一种新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地制造技术

本发明专利技术涉及一种新型铁锈改性铝污泥层基质人工湿地，包括按水流方向依次设有进水管、垂直流人工湿地、出水管和采样装置，垂直流人工湿地放置在玻璃容器中；进水管设置在玻璃容器的上方，进水管的进水口朝向垂直流人工湿地；玻璃容器底部固定设有出水管，出水管上设有蠕动泵；垂直流人工湿地自下而上依次铺设有细砂砾层、铁锈改性铝污泥层、粗砾石层和防渗层；铁锈改性铝污泥层是采用如下步骤制备而成；称取60‑90mg/1L铁锈和脱水铝污泥进行配比，用水配比出9％铁锈改性铝污泥层悬浮液，搅拌进行，静置3‑5H，水洗至中性，浇筑干燥成块；本发明专利技术除磷效果强、成本低、环保的优点。

A New Rust Modified Aluminum Sludge Substrate Constructed Wetland

The present invention relates to a new type of constructed wetland with rust modified aluminium sludge layer matrix, which comprises a water inlet pipe, a vertical flow constructed wetland, a water outlet pipe and a sampling device in turn according to the direction of water flow. The vertical flow constructed wetland is placed in a glass container; the water inlet pipe is arranged above the glass container, and the water inlet of the water inlet pipe is oriented to the vertical flow constructed wetland; and the water outlet pipe is fixed at the bottom of the glass container. The vertical flow constructed wetland is paved with fine gravel layer, rust modified aluminium sludge layer, coarse gravel layer and impermeable layer from bottom to top. The rust modified aluminium sludge layer is prepared by the following steps. The ratio of 60 90mg/1L rust and dewatered aluminium sludge is weighed, and the suspension of 9% rust modified aluminium sludge layer is mixed with water, and the suspension is static for 3 5H. The invention has the advantages of strong phosphorus removal effect, low cost and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地
本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地。
技术介绍
人工湿地是相对于其他污水处理技术具有能耗低、易管理并可灵活组合等特点。基质是在人工湿地中起着非常重要的作用，而且，其投资占到了整个湿地投资的50％以上。所以，人工湿地技术的研发应以湿地基质的研发为重点。铝污泥是自来水厂将铝盐或铝的聚合物作为主要絮凝剂所产生的污泥，目前，大部分的脱水铝污泥被视为废弃物而被填埋处置，其中的可用资源没有得到利用。铝污泥中含有来自原水中的悬浮物、黏土、有机物(如腐殖酸)、微生物，混凝剂水解形成的氢氧化物、助凝剂(有机多聚物)以及其他水处理单元中引入的物质(如粉末活性炭)，而这类物质对磷有很强的吸附螯合能力。铁锈作为钢铁工业生产中不可避免的产物，铁锈的处置于是一大难题。本专利技术将铁锈改性铝污泥层用于人工湿地中，研发一种新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地。