本发明专利技术涉及农村农业污水处理领域，提供一种波裂解纳米介孔材料及其在农村农业污水处理上的应用，解决现有技术中污水处理所用填料性能不佳、污水处理方法所能达到的治理效果不佳，甚至加剧生态环境恶化的缺陷。波裂解纳米介孔材料是采用2019202809663非标波裂解机对天然矿石进行深加工，疏通其2－50NM天然晶体状孔道，增加其比表面积，恢复其“微型反应器”功能，利用量子小尺寸效应、表面界面效应、宏观量子隧道效应等纳米级材料基本特性，增强其选择性吸附能力和催化作用，再通过去阴离子和高温烘干一系列工艺制备而成的纳米级硅系介孔材料。材料。材料。
【技术实现步骤摘要】
一种波裂解纳米介孔材料及其在农村农业污水处理上的应用
[0001]本专利技术涉及农村农业污水处理领域，尤其涉及一种波裂解纳米介孔材料及其在农村农业污水处理上的应用。
技术介绍
[0002]现有技术中，无论是稻田水还是农村禽畜禽废水或者是生活污水、鱼塘尾水的处理流程基本上是收集污水、生态拦截、植物吸收消纳、好氧池、厌氧池代谢，原理基本上相同，处理技术科技含量低，能效尤显不足，对总氮指标处理效果微弱，特别是农业残留的危害基本上不涉及。
[0003]中国专利号201320604168.4公开了一种农业面源污染治理系统，由汇水沟、生态拦截渠、生态净化渠、生态系统组合净化支浜依次连接组成，其中汇水沟在水深1～2.2米处坡度为1：20，为水生植物的生长繁殖提供了保障，生态净化渠模拟自然界的生态驳岸和锅底型塘底，有利于为多样性生物提供各自适宜的场所，长期保持水体自净能力。锅底型塘底深度为2.5～3.5米，有利于多样性沉水植物的自我演替，长期保持水体的自净能力。该系统充分发挥能量循环的优势，实现了农业面源污染的治理，促进了农业生态的可持续发展。但是，该处理系统仅依靠水生植物的自净能力来实现农业面源的污染，治理效果有限。
[0004]中国专利号201810001431.8公开了一种农村面源污染治理方法，包括以下步骤：从农田面源污染、畜禽养殖污染、水产养殖污染、村域生活污水及地表径流和生活垃圾及固体废弃物方面进行源头控制；步骤二：在步骤一的基础上，通过生态沟渠、拦水坝、生态浮岛、梯级消纳和生物质利用的方式进行中段拦截和循环利用；步骤三：在步骤二的基础上，通过湿地植物组合消纳技术、无投喂水产养殖技术和生物质资源化利用技术进行末端治理；针对项目去农田面源水产养殖、畜禽养殖和地表径流等主要污水排放，以流域农业面源污染防控为总体目标，采取“源端控制－过程拦截－末端治理”的原则，采用养殖粪污回收利用技术、养殖固体废弃物资源化技术、健康水产养殖和循环用水技术、垃圾高效收集回收、居民生活污水就近生态处理技术等，实现项目区农业面源污染物减排及资源化利用，达到源头治理效果，但该治理方法对农药残留和抗生素并没有吸附及降解作用。
[0005]中国专利申请号202011609634.9公开了一种污水处理填料用复合纤维及好氧池用污水处理填料，该复合纤维包括依次设置的纤维束以及设置在纤维束外表面且用于将纤维束约束成股的包覆丝；其中，纤维束包括内部的骨架层以及外部的亲水性纤维层，骨架层包括多根骨骼单丝，亲水性纤维层包括多个相互嵌套且分别套设在骨架层的外表面的亲水性纤维线圈，亲水性纤维线圈由亲水性纤维环绕而成；以及由上述污水处理填料用复合纤维制成的污水处理填料；采用该复合纤维制成的污水处理填料，不仅比表面积高、强度高，而且利于菌种附着、不易于虫体增殖，能在提高专性菌种生长的同时避免红线虫爆发，生物膜挂膜量高，适于在好氧池中应用。但该填料不具备吸附生化作用、对基团和离子积作用甚微，没有离子交换作用，所能发挥治污的作用较为有限。
技术实现思路
[0006]因此，针对上述的问题，本专利技术提供一种波裂解纳米介孔材料及其在农村农业污水处理上的应用，解决现有技术中污水处理所用填料性能不佳、污水处理方法所能达到的治理效果不佳、甚至加剧生态环境恶化的缺陷。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种波裂解纳米介孔材料，包括多孔的含水架状铝硅酸盐矿物，所述多孔的含水架状铝硅酸盐矿物由Si、Al和O组成硅氧四面体和铝氧四面体，所述硅氧四面体和铝氧四面体构成三维空间架状构造。
[0008]上述多孔的含水架状铝硅酸盐矿物是由中国专利号ZL2019202809663的一种用于麻纤维或天然矿石的非标波裂解机加工而得的高科技污水处理新材料，其原理：利用波能转化成机械能，产生冲击波，由此而产生的机械效应、空化效应和自由基效应，对天然矿石进行深加工，疏通其2－50NM天然晶体状孔道，增加其比表面积，恢复其“微型反应器”功能，利用量子小尺寸效应、表面界面效应、宏观量子隧道效应等纳米级材料基本特性，增强其选择性吸附能力和催化作用，再通过去阴离子和高温烘干一系列工艺制备而成的纳米级硅系介孔材料。
[0009]该材料具有诸多优异性能，对农药残留、激素和抗生素有较好的吸附和降解作用，对修复原始生态也有很好自然均衡作用，在水土共治、提升处理能效上具有很好的作用。
