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构，其特征在于：自下而上依次包括蓄水基层(1)、混凝土再生骨料层(2)、砖再生骨料层(3)，所述蓄水基层(1)的厚度为100
‑
300mm，所述混凝土再生骨料层(2)和砖再生骨料层(3)的厚度和不小于1000mm，所述混凝土再生骨料层(2)与砖再生骨料层(3)的厚度比值为0.5
‑
1.5；所述混凝土再生骨料层(2)由加工粉碎的建筑废弃混凝土制成，其粒径为8
‑
16mm；所述砖再生骨料层(3)由加工粉碎的建筑废弃砖制成并经过清洗、附菌处理，其粒径为8
‑
16mm。2.根据权利要求1所述的一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构，其特征在于：所述混凝土再生骨料层(2)的压碎值不大于15％，粒径小于8mm的混凝土再生骨料不超过2.5％，粒径大于16mm的混凝土再生骨料不超过0.3％。3.根据权利要求1所述的一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构，其特征在于：所述混凝土再生骨料层(2)的空隙率为40
‑
60％，比表面积为4.5
‑
5.5
×
104cm2/g。4.根据权利要求1所述的一种用于净化铵态氮的人工湿地填料结构，其特征在于：所述混凝土再生骨料层(2)的表观密度为1.5
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淼，李岩凌，何强，周红波，于家琳，
申请(专利权)人：北京建工资源循环利用投资有限公司，
类型：新型
国别省市：