【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人工湿地，具体涉及一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料。
技术介绍
1、人工湿地脱氮性能与污水的c/n密切相关，当c/n下降至3以下时，脱氮效果明显下降，这是由于异养反硝化细菌不能获得足够的碳源和电子供体以完成反硝化所导致的；因此，强化湿地内存在的自养反硝化细菌便成为一个很有前景的解决方法。
2、现阶段通过在湿地内填充零价铁、单质硫等功能填料，促进自养反硝化细菌富集，对人工湿地脱氮性能有明显帮助，通过强化自养反硝化细菌能够提升人工湿地脱氮性能到80％以上，但是现阶段采用铁和硫等填料会造成出水铁离子、硫酸根离子浓度升高，对受纳水体有不利影响；同时以自养反硝化为主的人工湿地在运行过程对硝酸盐氮有很好的去除能力，但是出水中含有的氨氮较高，成为出水总氮的主要成分。
3、因此，一种能够解决出水铁离子溶出浓度高的同时，可有效对出水中氨氮进行脱除，从而强化出水中总氮脱除率的人工湿地填料，则是现有需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，以解决现阶段铁等填料造成出水铁离子溶出浓度高以及氨氮浓度高的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，仅包括砾石层、铁炭层以及锰矿石层；所述的砾石层在水流方向上仅位于铁炭层的下方，锰矿石层在水流方向上位于铁炭层的上方。
3、进一步地，所述的砾石层中砾石的粒径为1～3cm。
4
5、进一步地，所述的锰矿石层中锰矿石的粒径为4～8mm。
6、进一步地，所述的铁炭层中铁屑与活性炭的体积比为1:1；铁屑长2～3cm，宽0.4～0.6cm；活性炭呈圆柱状，底面直径0.4～0.6cm，高1～3cm。
7、进一步地，所述的铁屑在使用前需先用10％的氢氧化钠溶液浸泡以去除油脂，然后使用稀硫酸去除铁屑表面的锈迹。
8、进一步地，所述的砾石、活性炭以及锰矿石在使用前需洗净、晾干。
9、进一步地，所述的人工湿地填料对污水中总氮的去除率可达94.76％，对氨氮的去除率可达95.9％；出水总氮中氨氮的占比仅为26.08％。
10、进一步地，所述的人工湿地填料在使用时，出水总磷浓度为0.02～0.1mg/l，总磷去除效率稳定在90％。
11、进一步地，所述的人工湿地填料在使用时，出水中铁离子的含量稳定在1mg/l以下，锰离子的含量稳定在10μg/l以下。
12、本专利技术的有益效果：
13、1、改善氨氮和总氮去除效率；氨氮的去除率可达95.9％，总氮的去除率可达94.76％，总氮中氨氮的占比仅为26.08％；这主要归功于锰矿石在调节湿地内部微环境、优化微生物群落结构方面的作用，为氨氮的转化提供了有利条件，在锰矿石的作用下，使得cw-fe人工湿地的总氮去除率提升了61.08％；
14、2、解决铁离子溶出问题；在实验过程中，添加锰矿石的人工湿地出水中的总铁离子浓度维持在1mg/l以下，这一结果说明了锰矿石在吸附铁离子、防止其过量溶出方面的有效性，有助于解决铁炭湿地运行初期铁离子溶出浓度高的问题；
15、3、通过对锰矿石表面sem图像分析，发现其表面附着大量的fe2o3，锰矿石表面吸附铁容量从0.012mg/g上升到0.88mg/g；相较于cw-fe，cw-mn运行初期出水总铁浓度下降了96％，出水总锰浓度保持在10μg/l以下。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：仅包括砾石层、铁炭层以及锰矿石层；所述的砾石层在水流方向上仅位于铁炭层的下方，锰矿石层在水流方向上位于铁炭层的上方。
2.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：所述的砾石层中砾石的粒径为1～3cm。
3.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：所述的铁炭层为铁屑与活性炭复配而成。
4.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：所述的锰矿石层中锰矿石的粒径为4～8mm。
5.根据权利要求3所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：所述的铁炭层中铁屑与活性炭的体积比为1:1；铁屑长2～3cm，宽0.4～0.6cm；活性炭呈圆柱状，底面直径0.4～0.6cm，高1～3cm。
6.根据权利要求3所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：所述的铁屑在使用前需先用10％的氢氧化钠溶液浸泡以去除油脂，然后使用稀硫酸去除铁屑表面的锈迹。
...【技术特征摘要】
1.一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：仅包括砾石层、铁炭层以及锰矿石层；所述的砾石层在水流方向上仅位于铁炭层的下方，锰矿石层在水流方向上位于铁炭层的上方。
2.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：所述的砾石层中砾石的粒径为1～3cm。
3.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：所述的铁炭层为铁屑与活性炭复配而成。
4.根据权利要求1所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：所述的锰矿石层中锰矿石的粒径为4～8mm。
5.根据权利要求3所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其特征在于：所述的铁炭层中铁屑与活性炭的体积比为1:1；铁屑长2～3cm，宽0.4～0.6cm；活性炭呈圆柱状，底面直径0.4～0.6cm，高1～3cm。
6.根据权利要求3所述的一种高效脱氮除磷的人工湿地铁炭锰复合填料，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，杨苗青，郭宝磊，朱召军，王洪艳，赵怡蔚，徐洪斌，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。