铁锈改性铝污泥层基质是由铁锈和脱水铝污泥合成，不仅使铁锈和脱水铝污泥得到了资源化利用，而且可达到以废治废的目的。同时铁锈引入脱水铝污泥中，不仅可以改善铝污泥表面酸性和催化性能，而且能够在人工湿地植物根系形成铁膜，促进植物根系对磷的吸收。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种新型铁锈改性铝污泥层基质人，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术的技术方案如下：一种新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地，包括按水流方向依次设有进水管、垂直流人工湿地、出水管和采样装置，所述垂直流人工湿地放置在玻璃容器中；所述进水管设置在玻璃容器的上方，进水管的进水口朝向垂直流人工湿地；所述玻璃容器底部固定设有出水管，所述出水管上设有蠕动泵；所述垂直流人工湿地自下而上依次铺设有细砂砾层、铁锈改性铝污泥层、粗砾石层和防渗层；其中铁锈改性铝污泥层包括如下重量份的各物质：含铁量为56％的铁锈；含铝离子为10～15％、含水率为30～60％的脱水铝污泥；铁锈改性铝污泥层是采用如下步骤制备而成；按一定比例称取铁锈和脱水污泥进行配比，用水配比出9％铁锈改性铝污泥层悬浮液，搅拌进行，静置3-5H，水洗至中性，浇筑干燥成块。进一步，铁锈与脱水污泥的比例为60-90mg/1L。进一步，所出水管的出水口连接有集水箱，集水箱的一侧设有溢出口。进一步，所述集水箱上设有取样管，所述取样管一端插进集水箱，取样管另一端固定连接有智能总磷仪。进一步，所述垂直流人工湿地自下而上依次铺设有细砂砾层、铁锈改性铝污泥层、粗砾石层和防渗层，所述细砂砾层粒径为10～15mm，铺设厚度为150mm，所述铁锈改性铝污泥层为60mm*60mm*60mm块状，铺设厚度为450mm，所述粗砾石层粒径为20～25mm，铺设厚度为150mm。进一步，所述玻璃容器放置在底座上。进一步，所述铁锈改性铝污泥层详细制备步骤如下；S1、称取60-90mg/1L铁锈和脱水铝污泥，在搅拌机中搅拌；S2、铁锈和脱水铝污泥在搅拌机中干混2min-25min，至混合均匀；S3、然后将铁锈和脱水铝污泥混合物加水湿混，湿混至9％铁锈改性铝污泥层悬浮液；S4、把S3湿混至9％铁锈改性铝污泥层悬浮液静置3-5H；水洗成中性；S5、将混料置于制备模具中定型、脱模后，放置于阴凉通风处进行养护成块。进一步，所述垂直流人工湿地上表面种有深根丛生型植物。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术解决了铁锈和脱水铝污泥废弃物污染环境、处理困难、处置成本高的问题。2、本专利技术通过铁锈改性铝污泥层基质人工湿地能够高效地吸收并降解磷元素，可以解决去除磷难的问题，有效加强人工湿地的除磷效果和处理能力，通过整个系统结构相对比价格低廉，应用前景广。附图说明图1本专利技术结构示意图。其中，1、进水管；2、细砂砾层；3、粗砾石层；4、防渗层；5、底座；6、深根丛生型植物；7、玻璃容器；8、铁锈改性铝污泥层；9、蠕动泵；10、出水管；11、集水箱；12、取样管；13、智能总磷仪；14、溢出口。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外增加3个中间值的实施例实施例一如图1所示，一种新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地，包括按水流方向依次设有进水管1、垂直流人工湿地和出水管10，所述垂直流人工湿地放置在玻璃容器7中；所述进水管1设置在玻璃容器7的上方，进水管1的进水口朝向垂直流人工湿地；所述玻璃容器7底部固定设有出水管10，所述出水管10上设有蠕动泵9，水源通过进水管1流入垂直流人工湿地，通过玻璃容器7下端的出水口排出；所出水管10的出水口连接有集水箱11，集水箱11的一侧设有溢出口14。出水管10收集的水源排入集水箱11，集水箱11液位到达临界点时，集水箱11内的水通过溢出口14溢出。所述集水箱11上设有取样管12，所述取样管12一端插进集水箱11，取样管12另一端固定连接有智能总磷仪13。智能总磷仪13通过取样管12采集集水箱11内的水源进行测磷分析。所述垂直流人工湿地自下而上依次铺设有细砂砾层2、铁锈改性铝污泥层8、粗砾石层3和防渗层4；其中铁锈改性铝污泥层8包括如下重量份的各物质：含铁量为56％的铁锈；含铝离子为10％、含水率为30％的脱水铝污泥；铁锈改性铝污泥层8是采用如下步骤制备而成；称取60mg/1L铁锈和脱水铝污泥进行配比，用水配比出9％铁锈改性铝污泥层悬浮液，搅拌均匀，静置3H，水洗至中性，浇筑干燥成块。