[发明专利]一种人工湿地固定化功能填料

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种人工湿地固定化功能填料。构建而成的一个由基质、植物、微生物和水体所组成的独特污水处理综合生态系统。它是一种集物理、化学、生化反应于一体的废水处理技术，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、化学降解、植物吸收和微生物分解等作用实现对污水的高效净化。

背景技术

人工湿地按水流特征，可分为表流人工湿地、潜流人工湿地、垂直流人工湿地三种。表流人工湿地建造费用较省，但占地面积大于潜流和垂直流人工湿地，且冬季表面易结冰，夏季易繁殖蚊虫，并有臭味。潜流人工湿地的优点在于其充分利用湿地的空间，发挥系统间的协同作用，且卫生条件好，但建设费用较表流人工湿地高。垂直潜人工湿地具有更好的脱氮除磷效果，占地小，供氧好，但建设费用相对其他人工湿地高。潜流人工湿地对COD的去除率在80-90，对总氮的去除率在40-50，总磷的去处率在40-60。相对其他污水处理系统，人工湿地投资少，运行费用低，无需专人管理，处理效果受气候影响小，而且卫生条件好，无恶臭，湿地表面可种植观赏性植物，美化环境。

人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统，类似自然沼泽地，但由人工建造和监督控制，是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按照一定比例构成基质，并有选择性地植入植物，构建而成的一个由基质、植物、微生物和水体所组成的独特污水处理综合生态系统。它是一种集物理、化学、生化反应于一体的废水处理技术，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、化学降解、植物吸收和微生物分解等作用实现对污水的高效净化。

人工湿地是由基质、水体、植物、动物和微生物组成的生态系统。生活在土壤中的微生物(细菌和真菌)在有机物的去除中起主要作用，湿地植物的根系将氧气带入周围的土壤，但远离根部的环境处于厌氧，形成处理环境的变化带，这就加强了人工湿地去除复杂污染物的难处理污染物的能力。大部分有机物的去除是靠土壤中的微生物，但某些污染物如重金属、硫、磷等依赖于土壤和植物的作用。

人工湿地床基具有巨大表面积，特定的化学组成、无数的植物根系及其代谢产物(氧、生物活性物质)为污染物的过滤截留、物理和化学吸附，化学分解和沉淀，生物摄取和氧化分解，矿化等提供了良好的条件。

污水中的有机物主要依靠人工湿地床基内的物理和生物学的综合过程去除。不溶性有机物被过滤截留、水解、生物摄取和氧化分解，溶解有机物直接被水解、生物摄取和氧化分解。

污水中氨氮在床基中大部分通过硝化——反硝化生化过程被去除，部分氨氮和硝氮通过植物吸收而去除。有机氮主要呈悬浮状，被床基过滤截留，并通过生化作用矿化为氨氮，硝氮，进而通过植物吸收和硝化——反硝化过程去除。

污水中磷大多以正磷酸盐形式存在，并主要通过人工湿地床基中的钙、铁、铝离子沉淀固着，以及植物的吸收过程去除，沉淀固着在基床中的磷最终可通过床基料更换而移出。

人工湿地植物的代谢生长过程将从污水吸收的氮、磷、有机物、无机盐等转化为可通过收割移走并进一步资源化利用的生物量。

污水中一些微量的金属通过人工湿地床基的吸附或共沉淀作用去除，被湿地植物吸附、吸收去除。

污水中大部分病原菌和病毒被人工湿地床基好氧微型生物摄食分解，部分被植物根系分泌物杀灭。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，提供一种人工湿地固定化功能填料。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种人工湿地固定化功能填料，含有如下质量份数的化学组分：CaO 0.20～2.99、Mg 29.30～38.98、SiO₂ 33.69～49.76、Al₂O₃ 0.38～2.01、Fe₂O₃ 0.76～4.82、Cr₂O₃ 0.23～0.68、FeO 1.94～4.44、TiO₂ 0.01～0.05、MnO 0.05～0.14、K₂O+Na₂O 0.11～0.19、P₂O₃0.01～0.04、H₂O⁺ 6.52～13.59、，CO₂ 0.22～6.73。