一种硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地及其应用制造技术

本发明专利技术属于生态水处理领域，涉及一种硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地及其应用

【技术实现步骤摘要】
一种硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地及其应用


[0001]本专利技术属于生态水处理领域，涉及一种硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地及其应用
。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术
。
[0003]在潜流人工湿地中，基质作为人工湿地的组成部分，在潜流人工湿地的运行过程中能够吸附水中污染物，并为微生物提供了较好的附着载体
。
据专利技术人研究了解，目前潜流人工湿地中，使用的主要基质为砾石和碎石材料，成本较低，但容易堵塞，对重金属的吸附容量低
、
吸附能力弱，并且微生物之间的电子传递效率较低，微生物活性较低，同步去除硝态氮的效果不佳，不能满足潜流人工湿地对废水处理的需求
。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地及其应用，本专利技术能够有效将硫化亚铁微粒引入至流人工湿地中，从而有效强化潜流人工湿地重金属和硝态氮同步消减，从而能够用于处理工业废水
、
矿业废水
、
污水厂尾水等，控制重金属和硝态氮复合污水污染造成的生态环境健康危害
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0006]一方面，一种硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地，采用反向循环注入法将硫化亚铁微粒悬浊液加入至潜流人工湿地内；
[0007]所述反向循环注入法为：
a.
从潜流人工湿地的出水口注入；
b.
从潜流人工湿地的进水口收集排出液，并将排出液重新注入至潜流人工湿地的出水口；其中，
b
过程至少循环一次；
[0008]潜流人工湿地内填料的粒径与硫化亚铁微粒的粒径比为1～
10:1
～
100,cm:nm。
[0009]本专利技术选择硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地，主要由于硫化亚铁微粒对重金属吸附容量高
、
吸附能力强，并且硫化亚铁微粒作为自养反硝化的电子供体，能够提升潜流人工湿地中微生物硫自养反硝化能力，并同步强化潜流人工湿地对重金属和硝态氮的去除
。
[0010]然而，潜流人工湿地中并非只有硫自养反硝化的微生物，只有将硫化亚铁微粒与硫自养反硝化的微生物，才能实现微生物硫自养反硝化能力的提升
。
因此需要使硫化亚铁微粒更在潜流人工湿地中分布更均匀
。
为了使其分布均匀，需要保证硫化亚铁微粒的扩散均匀并能固定，本专利技术首先采用反向循环注入法，能够使得硫化亚铁微粒在潜流人工湿地中扩散均匀，使得更多的硫化亚铁微粒能够与厌氧段内的硫自养反硝化的微生物接触
。
为了使进入至厌氧段的硫化亚铁微粒更多地的固定下来，本专利技术进一步研究发现，采用上述填料粒径与硫化亚铁微粒粒径配合后，有利于硫化亚铁微粒的固定，从而使得硫化亚铁微
粒更在潜流人工湿地中分布更均匀，从而能够实现同步强化潜流人工湿地对重金属和硝态氮的去除
。
[0011]另一方面，一种上述硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地在处理工业废水
、
矿业废水或污水厂尾水中的应用，所述工业废水
、
矿业废水
、
污水厂尾水中含有重金属离子和硝态氮
。
[0012]本专利技术的有益效果为：
[0013]本专利技术采用反向循环注入法将硫化亚铁微粒引入潜流人工湿地系统，由于硫化亚铁微粒对重金属吸附容量高
、
吸附能力强，并且硫化亚铁微粒作为自养反硝化的电子供体，提升了湿地系统中微生物硫自养反硝化能力，同步强化了人工湿地对重金属和硝态氮的去除
。
本专利技术通过控制硫化亚铁微粒的粒径，结合反向循环注入法，使得注入硫化亚铁微粒至潜流人工湿地后，分布均匀，从而有效强化潜流人工湿地重金属和硝态氮同步消减，适用于处理工业废水
、
矿业废水
、
污水厂尾水等，控制重金属和硝态氮复合污水污染造成的生态环境健康危害
。
附图说明
[0014]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定
。
[0015]图1为本专利技术实施例中硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地重金属和硝态氮同步消减的流程示意图；
[0016]图2为本专利技术实施例中有无引入硫化亚铁微粒潜流人工湿地进出水中硝态氮的浓度变化图；
[0017]图3为本专利技术实施例中潜流人工湿地系统对重金属的去除对比图；
[0018]图4为本专利技术实施例中不同粒径范围的硫化亚铁在填充4～
6mm
砾石的人工湿地中的分布图
。
具体实施方式
[0019]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明
。
除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义
。
[0020]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式
。
如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和
/
或“包括”时，其指明存在特征
、
步骤
、
操作
、
器件
、
组件和
/
或它们的组合
。
[0021]鉴于现有潜流人工湿地存在对重金属吸附能力弱
、
去除硝态氮的效果不佳等问题，本专利技术提出了一种硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地及其应用
。
[0022]本专利技术的一种典型实施方式，提供了一种硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地，采用反向循环注入法将硫化亚铁微粒悬浊液加入至潜流人工湿地内；
[0023]所述反向循环注入法为：
a.
从潜流人工湿地的出水口注入；
b.
从潜流人工湿地的进水口收集排出液，并将排出液重新注入至潜流人工湿地的出水口；其中，
b
过程至少循环
一次；
[0024]潜流人工湿地内填料的粒径与硫化亚铁微粒的粒径比为1～
10:1
～
100,cm:nm。
[0025]在一些实施例中，
b
过程循环4～5次
。
能够保证更多的硫化亚铁微粒进入至潜流人工湿地内
。
[0026]在一些实施例中，硫化亚铁微粒悬浊液的浓度为
10
～
50g/L。
该条件下重金属和硝态氮同步消减的效果更好
。
[0027]在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地，其特征是，采用反向循环注入法将硫化亚铁微粒悬浊液加入至潜流人工湿地内；所述反向循环注入法为：
a.
从潜流人工湿地的出水口注入；
b.
从潜流人工湿地的进水口收集排出液，并将排出液重新注入至潜流人工湿地的出水口；其中，
b
过程至少循环一次；潜流人工湿地内填料的粒径与硫化亚铁微粒的粒径比为1～
10:1
～
100,cm:nm。2.
如权利要求1所述的硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地，其特征是，
b
过程循环4～5次
。3.
如权利要求1所述的硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地，其特征是，硫化亚铁微粒悬浊液的浓度为
10
～
50g/L。4.
如权利要求1所述的硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地，其特征是，潜流人工湿地内填料的粒径为1～
3mm
，硫化亚铁微粒的粒径为1～
30nm
；或，潜流人工湿地内填料的粒径为4～
6mm
，硫化亚铁微粒的粒径为
30
～
60nm
；或，潜流人工湿地内填料的粒径为7～
10mm
，硫化亚铁微粒的粒径为
60
～
100nm。5.
如权利要求1所述的硫化亚铁微粒强化潜流人工湿地，其特征是，硫化亚铁微粒悬浊液注入潜流人工湿地的速度为潜流人工湿地正常湿地运行流速5～
10
倍
。6.
如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华清，夏清禹，张建，陈信含，杨鹏飞，兰杰，王艳龙，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：