【技术实现步骤摘要】
本属于污水处理，具体涉及一种人工湿地填料及其在低污染水的应用。
技术介绍
1、我国的城镇内流河多为季节性河流，水质常受到污水处理厂尾水和暴雨径流的影响，当受到暴雨径流污染时，此类季节性河流易形成黑臭水体，该类受污染的河水属于低污染水，具有c/n较低、氮磷浓度较高的特点，其中氮的主要存在形态为nh4+-n和no3--n，易引起水体富营养化和黑臭等问题。近年来，如何净化该类受到暴雨径流污染的低污染河水引起了人们的广泛关注。
2、人工湿地因其能耗低、易于操作和具有美化环境的作用被广泛用于污水的深度处理。虽然人工湿地具有许多优点，但由植物根系泌氧和自然复氧并不能为人工湿地提供足够的溶解氧(do)，因此当nh4+-n是进入人工湿地的主要氮源时，tn去除率不高。在人工湿地中曝气可加速do在水中的迁移扩散，增强生物膜的活性，提高有机物的降解能力和脱氮效率。另一方面，曝气可以显著减少人工湿地占地面积，减缓湿地的堵塞、减少维护次数，延长人工湿地的使用寿命。有文献报道单位面积耗氧率和有机负荷率之间有很强的相关性(皮尔逊系数＝0.96)，高有机负荷系统将比低负荷系统“消耗”更多的do。
3、传统人工湿地系统脱氮主要以异养反硝化为主，碳源是反硝化过程的主要限制因素，理论上异养反硝化的c/n为3.74。在应用人工湿地净化低污染河水的过程中，大部分低污染河水的c/n都低于此值，难以满足异养反硝化过程的碳源需求，导致生物反硝化过程受到限制，反硝化效率变低。为了促进反硝化过程，可以外加有机碳源来提高反硝化效率。在人工湿地中外加有机碳源有
4、自养反硝化是自养反硝化菌以氢气、单质硫、硫化物、还原性铁等为电子供体，以no3--n为电子受体，co2、hco3-、co32-等作为无机碳源，将no3--n还原为n2的过程。自养反硝化工艺不需要外加有机碳源便能有效去除低c/n河水中的no3--n。先前的研究表明，单质硫自养反硝化技术会导致出水ph下降并产生大量的so42-。地壳中含量丰富的含铁硫化矿物被认为是潜在的优质自养反硝化电子供体。硫铁矿或者硫化亚铁自养反硝化与单质硫自养反硝化相比，反硝化过程中具有稳定的ph和更少的so42-生成，硫铁矿/硫化亚铁的多价态结合还可以提供丰富的电子供体平台，利于脱氮途径的调整，实现低能耗、低物耗的脱氮。
5、迄今为止还鲜有文献报道硫化亚铁驱动的人工湿地用于低污染河水脱氮除磷，硫化亚铁和硫铁矿组合共同强化人工湿地的反硝化脱氮未见相关报道，硫化亚铁和硫铁矿组合时的相互作用会出现什么样的效果仍然未知。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种人工湿地填料及其在低污染水的应用。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种人工湿地填料，所述的填料中含有硫化亚铁或硫铁矿或硫化亚铁和硫铁矿组合。
4、进一步，所述的填料包括以下重量百分比组分：
5、39.2％的sio2，12.5％的(mg,fe)4.75al1.25(al1.25si2.75o10)(oh)8)，6.2％的fes2，27.6％的fes，14.5％的mgfe2o4。
6、进一步，所述的填料包括以下重量百分比组分：
7、9.2％的sio2，55.6％的fes，4.3％的mgfe2o4，19.5％的mgal0.74fe1.26o4，11.4％的ca3fe4s3o6。
8、进一步，所述的填料包括以下重量百分比组分：
9、25.1％的sio2，8.2％的kal2(alsi3o10)(oh)2，48.1％的(mg,fe)4.75al1.25(al1.25si2.75o10)(oh)8)，8.6％的fes2，10.0％的mgfe2o4。
10、一种人工湿地填料的应用，该人工湿地填料可应用在低污染水中。
11、本专利技术的有益效果：
12、本专利技术采用人工湿地该类低污染水，针对该类低污染水低c/n的特征选取硫铁矿/硫化亚铁强化人工湿地的自养反硝化过程，并采用间歇曝气强化nh4+-n的硝化过程。四组潜流人工湿地处理氮素以nh4+-n为主的低污染水时，未曝气阶段湿地s1的脱氮除磷效果最差(tn去除率为21.85％-58.28％，tp去除率为39.43％-85.62％)，s3脱氮效果最好(tn去除率为34.76％-88.45％)，s4除磷效果最好(tp去除率为80.64％-98.33％)。采用间歇曝气调控湿地溶解氧后，s2和s4的脱氮除磷效果优于s1和s3。湿地s2、s3和s4曝气区的硝化速率与s1相比有显著性差异(p<0.01)，分别是s1的1.37、1.43和1.23倍。
13、(1)在间歇曝气阶段，湿地出水nh4+-n浓度迅速下降，去除率逐渐达到90％以上；曝气前后，湿地对四组人工湿地对codcr的去除效果均无显著性差异(p>0.05)。本试验中，湿地的填料种类和曝气对codcr的去除效果影响不大。
14、(2)湿地沿程及最终出水效果上，填充硫铁矿的湿地s2和混合填充硫铁矿/硫化亚铁的湿地s4对tn和tp的去除效果优于填充硫化亚铁的湿地s3和填充陶粒的湿地s1。其中湿地s3反硝化效果较差，no3--n和no2--n累积较严重。混合填料湿地s4出水tp平均浓度为0.10mg/l，除磷效果最好，曝气前后，出水tp浓度都基本符合《地表水环境质量标准》(gb3838-2002)iii类水标准。
15、(3)湿地s2、s3和s4曝气区的硝化速率与s1相比有显著性差异(p<0.01)，分别是s1的1.37、1.43和1.23倍。人工湿地的非曝气区中，s2和s4的反硝化速率、nar、nir和etsa均优于湿地s1和s3。s2和s4的eps含量也较多，说明其环境有利于微生物的生长，增强了生物膜的形成和粘附力，从而提高了反硝化速率和氮磷的去除率。
16、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种人工湿地填料，其特征在于：所述的填料中含有硫化亚铁或硫铁矿或硫化亚铁和硫铁矿组合。
2.根据权利要求1所述的一种人工湿地填料，其特征在于：所述的填料包括以下重量百分比组分：
3.根据权利要求1所述的一种人工湿地填料，其特征在于：所述的填料包括以下重量百分比组分：
4.根据权利要求1所述的一种人工湿地填料，其特征在于：所述的填料包括以下重量百分比组分：
5.一种如权利要求1-4任一项所述的人工湿地填料的应用，其特征在于：该人工湿地填料可应用在低污染水中。
【技术特征摘要】
1.一种人工湿地填料，其特征在于：所述的填料中含有硫化亚铁或硫铁矿或硫化亚铁和硫铁矿组合。
2.根据权利要求1所述的一种人工湿地填料，其特征在于：所述的填料包括以下重量百分比组分：
3.根据权利要求1所述的一种人工湿地填料，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张浏，刘乐，石志孔，鄢达昆，邹稳，潘立军，王翰林，
申请(专利权)人：安徽省生态环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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