[0010]一种波裂解纳米介孔材料在农业面源泵站前池的污水处理方法，包括以下处理步骤：(1)在支渠内撒入权利要求1所述的波裂解纳米介孔材料，利用波裂解纳米介孔材料的弛豫效应，同时构建纳米生物反应场，用于改善底泥生态；
[0011](2)在支渠汇入干渠前端构建生态透水坝，在所述生态透水坝上端以波裂解纳米介孔材料为营养基质，盆栽移植沉水植物，所述生态透水坝内填充有权利要求1所述的波裂解纳米介孔材料；
[0012](3)在较浅和支渠汇入处选取若干段做生态湿地，用于移栽水生湿地植物，构筑生物屏障，以茭白、荷花为优先选择，变废为宝，实现循环经济创收。
[0013]进一步的：所述波裂解纳米介孔材料为袋装形式，每袋12.5公斤，5袋为一组，用扎带绑定木质托盘，间隔2－4米沿两岸以插花式交叉投放于支渠和干渠内。
[0014]一种波裂解纳米介孔材料在农村生活污水处理上的应用方法，其特征在于：包括以下处理步骤：(1)收集农村生活废水；(2)将废水排入厌氧池处理，所述厌氧池内投放有上述所述波裂解纳米介孔材料，所述波裂解纳米材料的用量为废水量的8－13wt％；(3)再将经过步骤(2)处理后的废水排入预先构建的人工湿地，所述人工湿地内投放有上述所述的波裂解纳米介孔材料，废水在人工湿地内处理一定时间后再排入出水池，所述出水池内预先投放有波裂解纳米介孔材料；(4)将经过步骤(3)处理后的液体接入湿地公园系统回用或排入排水沟渠。
[0015]进一步的：在步骤(1)农村生活废水的收集处入口以及步骤(4)的排水沟渠处还设置有用于检测水质指标数据的无线水质传感器以及云服务终端，所述云服务终端每间隔一段时间从无线水质传感器获取水质指标数据。
[0016]一种波裂解纳米介孔材料在鱼塘尾水处理上的应用方法，包括以下处理步骤：(1)收集鱼塘尾水；(2)将鱼塘尾水排入预先构建好的生态透水坝拦截过滤，所述生态透水坝中投放有上述所述的波裂解纳米介孔材料；(3)将经过步骤(2)处理后的液体排入沉淀塘中进
行处理，所述沉淀塘中投放有上述所述的波裂解纳米介孔材料以及种植有沉水植物；(4)将经过步骤(3)处理的液体排入垂直潜流湿地处理，再送入水平湿地处理；(5)将经步骤(4)处理后的液体排入生态沟中，所述生态沟中投放有上述所述的波裂解纳米介孔材料以及种植有沉水、浮水植物；(6)经经过步骤(5)处理后的液体排入外沟渠或回收利用。
[0017]进一步的：步骤(4)的湿地种植有挺水植物和浮水植物，所述挺水植物种植密度为9株/m2～80株/m2，浮水植物的种植密度为1株/m2～30株/m2。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种波裂解纳米介孔材料,其特征在于:包括多孔的含水架状铝硅酸盐矿物,所述多孔的含水架状铝硅酸盐矿物由Si 、Al和O组成硅氧四面体和铝氧四面体,所述硅氧四面体和铝氧四面体构成三维空间架状构造。2.一种波裂解纳米介孔材料在农业面源泵站前池的污水处理方法，其特征在于，包括以下处理步骤：（1）在支渠内撒入权利要求1所述的波裂解纳米介孔材料，利用波裂解纳米介孔材料的弛豫效应，同时构建纳米生物反应场，用于改善底泥生态；（2）在支渠汇入干渠前端构建生态透水坝，在所述生态透水坝上端以波裂解纳米介孔材料为营养基质，盆栽移植沉水植物，所述生态透水坝内填充有权利要求1所述的波裂解纳米介孔材料；（3）在较浅和支渠汇入处选取若干段做生态湿地，用于移栽水生湿地植物，构筑生物屏障，以茭白、荷花为优先选择。3.根据权利要求2所述的一种波裂解纳米介孔材料在农业面源泵站前池的污水处理方法，其特征在于：所述波裂解纳米介孔材料为袋装形式，每袋12.5公斤，5袋为一组，用扎带绑定木质托盘，间隔2
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4米沿两岸以插花式交叉投放于支渠和干渠内。4.一种波裂解纳米介孔材料在农村生活污水处理上的应用方法，其特征在于：包括以下处理步骤：（1）收集农村生活废水；（2）将废水排入厌氧池处理,所述厌氧池内投放有权利要求1所述波裂解纳米介孔材料,所述波裂解纳米材料的用量为废水量的8
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13wt%;（3）再将经过步骤（2）处理后的废水排入预先构建的人工湿地，所述人工湿地内投放有权利要求1所述的波裂解纳米介孔材料，废水在人工湿地内处理一定时间后再排入出水池，所述出水池内预先投放有波裂解纳米介孔材料；（4）将经过步骤（3）处理后的液体接入湿地公园系统回用或排入排水沟渠。5.根据权利要求5所述的一种波裂解纳米介孔材料在农村生活污水处理上的应用方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘凝晖，潘君安，
申请(专利权)人：上海神石环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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