所述垂直流人工湿地自下而上依次铺设有细砂砾层2、铁锈改性铝污泥层8、粗砾石层3和防渗层4，所述细砂砾层2粒径为10mm，铺设厚度为100mm，所述铁锈改性铝污泥层8为60mm*60mm*60mm块状，铺设厚度为300mm，所述粗砾石层粒3径为20mm，铺设厚度为100mm。所述玻璃容器放置在底座5上。所述铁锈改性铝污泥层8详细制备步骤如下：S1、称取60mg/1L铁锈和脱水铝污泥，在搅拌机中搅拌；S2、铁锈和脱水铝污泥在搅拌机中干混2min，至混合均匀；S3、然后将铁锈和脱水铝污泥混合物加水湿混，湿混至9％铁锈改性铝污泥层悬浮液；S4、把S3湿混至9％铁锈改性铝污泥层悬浮液静置3H；水洗成中性；S5、将混料置于制备模具中定型、脱模后，放置于阴凉通风处进行养护成块。将该垂直流人工湿地用于生活污水深度处理，垂直流人工湿地进水TP浓度为2mg/L、水力负荷0.3(m3/m2·d)、水力停留时间3d，用智能总磷仪连续检测一个月，求该垂直流人工湿地对污水中TP的平均去除率。取出湿地植物观察植物根系铁膜情况。所述垂直流人工湿地上表面种有深根丛生型植物6。同等条件下把铁锈改性铝污泥层换成脱水铝污泥。求该垂直流人工湿地对污水中TP的平均去除率。取出湿地植物观察植物根系铁膜情况。同等条件下把铁锈改性铝污泥层去掉，求该垂直流人工湿地对污水中TP的平均去除率。取出湿地植物观察植物根系铁膜情况。表1不同基质垂直流人工湿地对比试验结果由表1可知，传统普通基质构建的垂直流人工湿地对磷的去除率为84％，脱水铝污泥基质构建的垂直流人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地，其特征在于：包括按水流方向依次设有进水管(1)、垂直流人工湿地和出水管(10)，所述垂直流人工湿地放置在玻璃容器(7)中；所述进水管(1)设置在玻璃容器(7)的上方，进水管(1)的进水口朝向垂直流人工湿地；所述玻璃容器(7)底部固定设有出水管(10)，所述出水管(10)上设有蠕动泵(9)；所述垂直流人工湿地自下而上依次铺设有细砂砾层(2)、铁锈改性铝污泥层(8)、粗砾石层(3)和防渗层(4)；其中铁锈改性铝污泥层(8)包括如下重量份的各物质：含铁量为56％的铁锈；含铝离子为10～15％、含水率为30～60％的脱水铝污泥；铁锈改性铝污泥层(8)是采用如下步骤制备而成；按一定比例称取铁锈和脱水污泥进行配比，用水配比出9％铁锈改性铝污泥层悬浮液，搅拌均匀，静置3‑5H，水洗至中性，浇筑干燥成块。

【技术特征摘要】
1.一种新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地，其特征在于：包括按水流方向依次设有进水管(1)、垂直流人工湿地和出水管(10)，所述垂直流人工湿地放置在玻璃容器(7)中；所述进水管(1)设置在玻璃容器(7)的上方，进水管(1)的进水口朝向垂直流人工湿地；所述玻璃容器(7)底部固定设有出水管(10)，所述出水管(10)上设有蠕动泵(9)；所述垂直流人工湿地自下而上依次铺设有细砂砾层(2)、铁锈改性铝污泥层(8)、粗砾石层(3)和防渗层(4)；其中铁锈改性铝污泥层(8)包括如下重量份的各物质：含铁量为56％的铁锈；含铝离子为10～15％、含水率为30～60％的脱水铝污泥；铁锈改性铝污泥层(8)是采用如下步骤制备而成；按一定比例称取铁锈和脱水污泥进行配比，用水配比出9％铁锈改性铝污泥层悬浮液，搅拌均匀，静置3-5H，水洗至中性，浇筑干燥成块。2.根据权利要求1所述新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地，其特征在于：铁锈与脱水污泥的比例为60-90mg/1L。3.根据权利要求1所述新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地，其特征在于：所出水管(1)的出水口连接有集水箱(11)，集水箱(11)的一侧设有溢出口(14)。4.根据权利要求2所述新型铁锈改性铝污泥基质人工湿地，其特征在于：所述集水箱(11)上设有取样管(12)，所述取样管(12)一端插进集水箱(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丽莎，王彦堂，周明，
申请(专利权)人：河南永泽环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41