一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质制造技术

一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质，由上到下依次为顶部砾石层、中部铝污泥层和底部砾石层，所述中部铝污泥层由中部上层铝污泥层和中部下层铝污泥层两层组成，底部砾石层由底部上层砾石层和底部下层砾石层两层组成；所述每个填充层结构均由铝污泥颗粒和砾石颗粒填充而成。该基质可增强人工湿地对氮、磷元素的去除能力，使出水达到标准，同时为铝污泥的资源化利用提供一种新途径。源化利用提供一种新途径。源化利用提供一种新途径。

【技术实现步骤摘要】
一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质


[0001]本技术属于人工湿地
，特别涉及一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质。

技术介绍

[0002]在给水处理厂混凝、沉淀等工艺过程中，由于铝盐混凝剂的添加会不可避免地产生铝污泥。目前铝污泥主要采用填埋的方式处置，由于填埋场容量有限且填埋费用高，亟待寻找可替代的铝污泥处置方式。
[0003]人工湿地技术是将污水有控制地投配到经人工建造的湿地上，利用土壤、人工介质、植物和微生物的物理、化学和生物的三重协同作用对污水、污泥进行处理。传统的人工湿地主要以土壤、砂子和砾石为基质，因而对磷的去除效果十分有限。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就在于克服现有人工湿地基质的缺陷，而提供一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质，该基质可增强人工湿地对氮、磷元素的去除能力，使出水达到标准，同时为铝污泥的资源化利用提供一种新途径。
[0005]为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：
[0006]一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质，其特征在于：由上到下依次为顶部砾石层、中部铝污泥层和底部砾石层，所述中部铝污泥层由中部上层铝污泥层和中部下层铝污泥层两层组成，所述底部砾石层由底部上层砾石层和底部下层砾石层两层组成；所述顶部砾石层和底部砾石层由砾石颗粒填充而成，所述中部铝污泥层由铝污泥颗粒填充而成。
[0007]所述顶部砾石层粒径为8mm。
[0008]所述中部上层铝污泥层粒径为16-25mm，中部下层铝污泥层粒径为8-16mm。
[0009]所述底部上层砾石层粒径为4-8mm，底部下层砾石层粒径为20-32mm。
[0010]所述顶部砾石层、中部上层铝污泥层、中部下层铝污泥层、底部上层砾石层和底部下层砾石层的厚度分别为100mm、550mm、 500mm、150mm和300mm。
[0011]所述顶部砾石层、中部上层铝污泥层、中部下层铝污泥层、底部上层砾石层和底部下层砾石层中的铝污泥颗粒和砾石颗粒间孔隙分布均匀。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0013]1.本技术利用给水厂产生的废弃物铝污泥来改变人工湿地对磷酸盐等污染物处理能力较低的现状。由于铝污泥具有很高的铝含量[干质量可以达到(29.7
±
13.3)％]，并且能吸附多种污染物质，尤其对磷酸盐有较高的吸附能力，因此能有效提高人工湿地对磷的去除效率。
[0014]2、本技术利用给水厂产生的铝污泥与渗透性强、对污染物截留效果较好的传统基质砾石组成复合型铝污泥基质，可有效地提高污水处理系统的氮磷净化能力。
[0015]3.本技术能显著降低人工湿地的投资成本并且能够节省污泥填埋费用及土
地资源。符合“以废治废”的可持续发展模式，同时也很好地将磷资源与污水分离开来，继而达到磷吸附饱和后即可进行磷资源回收或用作肥料。
附图说明
[0016]图1为本技术的人工湿地结构图。
[0017]附图标记：1.顶部砾石层；2.中部上层铝污泥层；3.中部下层铝污泥层；4.底部上层砾石层；5.底部下层砾石层。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，描述中所出现的具体参数仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0019]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术的具体含义。
[0020]如图1所示，本技术是一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质。以给水厂废弃物铝污泥(含水率75％)为原料，将其在阴凉环境下晾干，含水率降至45％左右后投放至压球机造粒，颗粒取出晾干，含水率降至30％以下，作为基质组成。
[0021]基质自上而下由不同粒度的砾石颗粒和铝污泥颗粒组成，其从上到下包括顶部砾石层1、中部上层铝污泥层2、中部下层铝污泥层3、底部上层砾石层4和底部下层砾石层5。
[0022]对应的结构的作用为：8mm粒径的顶部砾石层1，高度100mm； 16-25mm粒径的中部上层铝污泥层2，高度550mm；8-16mm粒径的中部下层铝污泥层3，高度500mm；4-8mm粒径的底部上层砾石层4，高度150mm；20-32mm粒径的底部下层砾石层5，高度300mm。
[0023]污水经下行流布水支管进入人工湿地，在水流的重力重用下依次经过各介质层。
[0024]顶部砾石层1具有截留和均匀布水作用，可以使污水在重力下渗的过程中均匀分配在基质上，且由于该层粒径较小，可截留部分污染物并为微生物提供更大的附着表面。
[0025]中部上层铝污泥层2和中部下层铝污泥层3分别为粒径 16-25mm和8-16mm的铝污泥颗粒，为微生物提供了良好的附着基质,提高了湿地系统的硝化反硝化等细菌的承载量,从而更好的去除污水中的氮元素。铝污泥颗粒层含有大量的铝盐对磷酸根、聚合无机磷及有机磷均具有良好的吸附作用。研究表明在吸附时间为60min时吸附效果最好，对COD、SS和TP去除率分别可达70％、81％和82％。该铝污泥颗粒采用西安市曲江水厂生产的铝污泥颗粒，将脱水铝污泥经300-1000℃不同高温预处理获得，具体生产方法参见《中国给水排水》2016年2月第32卷3期发表的论文《自来水厂铝污泥制备吸磷砖的技术方法研究》。
[0026]底部上层砾石层4具有较大的比表面积，利于生物膜的附着，可以增强人工湿地的污染物去除效率，也可起到承托作用，截留上述基质层的小颗粒，防止其进入底部下层砾石层5。
[0027]底部下层砾石层5主要起到对上述基质的承托作用，防止底部上层砾石层4中细小砾石进入堵塞排水管。
[0028]所述顶部砾石层1、底部上层砾石层4和底部下层砾石层5中的砾石颗粒为已知材料，该材料可在百度爱采购网上购买。砾石颗粒是指平均粒径大于2毫米小于64毫米的岩石或矿物碎屑物，砾石可以细分为细砾(粒径为2-10毫米)，粗砾(10-100毫米)和巨砾(大于100毫米)。
[0029]最后应说明的是以上实施例仅用以说明本技术的技术方案, 而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明, 本领域的技术人员应当理解,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行同等替换而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神与范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质，其特征在于：由上到下依次为顶部砾石层、中部铝污泥层和底部砾石层，所述中部铝污泥层由中部上层铝污泥层和中部下层铝污泥层两层组成，所述底部砾石层由底部上层砾石层和底部下层砾石层两层组成；所述顶部砾石层和底部砾石层由砾石颗粒填充而成，所述中部铝污泥层由铝污泥颗粒填充而成。2.根据权利要求1所述的一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质，其特征在于：所述顶部砾石层粒径为8mm。3.根据权利要求1所述的一种用于人工湿地的复合型铝污泥基质，其特征在于：所述中部上层铝污泥层粒径为16-25mm，中部下层铝污泥层粒径为8-16mm。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘绪为，胡坚，方帅，李成江，高迎亮，白永强，于中海，徐洁，
申请(专利权)人：中国市政工程华北设计研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：